采用全型高精度定位激光切割发电机薄板扇形片的工艺方法与流程

本发明涉及一种采用全型高精度定位激光切割发电机薄板扇形片的工艺方法。

背景技术：

激光切割板材相较于压力机冲制加工板材优点在于生产准备周期短，小批量加工时周期短、成本低、更灵活，而由于激光切割时需要高压辅助气体保护、助燃及去除熔渣，在加工发电机薄板扇形片时，特别是板材厚度在0.5mm-1mm之间时，高压辅助气体吹动激光切割加工切口，导致离焦量不断变化，断面的表面质量差，同时产生水平波浪状切割轨迹，进而导致尺寸超差。

技术实现要素：

本发明是提供一种利用现有激光切割机加以改造，进而保证加工发电机薄板扇形片的采用全型高精度定位激光切割发电机薄板扇形片的工艺方法。本发明的技术方案为：

1、一种采用全型高精度定位激光切割发电机薄板扇形片的工艺方法，其特征是：包括以下工艺步骤：

1)设计定位工具连接数量及位置：按照预先准备好的图纸中分散选择靠近内层托板(4)、外层托板(5)外边缘的固定键位置，要求固定键数量不小于0.05平方米/个，并记录坐标位置以供制作内层托板(4)、外层托板(5)时使用；

2)定位工具零件下料：专用尖栅(1)、连接件(2)、固定键(3)、内层托板(4)、外层托板(5)按照坐标位置激光切割下料：专用尖栅(1)、连接件(2)、固定键(3)内层托板(4)及外层托板(5)的材质为Q345钢板，内层托板(4)、外层托板(5)下料后油压机压平，下料后专用尖栅(1)、连接件(2)、固定键(3)孔内接刀痕不为尖点缺陷，尖点处需用锉刀磨平，专用尖栅(1)、内层托板(4)、外层托板(5)不平度小于等于3mm，专用尖栅(1)顶部需用锉刀磨平；

3)定位工具装配：将专用尖栅(1)、连接件(2)与固定键(3)使用螺栓、垫片及螺母装配，放置内层托板(4)及外层托板(5)，使方形孔与固定键(3)突出部分配合，在托板底部增加焊点使之固定，将方形永磁体放置在托板磁体孔(6)内，在托板磁体孔(6)底部增加焊点使孔内部的永磁体稳固；

4)加工前准备及加工：将待激光切割的薄板板材放置在外层托板上(5)，确保覆盖加工预留路径及磁体孔位置，然后开始激光切割加工薄板冲片；

5)加工薄板冲片结束后恢复设备状态：产品检查合格后，使用扳手工具拆卸掉螺栓、垫片及螺母装配，取下内层托板(4)、外层托板(5)及与其焊接的固定键(3)、永磁体，恢复原激光切割机尖栅结构，即可继续加工其他常规厚板板材。

专用尖栅(1)结构为:由厚3mm的Q345钢板制成，全型由上下两部分构成，下部为与连接件(2)相配合的圆形部分，圆心处存在与固定键(3)螺栓紧固的装配孔，上部分为支撑内层托板(4)和外层托板(5)的三角支撑部分，顶部倒平用以稳固支撑内层托板(4)和外层托板(5)，专用尖栅(1)两侧存在与激光切割机固定的固定槽。

技术效果

本发明的主要优点在于：本发明中采用结构对已有激光切割机进行改造，创新的使用了新型专用尖栅与内外层定位托板，使激光切割时钢板与托板紧密贴合，保证了其切割时纵向抖动降到最低，减小离焦量变化，进而保证断面的表面质量；采用预先预留的磁体方孔配合焊接永磁体，对板材水平方向进行定位，保证板材相对激光切割喷嘴不颤动，进而保证激光切割薄板时的水平尺寸，保证发电机冲片一致性良好；在改造尖栅的同时，保留原尖栅的功能，在加工原厚板时不需更换尖栅，只需要拆掉螺栓托板即可加工其他产品，降低成本同时提高加工效率。同时，本发明采用标准化设计思路，布置全部固定键可能的位置，为不同产品制作托板及固定键位置提供指导。

本发明解决了激光切割加工薄板时的缺陷，不单可以使用在加工发电机定转子冲片时，也可以在加工其他0.5mm-1mm板材的产品上。经过公司内部实验机组、万家寨、洮河口、德铁水轮发电机机组生产验证，切实可行，并且保证了产品质量，兼顾经济性、时效性和质量可靠性，为激光切割加工工艺方法提供扩大加工能力的新方法和思路。激光切割加工板材具有准备周期短、程序设计灵活的特点，特别是小批量加工时，相比较冲压工艺需制作冲模来说，成本更低、周期更短的特点。但由于高压辅助气体吹动切口处，导致激光切割加工薄板时，一致性不好，易发生尺寸超差、断面表面质量不良等质量缺陷。

附图说明

图1是专用尖栅示意图。

图2是尖栅、连接件及固定键装配示意图。图3是整体装配示意图。

具体实施方式.

1)首先按照发电机定转子冲片图纸边缘轮廓及孔向冲片内部方向偏置4mm，形成内部托板激光切割程序，再向冲片外部方向偏置4mm，并与适当外轮廓形成外部托板激光切割程序。按照准备的程序中分散选择靠近、内层托板、外层托板外边缘的固定键位置，并记录坐标位置以供制作内层托板、外层托板时使用，如图3所示；

2)设计定位工具连接数量及位置：按照预先准备好的图纸中分散选择靠近内层托板4、外层托板5外边缘的固定键位置，要求固定键数量不小于0.05平方米/个，并记录坐标位置以供制作内层托板4、外层托板5时使用；

3)定位工具零件下料：专用尖栅1、连接件2、固定键3、内层托板4、外层托板5按照坐标位置激光切割下料：专用尖栅1、连接件2、固定键3内层托板4及外层托板5的材质为Q345钢板，内层托板4、外层托板5下料后油压机压平，下料后专用尖栅1、连接件2、固定键3孔内接刀痕不为尖点缺陷，尖点处需用锉刀磨平，专用尖栅1、内层托板4、外层托板5不平度小于等于3mm，专用尖栅1顶部需用锉刀磨平如图2所示；

4)定位工具装配：如图1所示，将专用尖栅1、连接件2与固定键(3)使用螺栓、垫片及螺母装配，如图2所示，放置内层托板4及外层托板5，使方形孔与固定键3突出部分配合，在托板底部增加焊点使之固定，将方形永磁体放置在托板磁体孔6内，在托板磁体孔6底部增加焊点使孔内部的永磁体稳固；

5)加工前准备及加工：将待激光切割的薄板板材放置在外层托板上5，确保覆盖加工预留路径及磁体孔位置，然后开始激光切割加工薄板冲片；

6)加工薄板冲片结束后恢复设备状态：产品检查合格后，使用扳手工具拆卸掉螺栓、垫片及螺母装配，取下内层托板4、外层托板5及与其焊接的固定键3、永磁体，恢复原激光切割机尖栅结构，即可继续加工其他常规厚板板材。

如图2所示，专用尖栅1结构为:由厚3mm的Q345钢板制成，全型由上下两部分构成，下部为与连接件2相配合的圆形部分，圆心处存在与固定键3螺栓紧固的装配孔，上部分为支撑内层托板4和外层托板5的三角支撑部分，顶部倒平用以稳固支撑内层托板4和外层托板5，专用尖栅1两侧存在与激光切割机固定的固定槽。