一种大型磨机三瓣筒体结合面的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种大型磨机三瓣筒体结合面的加工方 法。
【背景技术】
[0002] 随着采矿业的发展，对大型磨机的需求越来越多。在实际应用中，大型磨机的分瓣 筒体多以两瓣、四瓣为主，其加工方法也基本相同：即将多瓣筒体先组成半筒体（180°筒 体)，然后以180°平面为基准，加工两半筒体联接的结合面，最终组成整圆筒体的制造工艺 流程。三瓣筒体的每一瓣筒体由一个120°圆筒、两个端法兰和两个纵向法兰焊接而成，要 保证整圆筒体的圆度，除了筒体的卷曲和焊接达到要求以外，最重要的是要解决三瓣120° 筒体之间结合面的把合精度，其结合面的加工制造难点在于没有准确的加工基准。本发明 通过设计一种行之有效的辅助加工基准和辅助测量基准，使此类零件在高精度的数控机床 上实现由辅助基准到精密加工的转化技术，为今后加工制造任意角度的分瓣筒体提供有效 的理论和实践依据。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种大型磨机三瓣筒体结合面的加工方法，以实现对三瓣筒 体中每一瓣筒体(即120°筒体）的结合面的加工。
[0004] 本发明中所述的120°筒体结合面，指的是三瓣筒体在组合成整圆筒体时，每个 120°筒体与两侧相邻的120°筒体相结合的平面，每个120°筒体两侧的两个结合面之间 的夹角为120°。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大型磨机三瓣筒体结合面的加工方 法，包括如下步骤： (1) 、将120°筒体按筒体内圆找正后固定在数控机床的工作台上； (2) 、在120°筒体内的筒体支撑上焊接工艺块，用于作为120°筒体结合面加工的辅 助基准； (3) 、在数控机床X-Z坐标系中，根据120°筒体的内圆半径和120°筒体结合面处的内 圆弦长，确定出三条基准线V、U、W和120°筒体内圆的圆心0;所述V基准线为120°筒体 结合面处内圆弦长所在的直线，该直线平行于数控机床工作台；U基准线为120°筒体结合 面处内圆弦长的垂直中心线；W基准线是一条与U基准线成120°夹角，且平行于120°筒 体结合面的直线； (4) 、根据U基准线加工出工艺块的两侧面，并保证工艺块的两侧面相对于U基准线对 中；根据V基准线加工出工艺块的上平面；根据W基准线加工出工艺块的两斜面，并保证工 艺块的两斜面为120°夹角； (5) 、以U基准线与W基准线的交点01为走刀原点，计算出工艺块的两斜面到120°筒 体结合面的垂直距离a，从而得到走刀原点01到120°筒体结合面的走刀矢量，进而加工出 120°筒体结合面。
[0006] 有益效果：本发明是在120°筒体内的筒体支撑上焊接工艺块，利用工艺块的加 工表面作为120°筒体结合面的加工、测量的辅助基准，实现对120°筒体结合面的加工基 准的转换，最终为实现磨机三瓣筒体的整圆结合提供了必要条件。
[0007] 本发明对三瓣筒体结合面的加工方法解决了加工筒体结合面的角度、尺寸精度及 平面度、垂直度精度等几方面的问题，为今后加工制造任意角度的分瓣筒体提供了有效的 理论和实践依据。
【附图说明】
[0008] 图1为三瓣筒体的结构示意图； 图2为焊接有工艺块的120°筒体结构图； 图3是120°筒体的机床加工示意图； 图4是120°筒体结合面的加工数学模型图； 图中标记为一端法兰；2-纵向法兰；3 -120°筒体；4一筒体支撑；5-工艺块；6- 筒体衬板孔；7-机床工作台；8-方箱；9 一千斤顶；10-拉杆；11 一端法兰外圆；12-筒体 外圆；13-纵向法兰结合面(相当于本发明中所说的120°筒体结合面）；14一筒体内圆； 0一筒体内圆圆心；R -筒体内圆半径；α -筒体内圆圆心到筒体两侧纵向法兰 结合面的夹角120° ;V -基准线（即120°筒体结合面处内圆弦长所在的直线，平行 于机床工作台）；W -基准线（即与U基准线成120°夹角，且平行于120°筒体结合 面的直线，也即工艺块斜面的延长线）；U -基准线（即120°筒体结合面处内圆弦长 的垂直中心线）；〇1-走刀原点（U基准线与W基准线的交点，也即刀具的坐标原点）； T (a) -走刀矢量(机床刀具的坐标原点到需要加工的120°筒体结合面的矢量）；a- 工艺块的两斜面到120°筒体结合面的垂直距离；Η-内圆圆心0到工艺块上平面的 距离；hi-01到工艺块上平面的距离；h2-内圆圆心0到刀具坐标原点01的距离； 懸一工艺块上平面宽度的一半。
【具体实施方式】
[0009] 以申请人研制的Φ 11. 0X5. 4m半自磨机筒体加工为例，对三瓣筒体的制造方法， 以及120°筒体结合面的加工方法进行说明。根据设计要求，筒体分三瓣组成，最大法兰直 径Φ 11630mm，内孔直径Φ 11000mm，高度5430mm，净重量：141603Kg，如图1所示。筒体端法 兰端面平行度0. 05mm，端法兰外圆圆柱度0. 05mm，为保证整体筒体的加工精度，就需要解 决三瓣筒体的把合错边精度、纵向法兰2结合面贴合精度（0. 04_塞尺不入）及纵向法兰2 结合面联接孔高精度的把合率，需要在加工过程中严格控制三瓣120°筒体的角度尺寸精 度和弦长尺寸精度，保证其尺寸精度的一致性。对于120°筒体结合面的加工，本发明是在 筒体内支撑4上焊接工艺块5,利用工艺块作为120°筒体结合面的加工、测量的辅助基准， 实现由辅助基准到精密加工的转化。
[0010] 大型磨机三瓣筒体中的每一瓣筒体即120°筒体的制造技术，包括产品毛坯焊接 成型阶段和产品加工阶段。
[0011] 所述的毛坯焊接成型阶段包括以下步骤： 1、钢板卷制整圆筒体并焊接筒体支撑4。钢板卷制成的整圆筒体，钢板上在120°筒体 纵向结合处预先留有用于焊接纵向法兰2的间隙。
[0012] 2、在筒体支撑4上焊工艺块5。
[0013] 3、焊接端法兰1及纵向法兰2,保证整圆筒体的圆度及垂直度。严格控制筒体焊 接、矫正精度，矫正后的筒体，保证筒体内圆14母线垂直度3mm。
[0014] 所述的产品加工阶段，也即本发明的大型磨机三瓣筒体结合面的加工方法，具体 到实际的大型磨机三瓣筒体结合面的加工中，指的就是120°