一种重型落地车床变径筒体加工组合工装的制作方法

本发明属于筒体加工组合工装技术领域，具体涉及一种大直径，超长回转类变径筒体，进行外圆及端面加工时使用的专用工装。

背景技术：

混合设备是烧结厂的主要设备之一，设置在配料设备与烧结机之间，为烧结机提供混合均匀适合烧结的原料。圆筒混合机主要由筒体装置、传动装置、托轮、挡轮装置、洒水装置、头尾溜槽及支架等部分组成，工作过程是：皮带输送机直接或通过给料漏斗不断将混合料输入筒体内，随着筒体转动，筒内混合料连续地被带到一定高度后向下抛落翻滚，并沿筒体向前移动，形成螺旋状运动，从头至尾，经多次循环，完成混均匀、制粒和适量加水，然后到达尾部经溜槽排除。

筒体是混合机的基体，是混合机的核心关键部件，是物料完成物理及化学变化的容器，承受着运行过程中混合料抛落、滚落连续冲击负荷，因此它的制造质量直接影响着混合机的工作质量及使用寿命，直接关系到整个烧结系统运行是否平稳可靠。对于大型混合机筒体的制造必须结合生产实际，无论是从加工工艺方案的设计还是工装治具方案的设计，必须制定满足现场设备及筒体加工要求的技术措施，构建加工制造的全面质量保证。由于混合机结构简单，运行可靠，产量高，符合大型化烧结设备发展需要，近年来在国内及海外市场得到广泛应用。目前仅我公司生产的大型烧结设备混合机中筒体规格有如下种类：φ1600×4000；φ3600×6500；φ4200×7000；φ5000×8000；φ6000×12000；φ6300×16500，筒体按规格不同它是由δ=（35-70）mm不同厚度的钢板卷制的若干筒节组合焊接而成，筒体两端连接有固定的法兰盘，为确保筒体与法兰的同轴度，工艺设计要求将法兰与筒体焊接装配完成组成一体后，进行筒体法兰的端面与外圆的加工。为满足不同规格筒体及环形法兰加工需要，减小筒体截面在切削加工过程中产生的巨大切向力导致的筒体变形，确保筒体加工同轴度形位公差要求，开发研制满足变径筒体加工用工装治具势在必行。

1、重八米车床 + 尾部顶尖座 + 内卡爪。

以往我公司加工的筒体规格多为：Ф1600mm×（3000-4000）mm，筒体为单筒节，筒体定位及法兰外圆、端面加工，采用的加工工艺设计方案：重八米车床 + 尾部顶尖座 + 内卡爪；尾部顶尖座为自行设计治具，内卡爪为车床设备附件，由于筒体直径及长度规格小，加工基本达到图纸技术要求。

2、大头车 + 前顶盘 + 后顶盘。

随着混合机大型化发展，筒体规格的逐渐增大，现筒体由二筒节焊接而成，筒体规格增大到：Ф（2000-3000）mm×（5000-8000）mm，为保证筒体法兰及端面加工时产生的切削力导致筒体变形产生的公差超差，采用的加工工艺设计方案：大头车 + 前顶盘 + 后顶盘；前、后顶盘为根据设备及筒体加工要求自行设计的治具，这种加工工艺及治具保障，虽实现了筒体端面及外圆加工，但由于筒体规格增大，自身重量增加，在外圆加工时筒体受机床主轴转速及刀具切削力影响，筒体变形时有发生，同时由于加工稳定性较差，加工时产生跳动，影响配合精度及筒体整体装配传动平稳性。

近年来随着冶金设备的重型化、大型化及国际化需要，现有混合机规格发生巨大变化，需求已达到：Ф（3600-6500）mm×（8000-20000）mm，筒体多由（3-5）个筒节组焊而成，重量达到10t，现有重八米及大头车设备已远远不能满足筒体加工需要。而只能采用20米数控落地车床，为了保证生产的高质和高效，市面上需要一种配合20米数控落地车床使用的变径筒体加工组合工装。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种结构简单，可靠性强，能适应大直径、超长、超重变径筒体外圆及端面加工的组合工装。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括定位装置，定位装置上设置有支撑装置，其特征在于：所述定位装置包括基盘，基盘上通过螺栓组件固定设置有定位盘，所述基盘和定位盘的中心设置有相对应的安装孔；安装孔内设置具有能与机床顶尖配合的定位堵，定位堵和安装孔之间设置有连接键；所述支撑装置包括呈圆周均布固定于定位盘上的支撑座，支撑座上通过螺纹设置有调节螺柱，调节螺柱端部设置有支撑块。

作为本发明的一种优选方案，所述定位盘外缘均布设置有四个用于同支撑座相连的安装部，每两个安装部之间设置有豁口；所述豁口处设置有垫块，垫块和定位盘表面设置有支撑槽钢。

本发明的有益效果。

1、本发明定位装置的多个结构件，通过键、镶嵌、把合、定位等相互配合的结构，在对筒体进行切削时，这些结构件可以抵消部分定位装置所受到的作用力，其变形量能得到有效控制，保证了筒体的加工质量。

2、本发明自身变形量小，强度、刚度大，能有效防止筒体的切削变形，筒体质量高，效果显著，前景可观，极具推广价值。

3、本发明通过调节螺柱设置支撑块，可以针对不同规格的筒体对支撑块进行调整，适应性强，可广泛应用于直径在4000mm～6500mm之间的筒体加工，兼顾工装强度的同时，还大幅度降低生产成本。

4、本发明通过设置垫块和支撑槽钢，当被加工筒体重量达到10t以上时，可增加垫块和支撑槽钢，并将支撑槽钢的端部与筒体内表面点焊固定，可进一步提高本发明的稳定性及刚性，保证大直径，大重量的筒体加工精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是定位装置的结构示意图。

图3是图2的侧面剖视图。

图4是支撑装置的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是支撑装置的立体图。

图7是定位盘的结构示意图。

附图中1为定位盘、2为基盘、3为安装部、4为定位堵、5为支撑座、6为支撑槽钢、7为垫块、8为调节螺柱、9为支撑块、10为豁口、11为焊接槽、12为连接键、13为定位销、14为安装孔、100为定位装置、200为支撑装置。

具体实施方式

本发明包括定位装置100，定位装置100上设置有支撑装置200，其特征在于：所述定位装置100包括基盘2，基盘2上通过螺栓组件固定设置有定位盘1，所述基盘2和定位盘1的中心设置有相对应的安装孔14；安装孔14内设置具有能与机床顶尖配合的定位堵4，定位堵4和安装孔14之间设置有连接键12；所述支撑装置200包括呈圆周均布固定于定位盘1上的支撑座5，支撑座5上通过螺纹设置有调节螺柱8，调节螺柱8端部设置有支撑块9。

作为本发明的一种优选方案，所述定位盘1外缘均布设置有四个用于同支撑座5相连的安装部3，每两个安装部3之间设置有豁口10；所述豁口10处设置有垫块7，垫块7和定位盘1表面设置有支撑槽钢6。

所述基盘2和定位盘1之间通过螺栓组件连接一体；所述基盘2、定位盘1和定位堵4之间设置有定位销13。

所述支撑座5设置为U形，U形的支撑座5中间部分设置有同调节螺柱8配合的螺纹孔；所述定位盘1上相应于支撑座5设置有焊接槽11。

本发明的使用过程：以FT630×200/150-NC数控重型落地车床为例，使用时，将本发明在地面上组合成一体，然后将两件本发明与筒体进行装配，根据筒体直径规格，通过调节螺柱8调节支撑块9的位置，并将支撑块9与筒体点焊固定，之后，利用起吊装置将装配好的本发明和筒体统一吊装到设备上，利用本发明的定位堵4与机床顶尖配合并顶紧，完成筒体法兰外圆及端面的加工。

当筒体较大时，为了增加筒体的装卡稳定性，在装配前，在定位盘1的豁口10处焊接垫块7，在垫块7和定位盘1表面焊接支撑槽钢6，再将支撑槽钢6的端部与筒体内表面点焊固定，从而在原有的四个支撑块9对筒体进行定位的同时，再增加四个支撑槽钢6对筒体进行支撑，进一步保证筒体的稳定性，保证产品加工精度，提高产品质量。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。