用镗床对多节塔式容器端部法兰密封面加工的方法与流程

本发明属于压力容器制造技术领域，特别涉及用镗床对多节塔式容器端部法兰密封面加工的方法。

背景技术：

法兰是多节塔式容器的重要部件，对多节塔式容器端部法兰端密封面的表面粗糙度要求较高，为ra0.8～1.6，现有技术中，普通磨床和普通车床可以实现单个法兰密封面的精密加工，但是法兰与筒节焊接成塔节后，每个塔节的长度较长，一般为4～6米,而法兰的直径较大，一般大于1米，普通磨床和普通车床均无法装夹，如果多节塔式容器端部法兰单件单独采用现有普通车床和普通磨床加工后再与筒节焊接成整体，则无法保证塔体组焊后最终整体垂直度的要求，而现有技术中镗床本身也没有精密加工大尺寸塔式设备两端法兰密封面的能力。

申请号为cn201610587602.0的发明公开了一种法兰密封槽研磨装置及其使用方法，其结构有定位螺杆、顶丝、托架、研磨环手柄等；研磨环的形状与压力容器待加工件密封槽的形状相适应，选择对应规格的研磨环，将装置固定在待加工件上，调节定位螺杆使研磨环接触到待加工件的密封槽，加装研磨膏；手动旋转研磨环上的手柄进行研磨。该发明为法兰密封槽的研磨且为手动旋转研磨，劳动强度大，效率低，也只能实现单个法兰部件密封槽的加工。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是，克服现有技术的不足，提供可以保证塔体组焊后最终整体垂直度要求的用镗床对多节塔式容器端部法兰密封面加工的方法。

本发明采取的用镗床对多节塔式容器端部法兰加工的方法的技术方案包括如下步骤：

步骤一，塔节的装夹与找正：

在数控镗床的工作台上面安装有固定座和托架，在两端的固定座的上面连接有v形上夹块和v形下夹块，将塔节安放在中间的托架上，同时通过两端的v形上夹块和v形下夹块夹住塔节并找正，使塔节的轴线与数控镗床工作台的上表面平行，且塔节两端的法兰密封面与数控镗床工作台的上表面垂直，其中，塔节的一端为右法兰密封面，另一端为左法兰密封面，所述右法兰密封面与左法兰密封面相互平行，调整好位置后左右两端分别用长螺柱锁紧固定；

步骤二，粗加工右法兰密封面：

在塔节的装夹与找正完成后，在数控镗床主轴箱的卡盘上安装镗刀；用镗刀粗加工塔节端部法兰密封面的右法兰密封面；

步骤三，更换金刚石砂轮：

粗加工完毕，经检验表面粗糙度满足精加工的要求后，拆下镗刀，在数控镗床主轴箱的卡盘上更换金刚石砂轮；

步骤四，精加工右法兰密封面：

在粗加工右法兰密封面的基础上，利用金刚石砂轮精加工右法兰密封面，使右法兰密封面的表面粗糙度达到ra0.8～1.6；

步骤五，粗加工左法兰密封面：

具体方法与步骤一和步骤二相同；

步骤六，精加工左法兰密封面：

具体方法与步骤三和步骤四相同。

步骤三、步骤四和步骤六中所述金刚石砂轮包括金刚石砂轮连接杆，在金刚石砂轮连接杆的左端面中心加工有螺纹孔，该螺纹孔中通过内六角螺钉和压块固定连接有碗型金属基体，在碗型金属基体的端部安装有环形金刚石磨头。

所述金刚石砂轮连接杆的直径与镗刀柄的直径相同。

步骤四和步骤六中所述的右法兰密封面和左法兰密封面的表面粗糙度为ra0.4。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明解决了现有技术中多节塔式容器直径大，长度长，多节塔式容器两端的法兰密封面想要达到较高的平行度和高的表面粗糙度，普通车床和磨床均无法实现装卡，普通镗床能够实现装夹，但无法达到要求的表面粗糙度的问题，实现了在数控镗床上对多节塔式容器的塔节两端法兰密封面的粗加工和精加工，表面粗糙度达到了ra0.8～1.6的要求，实测可达到ra0.4更高的表面粗糙度的加工要求，用同一台镗床，一次装夹找正可以同时实现用镗刀粗加工和用金刚石砂轮精加工两种加工方法，且设备不用移位，只需要通过更换镗刀和金刚石砂轮即可在一个工位实现两步加工，保证了加工基准不变，不会造成二次装夹带来的累积误差；

（2）本发明只需装夹两次即可完成塔节两个端面的精加工，保证了塔节两端法兰密封面与塔体轴线的垂直度，进而保证了多节塔节组成的塔体组装后塔体整体的直线度和密封要求；

（3）本发明安装简单，操作方便，劳动强度低，节约工时成本，提高了生产效率，可广泛用于中压、高压、超高压各种压力容器组焊后塔节法兰密封面的精加工。

附图说明

图1是本发明粗加工装置的示意图，

图2是本发明精加工装置的示意图，

图3是图1或图2的左视图，

图4是本发明金刚石砂轮的结构示意图，

图5是图4的左视图，

图6是本发明多节塔节的组装示意图。

图中：

1.数控镗床，

1-1.工作台，

1-2.数控镗床主轴箱，

2.镗刀，

3.塔节，

3-1.右法兰密封面，

3-2.左法兰密封面，

3-3.筒节，

4-1.v形上夹块，

4-2.v形下夹块，

5.固定座，

6.短螺柱，

7.固定块，

8.托架，

9.长螺柱，

10.金刚石砂轮，

10-1.金刚石砂轮连接杆，

10-2.压块，

10-3.碗型金属基体，

10-4.内六角螺钉，

10-5.环形金刚石磨头。

具体实施方式

具体实施方式1

本发明采取的用镗床对多节塔式容器端部法兰加工的方法的技术方案包括如下步骤：

步骤一，塔节的装夹与找正

如图1和图3所示，本发明首先进行塔节的装夹与找正，在数控镗床1的工作台1-1上面的燕尾槽中安装有固定块7，在固定块7中安装有短螺柱6，通过两端的短螺柱6连接有固定座5，通过中间的短螺柱6连接有托架8，在两端的固定座5的上面通过长螺柱9连接有v形上夹块4-1和v形下夹块4-2，将筒节3-3两端焊接有端部法兰的塔节固定在中间的托架8上，同时通过两端的v形上夹块4-1和v形下夹块4-2夹住塔节并找正，使塔节的轴线与数控镗床工作台1-1的上表面平行，且塔节两端的法兰密封面与数控镗床工作台1-1的上表面垂直，其中，塔节的一端为右法兰密封面3-1，另一端为左法兰密封面3-2，所述右法兰密封面3-1与左法兰密封面3-2相互平行，调整好位置后左右两端用分别用长螺柱9锁紧固定；

步骤二，粗加工右法兰密封面3-1：

在塔节的装夹与找正完成后，在数控镗床主轴箱1-2的卡盘上安装由镗刀柄和镗刀头组成的镗刀2；使镗刀2的镗刀柄的轴线与塔节的右法兰密封面3-1相互垂直，用镗刀2粗加工右法兰密封面3-1，使右法兰密封面3-1的密封面表面粗糙度满足精加工的要求；

步骤三，更换金刚石砂轮10：

如图2和图3所示，粗加工完毕，经检验表面粗糙度满足精加工的要求后，拆下镗刀2，在数控镗床主轴箱1-2的卡盘上更换金刚石砂轮10，使金刚石砂轮10的金刚石砂轮连接杆的轴线与塔节的右法兰密封面3-1相互垂直；

步骤四，精加工右法兰密封面3-1：

在粗加工右法兰密封面3-1的基础上，利用金刚石砂轮10小进给量精加工右法兰密封面3-1，使右法兰密封面3-1的表面粗糙度达到ra0.8～1.6范围内的要求，本发明一个具体实施例为表面粗糙度达到了ra0.4；

步骤五，粗加工左法兰密封面3-2：

具体方法与步骤一和步骤二相同，

步骤六，精加工左法兰密封面3-2：

具体方法与步骤三和步骤四相同。

如图6所示，按照上述步骤相同的方法加工其它塔节端部法兰的密封面，最终将多节塔节3通过法兰连接起来，由于在加工过程中保证了每个塔节3的右法兰密封面3-1与左法兰密封面3-2相互平行的平行度和表面粗糙度的要求，从而保证了多节塔节3组成的塔体的整体直线度和密封要求。

具体实施方式2

如图4和图5所示，步骤三、步骤四和步骤六中所述金刚石砂轮10包括金刚石砂轮连接杆10-1，在金刚石砂轮连接杆10-1的左端面中心加工有螺纹孔，该螺纹孔中通过内六角螺钉10-4和压块10-2固定连接有碗型金属基体10-3，在碗型金属基体10-3的端部安装有环形金刚石磨头10-5；为了保证刚石砂轮连接杆10-1与镗刀柄的互换性，所述金刚石砂轮连接杆10-1的直径与镗刀柄的尺直径相同。