一种结构件的局部加工方法与流程

本发明涉及机械零件的加工技术领域，具体涉及一种结构件的局部加工方法。

背景技术：

在海洋工程设备制造领域中，经常需要对组成海洋工程设备的结构件进行加工，当需要在结构件的局部加工出复杂结构时，由于手工加工的精度难以保证，通常在机床设备上进行加工。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

有些结构件需要加工的部位比较狭窄，使机床的刀具难以达到加工位置，例如在卷筒的侧板上加工入绳孔时，由于入绳孔的位置靠近筒体和侧板的连接处，导致机床的刀具较难深入到入绳孔附近的位置进行加工。

技术实现要素：

为了解决结构件需要加工的部位比较狭窄，导致机床的刀具难以达到加工位置的问题，本发明实施例提供了一种结构件的局部加工方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种结构件的局部加工方法，所述加工方法包括：

在结构件的待加工区域开设嵌入孔，所述待加工区域为包含所述结构件的待成形结构的区域；

提供嵌入块，所述嵌入块与所述嵌入孔的形状和大小相同；

在所述嵌入块上加工出所述待成形结构；

将所述嵌入块嵌入所述嵌入孔中。

进一步地，所述嵌入孔的边缘与所述待成形结构的边缘之间留有至少10mm的加工余量。

进一步地，采用多轴联动数控机床在所述嵌入块上加工出所述待成形结构。

进一步地，所述在结构件上开设嵌入孔，包括：

采用铣刀在所述结构件上铣出所述嵌入孔。

进一步地，所述嵌入块的材料与所述嵌入孔中去除的所述结构件的区域的材料相同。

进一步地，所述在结构件上开设嵌入孔，包括：

采用切割工具在所述结构件上切割出所述嵌入孔。

进一步地，将所述结构件上切割出的部分作为所述嵌入块进行加工。

本发明实施例还提供了一种卷筒入绳孔的加工方法，适用于在卷筒的侧板上加工入绳孔，所述加工方法包括：

在所述侧板上的待加工区域开设嵌入孔，所述待加工区域为包含所述入绳孔的区域；

提供嵌入块，所述嵌入块与所述嵌入孔的形状和大小相同；

在所述嵌入块上加工出所述入绳孔；

将所述嵌入块嵌入所述嵌入孔中。

进一步地，所述入绳孔在所述侧板上的投影为月牙形，所述嵌入孔为弧形的腰形槽。

进一步地，采用多轴联动数控机床上在所述嵌入块上加工所述入绳孔。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在结构件上待加工的区域开出一个嵌入孔，且结构件上待成形结构位于待加工区域内，提供一个与嵌入孔对应的嵌入块，先在该嵌入块上加工出待成形结构，然后将嵌入块嵌入到嵌入孔中，通过单独在嵌入块上加工待成形结构，避免了由于结构件上加工位置的狭窄导致机床刀具难以到达进行加工的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种结构件的局部加工方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的卷筒的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的侧板的侧视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的卷筒入绳孔加工方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的入绳孔的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的嵌入块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种结构件的局部加工方法的流程图，如图1所示，该加工方法尤其适用于结构件上的需要通过机床加工的待成形结构，且该待成形结构位于结构件上的机床的刀具难以到达的位置，该加工方法包括：

步骤101：在结构件的待加工区域开设嵌入孔，待加工区域为包含结构件的待成形结构的区域。

其中，结构件为具有一定形状结构、并能够承受载荷的作用的构件。例如支架、框架、内部的骨架及支撑定位架等。待成形结构可以是一种具有复杂曲面的结构，例如，孔。

在本实施例中，结构件可以为拖缆机的卷筒，待成形结构可以为卷筒的入绳孔。由于入绳孔的两端形状不相同，且入绳孔内部为曲面结构，因此通常需要通过机床加工来提高其加工精度。同时，又由于入绳孔位于卷筒的侧板和筒体连接处附近的位置，因此机床的刀具难以深入到该位置对入绳孔进行加工。

在本实施例中，在设定嵌入孔的区域时，可以在嵌入孔的边缘与待成形结构的边缘之间留有至少10mm的加工余量，若待成形结构的边缘距离嵌入孔的边缘较近时，当在嵌入块上嵌入回嵌入孔中时，容易造成待成形结构的变形。因此预留至少10mm的加工余量有利于保证加工后的结构件的精度。

具体地，可以在结构件上以待成形结构所在的区域的边缘为基准，在结构件上划线，标出待加工区域的范围，划出的待加工区域的边缘与待成形结构所在的区域的边缘之间至少留10mm的加工余量，然后根据划线在待加工区域上开出嵌入孔，使待成形结构所在的区域位于嵌入孔内。

在本实施例中，嵌入孔可以设置为规则的圆孔或矩形孔等，这样嵌入孔比较容易加工。

在本实施例中，可以采用多种方式在结构件上开设嵌入孔，其中一种方式是采用铣刀在结构件上铣出该嵌入孔，该方法操作简单，且铣出的嵌入孔的精度较高。

在本实施例中，还可以采用切割工具在结构件上切割的方式开设该嵌入孔，这种加工方式较铣刀开设嵌入块的加工方式精度差，且切割的过程中可能会造成切割出的部分以及嵌入孔的边缘发生变形，影响结构件的制作精度。

步骤102：提供嵌入块，且嵌入块与嵌入孔的形状和大小相同。

该嵌入块与步骤101中开出的嵌入孔的形状和大小相吻合，即嵌入孔可以刚好嵌入嵌入孔中，且嵌入块的外壁与嵌入孔的内壁之间的间隙小于设定的值。

需要说明的是，通过铣刀在结构件上铣出嵌入孔之后，需要根据嵌入孔的形状单独制作一个嵌入块。

优选地，该单独制作的嵌入块与嵌入孔中铣去的结构件的区域的材料相同。通常，结构件为金属材料制成，在本实施例中，嵌入块可以采用与构成结构件的相同金属材料制成，当然，嵌入孔也可以采用另一种金属材料制成，但是不同的材料的热胀冷缩、耐磨性等属性不同，容易导致嵌入孔与嵌入块的连接处不稳定。

或者，如果采用切割的方式开设嵌入孔，可以直接将从结构件上切割出的部分作为嵌入块进行加工，这种方法节省材料，且省去了重新制作嵌入块的过程。

步骤103：在嵌入块上加工出待成形结构。

由于单独对嵌入块进行加工，避免了在结构件上加工时，由于加工位置狭窄导致机床刀具难以到达的问题。

在本实施例中，可以采用多轴联动数控机床加工嵌入块，多轴联动数控机床是一种可以加工出精度较高的复杂曲面的结构，采用多轴联动数控机床加工嵌入块可以进一步地保证结构件的精度。

另外，机床按照重量和尺寸可分为仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(质量大于10吨)、重型机床(质量在30吨以上)、超重型机床(质量在100吨以上)，且机床的成本与机床的规模成正比，通常对大型结构件的机床加工需要采用大型机床，因此加工成本较高，采用本发明提供的方法，只需要对大型结构件的其中一部分进行加工，因此可以通过小型机床加工，节约了加工成本。

步骤104：将嵌入块嵌入到嵌入孔中。

通常，当结构件为金属结构时，可以采用焊接的方式将嵌入块焊接到嵌入孔中。

通过在结构件上待加工的区域开出一个嵌入孔，且结构件上待成形结构位于待加工区域内，提供一个与嵌入孔对应的嵌入块，先在该嵌入块上加工出待成形结构，然后将嵌入块嵌入到嵌入孔中，通过单独在嵌入块上加工待成形结构，避免了由于结构件上加工位置的狭窄导致机床刀具难以到达进行加工的问题。

下面以在一种卷筒的结构件上加工入绳孔为例进行说明，图2是本发明实施例提供的卷筒的结构示意图，图3是本发明实施例提供的侧板的侧视结构示意图，参见图2和图3，该卷筒包括筒体1和连接在筒体1两端的侧板2，现需要在筒体2上加工出入绳孔3，且该入绳孔3靠近筒体1和侧板2的连接处，从而导致机床的刀具难以到达进行加工，在本实施例中，采用如上所述的加工方法在侧板2上加工入绳孔3，图4是本发明实施例提供的卷筒入绳孔加工方法的流程图，参见图4，具体加工方法如下：

步骤201：在侧板上的待加工区域开设嵌入孔，待加工区域为入绳孔所在的区域。

图5是本发明实施例提供的入绳孔所在的区域的结构示意图，参见图5，待加工的入绳孔3在侧板2上的投影为月牙形，该月牙形区域由入绳孔的两端及其内部结构共同构成。在本实施例中，嵌入孔为弧形的腰形槽，且月牙形区域位于该弧形的腰形槽内。

步骤202：提供嵌入块，嵌入块与嵌入孔的形状和大小相同。

图6是本发明实施例提供的嵌入块的结构示意图，参见图6，嵌入块4与嵌入孔的形状相吻合。

步骤203：在嵌入块上加工出入绳孔。

如图6所示，在本实施例中，可以通过多轴联动数控机床在嵌入块4上加工入绳孔3。

步骤204：将嵌入块嵌入嵌入孔中。

在本实施例中，由于卷筒的侧板为金属结构，因此可以直接采用焊接的方式将嵌入块嵌入到嵌入孔中。

需要说明的是，如果在侧板2和筒体1焊接形成卷筒之前，将入绳孔3加工到侧板2上，由于侧板2与筒体1之间的焊接变形，会使入绳孔3的位置精度较差，导致卷筒不符合设计要求，因此通常在侧板2和筒体1焊接形成卷筒之后再将入绳孔3加工到卷筒的侧板2上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。