一种回转体多容腔铸造舱体加工方法与流程

1.本发明属于舱段机械加工技术领域，涉及一种回转体多容腔铸造舱体加工方法。


背景技术：

2.铸造舱段在铸造后存在变形，容易产生壁厚不足、外形余量不足、容腔错位等问题。多容腔舱段，加工时需同时兼顾外形、壁厚、各容腔尺寸精度，存在加工难点。加工前可采用激光扫描技术建立基准，但由于是回转体舱段，一般采用加工效率高的车削加工，扫描数据建立的基准线不能在车床上找正，从而不能有效地利用扫描数据建立基准。


技术实现要素：

3.(一)发明目的
4.本发明的目的是：提供一种可靠性高、能够有效控制铸件加工精度的加工方法，通过铣床找正基准线并将基准传递给车床，解决了车床不能直接利用基准线的问题，进而实现回转体多容腔复杂铸造舱段的加工精度控制。
5.(二)技术方案
6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种回转体多容腔铸造舱体加工方法，其包括以下步骤：
7.s1：通过激光扫描方法检测铸件内、外型面，通过理论模型与扫描结果比对获得内、外型面各处余量数据；
8.s2：再利用选定位置的余量数据，找正零件加工基准并划线；
9.s3：在铣床上找正基准线，留量加工外圆及端面；
10.s4：利用车床找正铣床加工的外圆，进行后续加工。
11.步骤s2中，所述的选定位置的确定规则设定为：选取内腔同一直线上、尽可能远、且表面起伏尽可能小的两个点，该两个点非顶点。
12.步骤s2中，选取内腔中靠近端面的航向前端的正上、正下、正左、正右位置及后端正上、正下、正左、正右位置8个点余量数据、容腔的侧壁余量数据、端框内壁的余量数据。
13.步骤s2中，零件加工基准包括水平基准、对称基准、航向定位基准、及角度方向基准。
14.步骤s2中，水平基准、对称基准的选取：选取前端靠近端面的内腔正上、正下、正左、正右位置及后端靠近端面的内腔正上、正下、正左、正右位置，共8个点位置的内腔余量数据作为参考值，确定水平基准及对称基准。
15.步骤s2中，航向基准的选取：航向选用端框处余量或已有平面的数值为参考值，确定加工基准。
16.步骤s2中，角度方向基准的选取：以舱段的容腔侧壁余量为基准确定角度方向基准。
17.步骤s2中，钳工根据余量参考值数据划线，确立加工基准；划线时，支撑外圆，先将
前端正上、正下、正左、正右位置及后端正上、正下、正左、正右位置8个点余量匹配正确；再以容腔侧壁余量确定角度方向，确定基准后，在零件外圆上划出水平基准线及对称平面线。
18.步骤s3中，零件端面朝下放置在三轴铣床上，在铣床上利用主轴和杠杆表组合从上往下打表，找正外圆上的水平基准线及对称平面线，调整零件姿态，找正误差在0.1以内；加工时，先将前、后两个端面铣平，再留量加工一段外圆，为后续车床建立基准；将已加工端面放置在平台上，利用容腔侧壁余量确定航向基准，划航向基准线。
19.步骤s4中，在车床上找正铣床加工的端面及一段外圆，留量加工整个外圆，加工中通过检测各处壁厚数据确认零件加工基准正确，出现偏差时实时做基准调整，最终将零件加工到位。
20.(三)有益效果
21.上述技术方案所提供的回转体多容腔铸造舱体加工方法，在加工前利用激光扫描检测方法，掌握了复杂铸造零件的余量情况、亏量情况等，比常规找正方法采用的找正特征点余量取中的方法，由于考虑了所有位置的余量数据更能保障零件的加工精度，可获得比较可靠的加工基准。在实际应用中，利用该方法划线找正，由铣床加工为车床加工建立加工基准，解决了车床不能找正基准线的问题，同时又可使用可靠的加工基准，采用高效的车削方法加工，减少了加工试切时间和设备的占用，是一种可靠便捷的加工方法。
附图说明
22.图1为本发明加工方法的流程图。
23.图2为舱段结构示意图。
24.图3为基准点示意图主视图。
25.图4为基准点示意图侧视图。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
27.参照图1所示，本发明提出一种回转体多容腔铸造舱段加工方法，包括以下步骤：
28.s1：通过激光扫描方法检测铸件内、外型面，通过理论模型与扫描结果比对获得内、外型面各处余量数据；
29.s2：再利用选定位置的余量数据，找正零件基准并划线；
30.s3：在铣床上找正基准线，留量加工外圆及端面；
31.s4：利用车床找正铣床加工的外圆，进行后续加工。
32.步骤s2中，激光扫描数据量很大，为了操作方法的便捷性，只选取特定位置的余量数据进行参考。如图2至图4所示，在参考扫描数据建立基准时，应选取内腔同一直线、尽可能远、表面起伏尽可能小的的两个点，但不要选顶点，因为铸造零件在棱边、内圆角区域通常表面起伏较大，选取时误差较大。因此特点位置一般可选取内腔中靠近端面的航向前端的正上、正下、正左、正右位置及后端正上、正下、正左、正右位置8个点余量数据、容腔的侧壁余量数据、端框内壁的余量数据等。尽量选取内腔的余量数据，因为铸件一般内腔不留余量而外侧余量大，通过留量加工铸件外形时，可以及时发现基准找正的偏差而及时调整；如
果选取外形数据，外形加工后，则不能根据内腔余量数据判定基准找正的准确性。
33.针对舱段类零件加工基准涉及水平基准、对称基准、航向定位基准、及角度方向基准：a)水平基准、对称基准的选取：选取基准尽量选取前端靠近端面的内腔正上、正下、正左、正右位置及后端靠近端面的内腔正上、正下、正左、正右位置，共8个点位置的内腔余量数据作为参考值，确定水平基准及对称基准；b)航向基准的选取：航向选用端框处余量或已有平面的数值为参考值，确定加工基准。c)角度方向基准的选取：为避免回转体零件基准建立时，出现偏转的误差，以舱段的容腔侧壁余量为基准确定角度方向基准。
34.具体地，钳工根据余量参考值数据划线，确立加工基准。划线时，支撑外圆，先将前端正上、正下、正左、正右位置及后端正上、正下、正左、正右位置8个点余量匹配正确；再以容腔侧壁余量确定角度方向。确定基准后，在零件外圆上划出水平基准线及对称平面线。
35.步骤s3中，零件端面朝下放置在三轴铣床上，在铣床上利用主轴和杠杆表组合从上往下打表，找正外圆上的水平基准线及对称平面线，调整零件姿态，找正误差在0.1以内。加工时，先将前、后两个端面铣平，再留量加工一段外圆，为后续车床建立基准。进一步地，划航向基准线，将已加工端面放置在平台上，利用容腔侧壁余量确定航向基准，划航向基准线。
36.步骤s4中，在车床上找正铣床加工的端面及一段外圆，留量加工整个外圆，加工中通过检测各处壁厚数据确认零件加工基准正确，出现偏差时可做少量基准调整，避免零件基准偏差。最终将零件加工到位。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。