Σε απόκριση στις δυσκολίες μηχανικής κατεργασίας των επιφανειών φλάντζας για μεγάλα δομικά εξαρτήματα, η περιστροφική κοπή και η ακτινική κοπή του εργαλείου ατράκτου επιτεύχθηκε μέσω των λειτουργιών περιστροφής βραχίονα παλινδρόμησης και κίνησης κιβωτίου ατράκτου της μηχανής διάτρησης βραχίονα στροφέα. Οι επιφάνειες φλάντζας κατεργάστηκαν με επιτυχία, παρέχοντας νέες ιδέες για την κατεργασία επιφάνειας φλάντζας παρόμοιων μεγάλων δομικών εξαρτημάτων.
0. Εισαγωγή
Ο QJ200-50, ένας πλήρως περιστρεφόμενος υπεράκτιος γερανός, εγκαθίσταται στο πλοίο με ονομαστικό ασφαλές ανυψωτικό φορτίο 200 t για το κύριο άγκιστρο και 50 t για το βοηθητικό άγκιστρο. Το μέγιστο άνοιγμα του κύριου γάντζου είναι 56 μέτρα και το μήκος του κύριου και του βοηθητικού βραχίονα είναι 105 μέτρα. Η στήλη του γερανού είναι ένας συγκολλημένος χαλύβδινος κύλινδρος με α φλάντζα φτιαγμένος από ατσάλινη πλάκα συγκολλημένο πάνω στο χαλύβδινος κύλινδρος. Η φλάντζα είναι εξοπλισμένη με ένα ρουλεμάν περιστροφής για τη στήριξη της πλατφόρμας του γερανού, του μηχανοστασίου στην πλατφόρμα, του κινητήρα, διαφόρων βαρούλκων, τρίποδων, πλαισίων μπούμας και ανυψωτικών φορτίων. Η επιφάνεια στήριξης έχει μεγάλη δύναμη στήριξης και φέρει μεγάλη ροπή ανατροπής. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του περιστρεφόμενου στηρίγματος, η επιπεδότητα της επιφάνειας εγκατάστασής του είναι ≤ 0.30 mm και η επιφάνεια της φλάντζας που συνδέεται με την πλατφόρμα του γερανού πάνω από το στήριγμα περιστροφής έχει επίσης τις ίδιες απαιτήσεις.
1. Απαιτήσεις δομής τεμαχίου και εξοπλισμού επεξεργασίας
Η εξωτερική διάμετρος της φλάντζας είναι 5930 mm και το συνολικό ύψος (μήκος) του τεμαχίου εργασίας είναι 12000 mm (βλ. Εικόνα 1). ο υλικό φλάντζας είναι χάλυβας Q345B, με πάχος 140mm. Η φλάντζα συναρμολογείται και συγκολλάται από χαλύβδινες πλάκες και η σκληρή κατεργασία πραγματοποιείται μετά από ανίχνευση ελαττωμάτων και ανόπτηση θερμική επεξεργασία. Η ακατέργαστη κατεργασία είναι σχετικά εύκολη και μπορεί να πραγματοποιηθεί σε κάθετο τόρνο. Μετά από πρόχειρη κατεργασία, συγκολλάται στον κύλινδρο και στη συνέχεια υποβάλλεται σε κατεργασία ακριβείας. Ας υποθέσουμε ότι η φλάντζα δεν κατεργάζεται ξανά μετά τη συγκόλληση στον κύλινδρο. Σε αυτή την περίπτωση, η γεωμετρική ανοχή δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις και η παραμόρφωση που προκαλείται από τη συγκόλληση δεν μπορεί να εξαλειφθεί. Επομένως, η μηχανική κατεργασία ακριβείας πρέπει να πραγματοποιηθεί μετά τη συγκόλληση. Η φλάντζα σχηματίζεται μετά τη συγκόλληση και τέτοια μεγάλα τεμάχια δεν μπορούν να υποστούν επεξεργασία χρησιμοποιώντας γενικό μηχανικό εξοπλισμό και μόνο ορισμένες οικιακές εργαλειομηχανές μπορούν να επεξεργαστούν τέτοια τεμάχια. Στη βιομηχανία γερανών, ορισμένοι επαγγελματίες χρησιμοποιούν εξειδικευμένες συσκευές επεξεργασίας για την επιτόπια επεξεργασία για λογαριασμό πελατών, αλλά το κόστος είναι ακριβό. Για παράδειγμα, το κόστος επεξεργασίας ενός ζεύγους φλαντζών είναι τόσο υψηλό όσο 185000 γιουάν και η ποιότητα επεξεργασίας θα μπορούσε να είναι πιο σταθερή. Ο χρόνος επεξεργασίας είναι περιορισμένος, γεγονός που επηρεάζει τον χρόνο παράδοσης. Για το σκοπό αυτό, με βάση τον υπάρχοντα εξοπλισμό και συνθήκες, σχεδιάστε τον εξοπλισμό επεξεργασίας και επεξεργαστείτε την επίπεδη επιφάνεια του χαλύβδινου κυλίνδρου.
Εικόνα.1 Διαστάσεις κατασκευής χαλύβδινων σωλήνων
2. Προσδιορισμός σχεδίου διεργασίας χαλύβδινου κυλίνδρου (στήλης).
- (1) Η διαδικασία επεξεργασίας του σώματος του κυλίνδρου έχει ως εξής: πρώτες ύλες → επεξεργασία με σφηνάκι → επίστρωση ασταριού → κοπή (αυλάκι) → διαμόρφωση (συγκόλληση πλάκας κύλισης) → συγκόλληση συναρμολόγησης.
- (2) Η διαδικασία μηχανικής κατεργασίας των φλαντζών έχει ως εξής: πρώτες ύλες → κοπή (αυλάκι) → συγκόλληση συναρμολόγησης → ανόπτηση → τραχιά μηχανική κατεργασία (τόρισμα).
- (3) Η συνολική επεξεργασία του τεμαχίου εργασίας περιλαμβάνει τη συγκόλληση της φλάντζας στο σώμα του κυλίνδρου και σε άλλα μέρη → ανόπτηση ανακούφισης τάσης → επεξεργασία επιπέδου φλάντζας → διάτρηση και άλλη επεξεργασία, → συγκόλληση στο σώμα του πλοίου (η επιθεώρηση δεν καθορίζεται).
3. Ροή διαδικασίας επεξεργασίας επιπέδου φλάντζας
Η διαδικασία κατεργασίας του επιπέδου φλάντζας είναι η εξής: τοποθετήστε το τεμάχιο εργασίας (χάλυβας συγκολλημένος με φλάντζα) σε μια οριζόντια πλατφόρμα → εγκαταστήστε και διορθώστε το ακτινωτό τρυπάνι → φρείστε το επίπεδο → γυαλίστε τα σημάδια του εργαλείου → τρίψτε το επίπεδο → γυαλίστε το πρότυπο αεροπλάνο για επισκευή → αποσυναρμολογήστε τη συσκευή κατεργασίας (δεν προσδιορίζεται επιθεώρηση).
4. Τοποθέτηση του σώματος του κυλίνδρου
Σηκώστε το σώμα του κυλίνδρου που ήταν αρχικά τοποθετημένο οριζόντια κατά μήκος του άξονα στην κατακόρυφη κατεύθυνση του άξονα και, στη συνέχεια, τοποθετήστε το σε μια προρυθμισμένη οριζόντια επιφάνεια στήριξης για να δοκιμάσετε ξανά την κατακόρυψή του. Εάν η κατακόρυφη θέση υπερβαίνει την ανοχή, προσθέστε ένα παρέμβυσμα μεταξύ της οριζόντιας επιφάνειας στήριξης και του τεμαχίου εργασίας και συγκολλήστε το σταθερά στο τεμάχιο εργασίας. Περιμένετε μέχρι να συγκολληθεί στη γάστρα για να βεβαιωθείτε ότι η κατακόρυφη θέση είναι εντός του απαιτούμενου εύρους.
5. Τροποποίηση και εγκατάσταση μηχανημάτων διάτρησης
Η εγκατάσταση της μηχανής διάτρησης στο τεμάχιο εργασίας φαίνεται στο σχήμα 2.
1) Αφαιρέστε την αρχική βάση της μηχανής γεώτρησης στροφείου Z30110 και τοποθετήστε την στην προκατασκευασμένη πλάκα στερέωσης 2 και, στη συνέχεια, σφίξτε τη με βίδες. Η πλάκα σύνδεσης μετάβασης 1 είναι προκαθορισμένη στη χαλύβδινη πλάκα κυλίνδρου (συγκολλημένη), η πλάκα βάσης εγκατάστασης και η πλάκα σύνδεσης μετάβασης είναι προκεντραρισμένα και τρυπημένα με οπές εγκατάστασης και τοποθετούνται ροδέλες εγκατάστασης. Το σίδερο τοποθέτησης είναι στάνταρ και οι δύο επιφάνειες αρμών είναι κεκλιμένες με μπουλόνια. Η σχετική θέση των δύο πλακών μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να αυξάνει ή να μειώνει την απόσταση μεταξύ της άνω και κάτω πλευράς, επιτυγχάνοντας τον σκοπό της ρύθμισης του ύψους.
2) Σηκώστε το μηχάνημα διάτρησης με βραχίονα (που συνδέεται με την πλάκα βάσης εγκατάστασης) και τοποθετήστε το στο σίδερο του μαξιλαριού εγκατάστασης, ευθυγραμμίζοντας τις οπές εγκατάστασης στην πλάκα βάσης εγκατάστασης και στην πλάκα σύνδεσης μετάβασης.
3) Ρύθμιση εργαλειομηχανών. Τοποθετήστε ένα επίπεδο οπτικής απεικόνισης 4 στην οριζόντια επιφάνεια της τροχιάς πάνω από τον βραχίονα της ακτινωτής μηχανής διάτρησης. Ρυθμίστε το ύψος του σιδερώματος του μαξιλαριού εγκατάστασης σύμφωνα με την ένδειξη του επιπέδου οπτικής απεικόνισης. Περιστρέψτε τον βραχίονα παλινδρόμησης κατά 360 ° για να ρυθμίσετε το σίδερο του μαξιλαριού εγκατάστασης έτσι ώστε η περιστροφή 360 ° του βραχίονα στροφέα να βρίσκεται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο. Στη συνέχεια, σφίξτε σταθερά την κάτω πλάκα της μηχανής διάτρησης και τη πλάκα σύνδεσης μετάβασης, περιστρέψτε ξανά τον βραχίονα παλινδρόμησης κατά 360 ° και ρυθμίστε ξανά εάν υπάρχει οποιαδήποτε απόκλιση έως ότου η κάτω πλάκα και η πλάκα σύνδεσης μετάβασης σφίξουν και στερεωθούν. Ο βραχίονας παλινδρόμησης περιστρέφεται και το κιβώτιο ατράκτου μετακινείται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο, πράγμα που σημαίνει ότι το μέγιστο σφάλμα ολόκληρου του επιπέδου της φλάντζας ρυθμίζεται εντός του εύρους <0.06 mm.
4) Εγκαταστήστε έναν μετρητή καντράν στον άξονα της μηχανής διάτρησης και χρησιμοποιήστε τον ως σημείο αναφοράς για να ελέγξετε την υψηλότερη, χαμηλότερη και κατά προσέγγιση επίπεδο κατάσταση ολόκληρης της φλάντζας που πρόκειται να υποβληθεί σε κατεργασία. Σημειώστε με χρώμα τις περιοχές πάνω από το μέσο ύψος, υποδεικνύοντας τα μέρη με μεγαλύτερο περιθώριο μηχανικής κατεργασίας.
5) Αντικαταστήστε το τσοκ διάτρησης με τον φρέζα σύσφιξης. Επεξεργαστείτε πρώτα το έγχρωμο μέρος για να βεβαιωθείτε ότι το περιθώριο κατεργασίας στην τελική διαδικασία είναι σχετικά ομοιόμορφο. Κατά τη διάρκεια του φρεζαρίσματος, η κίνηση τροφοδοσίας είναι η κίνηση προς τα πάνω και προς τα κάτω του άξονα, η οποία είναι η κατεύθυνση του εργαλείου κατά τη διάτρηση. Η κίνηση κοπής είναι η ακτινική κίνηση του άξονα φρεζαρίσματος κατά μήκος της φλάντζας, που κινείται από την εσωτερική διάμετρο της φλάντζας στην εξωτερική διάμετρο της φλάντζας. Μετά την ολοκλήρωση μιας κοπής, επιστρέφει και ο βραχίονας παλινδρόμησης περιστρέφεται κατά μία γωνία και στη συνέχεια μετακινείται ξανά σύμφωνα με το αρχικό βάθος κοπής. Η γωνία περιστροφής κάνει τα δύο περάσματα κοπής να τέμνονται. Κόψτε την περιφέρεια της φλάντζας διαδοχικά χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, όπως φαίνεται στην Εικόνα 3.
Κατά τη διαδικασία κοπής, ο βραχίονας και η κολόνα της μηχανής διάτρησης θα πρέπει να ασφαλίζονται, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης αυτοκατασκευασμένων μανικιών ασφάλισης για το κλείδωμα του πάνω και του κάτω μέρους του άξονα.
Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα της κατεργασίας επιφανειών και να μειωθεί η ένταση εργασίας των χειριστών, τοποθετείται ένας δακτύλιος γραναζιών στον κινητό χειροτροχό του κιβωτίου άξονα. Οδηγείται από έναν σερβοκινητήρα (μειωτή) μικρό ταχυτήτωνκαι η ταχύτητα ρυθμίζεται στην κατάλληλη ταχύτητα κοπής για μηχανοκίνητη αυτόματη κοπή.
Εικόνα.2 Εγκατάσταση μηχανής διάτρησης στο τεμάχιο εργασίας
1-Πλάκα σύνδεσης μετάβασης. 2-Τοποθέτηση κάτω πλάκας. 3-Rocker μηχανή διάτρησης? 4-Επίπεδο οπτικής απεικόνισης. 5-Τεμάχιο εργασίας; 6-Τοποθέτηση πλάκας μαξιλαριού
Σχήμα.3 Φρέζα
6) Αντιμετώπιση. Λόγω του μεγάλου αριθμού περασμάτων μαχαιριού γύρω από ολόκληρο τον κύκλο, είναι αναπόφευκτο να αφήσετε ίχνη από περάσματα μαχαιριού και συνδέσεις μαχαιριών. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται μια μηχανή λείανσης για το γυάλισμα και το γυάλισμα των συνδέσεων των μαχαιριών.
7) Ομαλή λείανση. Τοποθετήστε το τσοκ τρυπανιού στον γυαλισμένο τροχό της περσίδας άμμου και εκτελέστε ομαλή λείανση στην επιφάνεια φρεζαρίσματος για να βελτιώσετε την ποιότητα της επιφάνειας.
8) Τρίψιμο. Προετοιμάστε μια επίπεδη πλάκα με μήκος 1500 mm, πλάτος και σχήμα τόξου ισοδύναμο με το επεξεργασμένο επίπεδο (βλ. Εικόνα 4) εκ των προτέρων και εκτελέστε λείανση ακριβείας στην επιφάνεια του επιπέδου μετά την επεξεργασία σβέσης. Κατά την άλεση, η επιφάνεια κατεργασίας επικαλύπτεται με χρωστική σκόνη και η λεία επιφάνεια της προκατασκευασμένης επίπεδης πλάκας αλέθεται πάνω στην επιφάνεια κατεργασίας. Η λειτουργία του είναι: (1) να ελέγχει την κατάσταση επαφής του αεροπλάνου. (2) Τρίψτε τα κυριώτερα σημεία της περιοχής επαφής. Χρησιμοποιήστε μια φορητή μηχανή γυαλίσματος εξοπλισμένη με τροχούς άμμου για να γυαλίσετε τα φωτεινά σημεία. Το σχήμα 5 δείχνει το επίπεδο κατά τη διαδικασία λείανσης και επισκευής.
Εικόνα.4 Πλάκα λείανσης σε τεμάχιο εργασίας
Εικόνα.5 Επίπεδη επιφάνεια κατά τη διαδικασία λείανσης και επισκευής
6. Επιθεώρηση
Το όργανο μέτρησης επιπεδότητας λέιζερ χρησιμοποιήθηκε για επιθεώρηση και το αποτέλεσμα ανίχνευσης έδειξε επιπεδότητα 0.25 mm, η οποία πληροί τις απαιτήσεις.
7. Βασικά σημεία κατά την επεξεργασία
Υπάρχουν πολλά βασικά σημεία κατά την επεξεργασία:
- 1) Όταν φρεζάρετε επίπεδες επιφάνειες, χρησιμοποιείται ακτινωτή κοπή, με σύντομη διαδρομή κοπής και πολλαπλά περάσματα κοπής, η οποία μπορεί εύκολα να προκαλέσει αύξηση των σημαδιών του εργαλείου και συχνές λειτουργίες του χειριστή. Εάν χρησιμοποιείται η περιστροφή του βραχίονα κοπής για κοπή, εκτελείται ένας κύκλος κοπής κάθε φορά και υπάρχουν λίγα ίχνη κοπής. Ωστόσο, λόγω του διευρυμένου κενού μεταξύ της κολόνας και του βραχίονα του βραχίονα, η ακαμψία του συστήματος μειώνεται, οι κραδασμοί εντείνονται, η ποιότητα της επιφάνειας είναι κακή και επηρεάζεται επίσης η διάρκεια ζωής του εργαλείου. Επομένως, αυτή η μέθοδος δεν ενδείκνυται.
- 2) Η λείανση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας επίπεδες πλάκες για λείανση και γυαλόχαρτους τροχούς για λείανση αντί για ξύσιμο με ξύστρα. Αυτό οφείλεται στο ότι η επιφάνεια είναι μια επιφάνεια στήριξης που χρειάζεται να αντέχει μια μεγάλη δύναμη χωρίς σχετική κίνηση και δεν υπάρχει απαίτηση λίπανσης. Αυτό είναι θεμελιωδώς διαφορετικό από τις απαιτήσεις κίνησης της ράγας οδήγησης εργαλειομηχανών. Η χρήση τροχών λείανσης έχει γρήγορη ταχύτητα λείανσης και χαμηλή ένταση εργασίας.
- 3) Κατά τη διαδικασία κατεργασίας, προσπαθήστε να κρατήσετε τον βραχίονα στροφέα στη χαμηλότερη θέση για να αυξήσετε την ακαμψία του συστήματος.
- 4) Η ταχύτητα κοπής και ο ρυθμός τροφοδοσίας δεν μπορούν να αντιγραφούν τυφλά από τα δεδομένα του εγχειριδίου κοπής. Θα πρέπει να καθορίζονται με βάση τα χαρακτηριστικά των μηχανών φρεζαρίσματος και διάτρησης, σε συνδυασμό με την εμπειρία της δοκιμαστικής κοπής υπό πραγματικές συνθήκες εργασίας. Για παράδειγμα, για τα αεροπλάνα φρεζαρίσματος, η κύρια ισχύς κοπής της μηχανής διάτρησης με βραχίονα είναι σχετικά μικρή, ο σωλήνας τρυπανιού (άξονας) εκτείνεται σχετικά μακρύ και η ακαμψία είναι κακή. Η διάμετρος του εργαλείου φρεζαρίσματος και η ταχύτητα φρεζαρίσματος θα είναι περιορισμένες.
8. Συμπέρασμα
Μέσω της εφαρμογής αυτού του σχεδίου επεξεργασίας και της χρήσης της συσκευής, η φλάντζα της κάννης και η αντίστοιχη φλάντζα πλατφόρμας έχουν υποστεί επιτυχή επεξεργασία, με γεωμετρικές ανοχές που πληρούν τις καθορισμένες απαιτήσεις. Έχουν επίσης περάσει τις δοκιμές και την αναγνώριση του CCS (China Classification Society) και έχουν λάβει πιστοποιητικό επιθεώρησης πλοίου. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι παρόλο που η χειροκίνητη λειτουργία της συσκευής απαιτεί σχετικά υψηλή ένταση εργασίας, η επεξεργασμένη φλάντζα πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για παραγωγή μεμονωμένων κομματιών σε μικρές παρτίδες, επιλύοντας προβλήματα μηχανικής επεξεργασίας που δεν μπορούν να επιλυθούν υπό συμβατικές συνθήκες και την επίτευξη σημαντικών οικονομικών οφελών. Το κόστος ολόκληρης της συσκευής επεξεργασίας (δύο αεροπλάνα συμπεριλαμβανομένων εργαλείων κοπής, εργασίας κ.λπ.) είναι μικρότερο από 20000 γιουάν, εξοικονομώντας 165000 γιουάν. Εκτός από δύο χαλύβδινες πλάκες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για άλλους σκοπούς, δεν υπάρχει σπατάλη ειδικών εξαρτημάτων και υλικών.
Συγγραφείς: Ding Bangjian, Jiang Guohua
Αφήστε μια απάντηση