专利名称：激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法
技术领域：
本发明涉及船舶艉轴管内前后轴承座镗孔加工过程控制加工尺寸精度用激光校
准仪测量镗杆悬臂值的方法。
背景技术：
船舶建造过程中，船舶艉轴管内前后轴承部位需现场镗孔加工，为了保证加工后 的前后轴承座内孔的粗糙度为V，圆度不大于0. 04mm，圆柱度不大于0. 04mm。前后轴承座 端面的轴向定位尺寸偏差不大于15mm。艉管相邻台阶同轴度不大于0.025mm，前后轴承座 同轴度不大于O. 15mm的加工技术要求，艉轴管在镗孔前必须对镗杆的悬臂值进行精确地 测量，然后在安装镗杆的过程中通过在镗杆中间部位架设中间支撑装置将测量的镗杆悬臂 值加以消除，避免因镗杆下挠变形对艉轴管内前后轴承部位镗孔产生的影响。以往镗杆 (我们使用的是小203mmX6500mm的镗杆)悬臂值的测量方法是用V型铁将镗杆水平垫放 在大型平台上，用直角水平尺对镗杆悬臂值进行测量，这种测量方法不但要求水平平台有 足够的长宽尺寸(一般水平平台的尺寸为2000mmX4000mm)，而且对水平平台的平面度(平 面度公差至少达到0. 02mm/M)和粗糙度要求严格，经过实践检验，即使这样测量出来的结 果由于误差的累计也会对艉轴管内前后轴承的圆度和圆柱度产生很大的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是提供一种测量精确，能够消除因测量累积误差间接
对船舶艉轴管需现场镗孔加工的前后轴承部位的圆度、圆柱度和同轴度产生的影响，使镗
杆具有良好的直线度来解决船舶建造过程中对艉轴管镗孔加工精度产生影响的激光校准
仪测量镗杆悬臂值的方法。 采用的技术方案是 激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法所应用装置，包括激光校准仪、带地脚槽的平
台、固定在平台地脚槽中的艏端中间支撑装置和艉端中间支撑装置、放置在平台上的支座
架和螺纹千斤顶及V型铁、水平仪、百分表和计算机。
激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法，包括如下步骤 1)在测量镗杆悬臂值之前，将装有轴承的艏端中间支撑装置和艉端中间支撑装置 及刀头安装在镗杆设定位置，并在镗杆上做好基准点即C点、D点及测量点A点、B点、E点和 F点的标记，将整个镗杆按照实际使用时的艏艉方向吊装到带地脚槽的平台上，并将艏艉中 间支撑的部位放置两个等高的V型铁垫在平台和镗杆之间，用临时固定装置将镗杆与带地 脚槽的平台临时连接，再将装在镗杆上的艏端中间支撑装置和艉端中间支撑装置通过由压 板、丝杆和螺母组成的临时固定装置安装在带地脚槽的平台上，并用丝杆与装在地脚槽中 的地脚螺母紧固在平台上，确保在受到外力作用的情况下不产生位移。 2)将激光校准仪的发射端在横向水平仪的配合下将其固定在远离镗杆的外端，使 其发光中心与镗杆轴线所在平面垂直于水平面，并调整发射端使激光校准仪各接收端均能接收到发射激光，然后固定发射端并打开激光发射开关。 3)激光校准仪接收端与水平仪和V型铁组合，其接收端通过V型铁置于镗杆上方，在水平仪的配合下使接收端中心与镗杆轴线所在平面垂直于水平面，确保在镗杆标记的A点、B点、C点、D点、E点和F点均能接收到激光校准仪发射端的激光光束信号，然后依次测量每个点上的高度并将高度记录在与激光校准仪相连接的计算机上。 4)根据计算机中设置的直线度测量程序将C点和D点测量的高度数据选择为基准点，即临时零点，然后将A点、B点、E点、F点测量的高度数据与基准点数据相比较，得出的偏差值即为镗杆悬臂值，选用A点、F点记录数据，在A点和F点上通过支架架设百分表，在平台上A点和F点处使用螺纹千斤顶与V型铁组合将镗杆悬臂值数据顶回到零，并记录百分表数据作为参照。 5)按步骤4)重新测量A点、B点、C点、D点、E点和F点的数据，反复测量若干次，以B点、E点的数据作为参照比对，检查各点的数据是否有较大波动，最后从各点波动最小的一次数据中选取A点和F点数据作为最终测量结果。 本发明利用激光校准仪能够精确测量物体直线度的功能，解决了船舶建造过程中对艉轴管镗孔加工精度产生影响的技术难题，将在建产品表面的圆度、圆柱度、表面粗糙度得到提高，实现了艉轴管与艉轴高精度装配，縮短了施工周期，减轻了工人的劳动强度。
图1是激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法示意图。 图2是本发明的激光校准仪接收端与水平仪、V型铁组合示意图。
具体实施例方式
船舶艉轴管轴承轴毂内孔的镗削加工，为了确保各轴承轴毂的轴线同轴度，必须
使镗杆具有良好的直线度，因为通常镗杆的直径与长度之比在i : 25-1 : 40之间，属于细
长杆结构，很难在两个支撑点的情况下保证镗杆轴线的直线度，所以在镗杆安装使用前需在平台上对镗杆轴线的直线度(以下称为镗杆悬臂值)进行精确测量，测出镗杆支撑点处的下垂量和镗杆支点外测量点的悬臂值，然后在船舶实际使用时在镗杆中间加支撑点，操
作人员可在外部进行调整，达到消除镗杆挠度、使镗杆轴线与船体轴线重合的目的。 激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法所应用装置，包括激光校准仪、带地脚槽的平台1、固定在平台地脚槽中的艏端中间支撑装置9和艉端中间支撑装置7、放置在平台上的支座架14和螺纹千斤顶11及V型铁10、17、水平仪15、 16和百分表13。
激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法，包括如下步骤 1)在测量镗杆悬臂值之前，将装有轴承的艏端中间支撑装置9和艉端中间支撑装置7及刀头6安装在镗杆2设定位置，并在镗杆2上做好基准点即C点、D点及测量点A点、B点、E点和F点的标记(见图1)，将整个镗杆按照实际使用时的艏艉方向吊装到带地脚槽的平台1上，并将艏艉中间支撑的部位放置两个等高的V型铁垫在平台和镗杆之间，用临时固定装置8将镗杆与带地脚槽的平台临时连接，再将装在镗杆2上的艏端中间支撑装置9和艉端中间支撑装置7通过由压板、丝杆和螺母组成的临时固定装置8安装在带地脚槽的平台1上，并用丝杆与装在地脚槽中的地脚螺母12紧固在平台1上，确保在受到外力作用
4的情况下不产生位移。 2)将激光校准仪的发射端3在横向水平仪15的配合下将其固定在远离镗杆2的外端，使其发光中心与镗杆2轴线所在平面垂直于水平面，并调整发射端3使激光校准仪各接收端4均能接收到发射激光，然后固定发射端并打开激光发射开关。
3)激光校准仪接收端4与水平仪16和V型铁17组合(见图2)，其接收端4通过V型铁17置于镗杆2上方，在水平仪16的配合下使接收端4中心与镗杆2轴线所在平面垂直于水平面，确保在镗杆标记的A点、B点、C点、D点、E点和F点均能接收到激光校准仪发射端3的激光光束5信号，然后依次测量每个点上的高度并将高度记录在与激光校准仪相连接的计算机上。 4)根据计算机中设置的直线度测量程序将C点和D点测量的高度数据选择为基准点，即临时零点，然后将A点、B点、E点、F点测量的高度数据与基准点数据相比较，得出的偏差值即为镗杆悬臂值，选用A点、F点记录数据，在A点和F点上通过支架14架设百分表，在平台上A点和F点处使用螺纹千斤顶11与V型铁10组合将镗杆悬臂值数据顶回到零，并记录百分表13数据作为参照。 5)按步骤4)重新测量A点、B点、C点、D点、E点和F点的数据，反复测量若干次，以B点、E点的数据作为参照比对，检查各点的数据是否有较大波动，最后从各点波动最小的一次数据中选取A点和F点数据作为最终测量结果。 将A点和F点最终测量数据配合艏、艉中间支撑装置的调节镗杆轴线高度，使镗杆轴线与船体艉轴管理论轴线相重合。以上所述是激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法。
权利要求
激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法，其特征在于包括如下步骤1)在测量镗杆悬臂值之前，将装有轴承的艏端中间支撑装置(9)和艉端中间支撑装置(7)及刀头(6)安装在镗杆(2)设定位置，并在镗杆(2)上做好基准点即C点、D点及测量点A点、B点、E点和F点的标记，将整个镗杆按照实际使用时的艏艉方向吊装到带地脚槽的平台(1)上，并将艏艉中间支撑的部位放置两个等高的V型铁垫在平台和镗杆之间，用临时固定装置(8)将镗杆与带地脚槽的平台临时连接，再将装在镗杆(2)上的艏端中间支撑装置(9)和艉端中间支撑装置(7)通过由压板、丝杆和螺母组成的临时固定装置(8)安装在带地脚槽的平台(1)上，并用丝杆与装在地脚槽中的地脚螺母(12)紧固在平台(1)上，确保在受到外力作用的情况下不产生位移；2)将激光校准仪的发射端(3)在横向水平仪(15)的配合下将其固定在远离镗杆(2)的外端，并将其发光中心与镗杆中心重合，并调整发射端(3)使激光校准仪各接收端(4)均能接收到发射激光，然后固定发射端并打开激光发射开关；3)激光校准仪接收端(4)与水平仪(16)和V型铁(17)组合，其接收端(4)通过V型铁(17)置于镗杆(2)上方，在水平仪(16)的配合下使接收端(4)中心与镗杆(2)轴线所在平面垂直于水平面，确保在镗杆标记的A点、B点、C点、D点、E点和F点均能接收到激光校准仪发射端(3)的激光光束(5)信号，然后依次测量每个点上的高度并将高度记录在与激光校准仪相连接的计算机上；4)根据计算机中设置的直线度测量程序将C点和D点测量的高度数据选择为基准点，即临时零点，然后将A点、B点、E点、F点测量的高度数据与基准点数据相比较，得出的偏差值即为镗杆悬臂值，选用A点、F点记录数据，在A点和F点上通过支架(14)架设百分表，在平台上A点和F点处使用螺纹千斤顶(11)与V型铁(10)组合将镗杆悬臂值数据顶回到零，并记录百分表(13)数据作为参照；5)按步骤4)重新测量A点、B点、C点、D点、E点和F点的数据，反复测量若干次，以B点、E点的数据作为参照比对，检查各点的数据是否有较大波动，最后从各点波动最小的一次数据中选取A点和F点数据作为最终测量结果。
全文摘要
激光校准仪测量镗杆悬臂值的方法，包括如下步骤1)将装在镗杆上的两个中间支撑放置在平台上并固定在平台上，在镗杆上做好两个基准点和四个测量点的标记。2)将激光校准仪发射端水平固定在镗杆外侧，调整到激光校准仪接收端能够接收到的高度并打开激光发射开关。3)将激光校准仪接收端水平地在基准点和测量点之间移动，依次测量每个点上的高度并将记录在与激光校准仪相连接的电脑上。4)用电脑将测量数据与基准点测量数据比较，其偏差值为悬臂值，用螺纹千斤顶顶起镗杆两端测量点将悬臂值顶回到零。5)反复二至三次测量基准点和测量点至镗杆两端偏差值最小一次为最终测量结果。本发明提高了镗削加工的精度，实现了船舶艉轴管与艉轴高精度装配。
文档编号G01B11/02GK101793497SQ201010121089
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者陈嵩, 马宁, 高兴平 申请人:渤海船舶重工有限责任公司