[發明專利]一種大型法蘭的現場加工工藝及其加工裝置

有效

• 申請號: 202011569744.7
• 申請日: 2020-12-26
• 公開（公告）號: CN112775625B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 孫雅洲;劉海濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23P23/04;B23Q17/00;B23Q17/22;B23Q17/24;B23Q15/22
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種大型法蘭的現場加工工藝，其特征在于：包括以下加工工藝步驟；

S1，在現場利用激光跟蹤儀對機加工大法蘭機床地面進行測量取點，利用平行墊鐵把待加工法蘭放置面調整水平；

S2，現場安裝并調試好待加工的大型法蘭(3)后，使用激光跟蹤儀和電子水平儀配合找出大型法蘭(3)圓心；其中，在S2中，激光跟蹤儀測量出整個大型法蘭(3)待加工面在現場坐標系的中Z軸的坐標值，找到大型法蘭(3)待加工面的Z坐標的最小處并標記，利用電子水平儀以最低點為參照在大型法蘭(3)內壁打出水平線，電子水平儀打出的水平線后，利用激光跟蹤儀參照以電子水平儀打出的水平線所在平面為基準測定出該平面下內壁的直徑，電腦通過測量數據找到內壁圓環的圓心；

S3，安裝好轉動調整支座(7)及桁架支臂(5)；

S4，確認路徑沒問題后，穩定轉動調整支座(7)及銑削機床(1)；

S5，利用跟蹤儀找到待加工法蘭平面最低點，然后確定出初始加工區段；

S6，加工第一區段，銑密封面及燕尾槽底槽及燕尾槽，銑削完成后銑削機床(1)回零，換刀具磨加工完燕尾槽；

S7，完成后銑削后，松開機床工裝臺面(2)，移動至下一區段調整水平后固定銑削機床(1)，移動后位置讓銑削機床(1)零點處于上一加工區段的尾端內；利用三維測頭和對刀儀對加工完燕尾槽進行檢測，電腦通過數據擬合出這一區段燕尾槽加工路徑；

S8，使用法蘭密封面磨削機(8)對銑削機床(1)移動后的上一區段進行磨削處理，消除區段之間的接刀痕；其中，所述法蘭密封面磨削機(8)包括安裝座(821)、兩個電機(813)、兩個磨削刀具(815)及四個移動輪(81)；所述兩個電機(813)均固定在安裝座(821)上，兩個電機(813)均通過傳動機構帶動磨削刀具(815)旋轉，所述兩個磨削刀具(815)前后并排且左右對向設置并轉動安裝在安裝座(821)上，兩個磨削刀具(815)底面和法蘭密封槽底面平齊，所述安裝座(821)前后兩端均安裝有兩個移動輪(81)；

S9，磨削完成后，將磨削機移除，關機鎖緊各軸移動機床；調平并緊固機床在下一段待加工區段內；

S10，移動機床調平后，利用測頭對已加工平面及未加工平面進行取點測量，確定下一段加工平面的Z值坐標，并開始加工，重復S6、S7、S8、S9、S10，直至加工完成。

2.根據權利要求1所述的一種大型法蘭的現場加工工藝，其特征在于：在S7中，銑削機床(1)每次行進的加工長度為1米，當完成1米范圍的加工后，將銑削機床(1)整體延加工軌跡逆時針移動，移動至下一個待加工區段。

3.根據權利要求1所述的一種大型法蘭的現場加工工藝，其特征在于：在S6中，銑削機床(1)加工后，大型法蘭(3)密封面平面度優于1.5mm，且在1000mm內平面度優于0.12mm。

4.根據權利要求1所述的一種大型法蘭的現場加工工藝，其特征在于：在S8中，法蘭密封面磨削機(8)拋光后，光潔度優于Ra1.6。

5.一種大型法蘭的現場加工裝置，其特征在于：包括銑削機床(1)、機床工裝臺面(2)、桁架支臂(5)、桁架轉動臺(6)、轉動調整支座(7)、法蘭密封面磨削機(8)、多個法蘭底座墊塊(4)及多種檢測設備；所述桁架支臂(5)一端固定安裝在桁架轉動臺(6)上，所述桁架轉動臺(6)安裝在轉動調整支座(7)上，所述轉動調整支座(7)放置在大型法蘭(3)中心處，所述機床工裝臺面(2)固定安裝在桁架支臂(5)另一端上，機床工裝臺面(2)上放置有銑削機床(1)，所述機床工裝臺面(2)、桁架支臂(5)和轉動調整支座(7)上均放有多種檢測設備，所述法蘭密封面磨削機(8)放置在大型法蘭(3)的加工平面上，多個法蘭底座墊塊(4)環繞設置在大型法蘭(3)下端用于支撐和固定大型法蘭(3)。

6.根據權利要求5所述的一種大型法蘭的現場加工裝置，其特征在于：所述多種檢測設備包括劃針、電子水平儀、激光跟蹤儀、三維測頭以及對刀儀，所述劃針安裝在桁架支臂(5)另一端上，所述激光跟蹤儀安裝在轉動調整支座(7)上，所述三維測頭和對刀儀放置在機床工裝臺面(2)上。