در پاسخ به مشکلات ماشینکاری سطوح فلنج برای اجزای ساختاری بزرگ، برش دوار و برش شعاعی ابزار دوک از طریق چرخش بازوی چرخاننده و عملکردهای حرکت جعبه دوک در دستگاه حفاری بازوی راکر به دست آمد. سطوح فلنج با موفقیت ماشین کاری شدند و ایده های جدیدی برای ماشینکاری سطح فلنج اجزای ساختاری بزرگ مشابه ارائه کردند.
0. معرفی
QJ200-50، جرثقیل دریایی کاملاً چرخشی، با بار بالابر ایمن نامی 200 تن برای قلاب اصلی و 50 تن برای قلاب کمکی بر روی کشتی نصب شده است. حداکثر دهانه قلاب اصلی 56 متر و طول بازوهای اصلی و کمکی 105 متر است. ستون جرثقیل یک استوانه فولادی جوش داده شده با یک است فلنج ساخته شده از بشقاب استیل جوش داده شده بر روی سیلندر فولادی. فلنج مجهز به یک یاتاقان چرخان برای پشتیبانی از سکوی جرثقیل، اتاق ماشین روی سکو، موتور، وینچ های مختلف، سه پایه ها، قاب های بوم و بارهای بالابر است. سطح نگهدارنده نیروی نگهدارنده زیادی دارد و یک لحظه واژگونی زیادی را تحمل می کند. با توجه به الزامات تکیه گاه چرخان، مسطح بودن سطح نصب آن ≤ 0.30 میلی متر است و سطح فلنج متصل به پلت فرم جرثقیل بالای تکیه گاه چرخان نیز دارای همان شرایط است.
1. ساختار قطعه کار و الزامات تجهیزات پردازش
قطر بیرونی فلنج 5930 میلی متر و ارتفاع (طول) کلی قطعه کار 12000 میلی متر است (شکل 1 را ببینید). این مواد فلنج فولاد Q345B با ضخامت 140 میلی متر است. فلنج از صفحات فولادی مونتاژ و جوش داده می شود و ماشینکاری خشن پس از تشخیص عیب و بازپخت انجام می شود. حرارت درمانی. ماشینکاری خشن نسبتاً آسان است و می توان آن را روی تراش عمودی انجام داد. پس از ماشینکاری خشن، به سیلندر جوش داده می شود و سپس تحت ماشینکاری دقیق قرار می گیرد. فرض کنید فلنج پس از جوشکاری به سیلندر دوباره ماشین کاری نشده است. در آن صورت تلرانس هندسی نمی تواند الزامات را برآورده کند و تغییر شکل ناشی از جوشکاری را نمی توان از بین برد. بنابراین، پس از جوشکاری باید ماشینکاری دقیق انجام شود. فلنج پس از جوشکاری تشکیل می شود و چنین قطعه کار بزرگی را نمی توان با استفاده از تجهیزات مکانیکی عمومی پردازش کرد و فقط برخی از ماشین آلات داخلی می توانند چنین قطعاتی را پردازش کنند. در صنعت جرثقیل، برخی از متخصصان از دستگاه های پردازش تخصصی برای پردازش در محل از طرف مشتریان استفاده می کنند، اما هزینه آن گران است. به عنوان مثال، هزینه پردازش یک جفت فلنج به 185000 یوان می رسد و کیفیت پردازش می تواند پایدارتر باشد. زمان پردازش محدود است، که بر زمان تحویل تأثیر می گذارد. بدین منظور، بر اساس تجهیزات و شرایط موجود، تجهیزات پردازش را طراحی و سطح صاف سیلندر فولادی را پردازش کنید.
شکل.1 ابعاد ساختار لوله فولادی
2. تعیین طرح فرآیند استوانه (ستون) فولادی
- (1) فرآیند پردازش بدنه سیلندر به شرح زیر است: مواد اولیه → عملیات لایه برداری شات → پوشش آغازگر → برش (شیار) → تشکیل (جوشکاری صفحه نورد) → جوش مونتاژ.
- (2) فرآیند ماشینکاری فلنج ها به شرح زیر است: مواد خام → برش (شیار) → جوش مونتاژ → بازپخت → ماشینکاری خشن (چرخش).
- (3) پردازش کلی قطعه کار شامل جوش دادن فلنج به بدنه سیلندر و سایر قسمتها ← بازپخت تنش ← پردازش صفحه فلنج ← حفاری و سایر پردازش ها، ← جوشکاری به بدنه کشتی (بازرسی مشخص نشده است).
3. جریان فرآیند پردازش صفحه فلنج
فرآیند ماشینکاری صفحه فلنج به شرح زیر است: قطعه کار (سیلندر فولادی جوش داده شده با فلنج) را روی یک سکوی افقی قرار دهید ← نصب و رفع اشکال دستگاه حفاری شعاعی ← آسیاب صفحه ← جلا دادن علائم ابزار ← آسیاب صفحه ← پولیش استاندارد. هواپیما برای تعمیر → دستگاه ماشینکاری را جدا کنید (بازرسی مشخص نشده است).
4. محل قرارگیری بدنه سیلندر
بدنه سیلندر را که ابتدا به صورت افقی در امتداد محور در جهت عمودی محور قرار داده شده بود، بلند کنید و سپس آن را روی یک سطح پشتیبانی افقی از پیش تنظیم شده قرار دهید تا دوباره عمودی بودن آن را آزمایش کنید. اگر عمودی بیش از حد تحمل باشد، یک واشر بین سطح تکیه گاه افقی و قطعه کار اضافه کنید و آن را محکم به قطعه کار جوش دهید. لطفا صبر کنید تا به بدنه جوش داده شود تا مطمئن شوید که عمودی در محدوده مورد نیاز است.
5. اصلاح و نصب ماشین آلات حفاری
نحوه نصب دستگاه حفاری در قطعه کار در شکل 2 نشان داده شده است.
1) پایه اصلی دستگاه حفاری راکر Z30110 را بردارید و روی صفحه نصب از پیش ساخته شده 2 نصب کنید سپس آن را با پیچ محکم کنید. صفحه اتصال انتقال 1 از قبل روی صفحه استوانه فولادی (جوش داده شده) ثابت شده است، صفحه پایه نصب و صفحه اتصال انتقال از قبل در مرکز قرار گرفته و با سوراخ های نصب سوراخ شده و شیلنگ های نصب قرار می گیرند. آهن لنت نصب استاندارد است و دو سطح مفصلی شیب دار با پیچ و مهره هستند. موقعیت نسبی دو صفحه را می توان برای افزایش یا کاهش فاصله بین دو طرف بالا و پایین تنظیم کرد و به هدف تنظیم ارتفاع دست یافت.
2) دستگاه حفاری بازوی راکر (متصل به صفحه پایه نصب) را بلند کرده و روی اتوی لنت نصب قرار دهید و سوراخ های نصب را روی صفحه پایه نصب و صفحه اتصال انتقال تراز کنید.
3) تنظیم ماشین ابزار. یک تصویربرداری نوری سطح 4 را روی سطح مسیر افقی بالای بازوی راکر دستگاه حفاری شعاعی قرار دهید. ارتفاع اتو لنت نصب را با توجه به سطح تصویربرداری نوری تنظیم کنید. بازوی راکر را 360 درجه بچرخانید تا اتو لنت نصب را طوری تنظیم کنید که چرخش 360 درجه بازوی راکر همه در یک صفحه افقی باشد. سپس صفحه زیرین دستگاه حفاری و صفحه اتصال انتقال را محکم ببندید، بازوی راکر را مجدداً 360 درجه بچرخانید و در صورت وجود هرگونه انحراف مجدداً تنظیم کنید تا صفحه پایین و صفحه اتصال انتقالی گیره و ثابت شوند. بازوی راکر می چرخد، و جعبه دوک به همان صفحه افقی حرکت می کند، به این معنی که حداکثر خطای کل صفحه فلنج در محدوده <0.06 میلی متر تنظیم می شود.
4) روی دوک ماشین حفاری یک عدد سنج نصب کنید و از آن به عنوان معیار برای بررسی بالاترین، پایین ترین و تقریبی حالت صفحه کل فلنج مورد استفاده قرار دهید. قسمتهای بالاتر از ارتفاع متوسط را با رنگ علامتگذاری کنید، و قسمتهایی را که ظرفیت ماشینکاری بزرگتری دارند نشان دهید.
5) چاک حفاری را با فرز گیره تعویض کنید. ابتدا قسمت رنگی را پردازش کنید تا اطمینان حاصل کنید که میزان ماشینکاری در فرآیند نهایی نسبتاً یکنواخت است. در حین فرز، حرکت تغذیه حرکت دوک به بالا و پایین است که جهت ابزار در حین سوراخکاری است. حرکت برش حرکت شعاعی محور فرز در امتداد فلنج است که از قطر داخلی فلنج به قطر بیرونی فلنج حرکت می کند. پس از اتمام یک برش، باز می گردد و بازوی راکر یک زاویه می چرخد و سپس دوباره مطابق با عمق برش اولیه حرکت می کند. زاویه چرخش باعث تلاقی دو پاس برش می شود. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، دور فلنج را به ترتیب با استفاده از این روش برش دهید.
در طول فرآیند برش، بازو و ستون دستگاه حفاری باید قفل شود، از جمله استفاده از آستین های قفل کننده خود ساخته برای قفل کردن قسمت های بالایی و پایینی دوک.
به منظور بهبود کیفیت ماشینکاری سطح و کاهش شدت کار اپراتورها، یک حلقه دنده بر روی چرخ دستی سیار جعبه دوک نصب می شود. توسط یک موتور سروو (کاهنده) کوچک هدایت می شود چرخ دنده، و سرعت بر روی سرعت برش مناسب برای برش اتوماتیک موتوری تنظیم می شود.
شکل.2 نصب دستگاه حفاری در قطعه کار
1-صفحه اتصال انتقالی; 2-نصب صفحه زیرین; 3-دستگاه حفاری راکر; 4-سطح تصویربرداری اپتیکال; 5- قطعه کار; 6-نصب صفحه کوسن
شکل.3 آسیاب
6) مقابله با توجه به تعداد زیاد پاس های چاقو در اطراف کل دایره، باقی ماندن آثار پاس چاقو و اتصالات چاقو اجتناب ناپذیر است. بنابراین برای پولیش و صیقل دادن اتصالات چاقو از دستگاه سنباده استفاده می شود.
7) آسیاب صاف. چاک مته را روی چرخ شن و ماسه صیقلی نصب کنید و برای بهبود کیفیت سطح، آسیاب صاف را روی سطح فرز انجام دهید.
8) آسیاب کردن. یک صفحه صاف با طول 1500 میلی متر، عرض و شکل قوس معادل صفحه پردازش شده (شکل 4) را از قبل آماده کنید و پس از عملیات کوئنچ، سنگ زنی دقیق را روی سطح صفحه انجام دهید. هنگام سنگ زنی، سطح ماشین کاری با پودر رنگ آمیزی پوشانده می شود و سطح صاف صفحه تخت پیش ساخته در برابر سطح ماشینکاری آسیاب می شود. عملکرد آن عبارت است از: (1) بررسی وضعیت تماس هواپیما. (2) نقاط برجسته ناحیه تماس را آسیاب کنید. از یک دستگاه پولیش دستی مجهز به چرخ های شنی برای براق کردن نقاط روشن استفاده کنید. شکل 5 هواپیما را در طول فرآیند سنگ زنی و تعمیر نشان می دهد.
شکل.4 صفحه سنگ زنی روی قطعه کار
شکل.5 سطح صاف در طول فرآیند سنگ زنی و تعمیر
6. بازرسی
ابزار اندازه گیری صافی لیزر برای بازرسی استفاده شد و نتیجه تشخیص صافی 0.25 میلی متر را نشان داد که الزامات را برآورده می کند.
7. نکات کلیدی در طول پردازش
چندین نکته کلیدی در طول پردازش وجود دارد:
- 1) هنگام فرزکاری سطوح مسطح، از برش شعاعی استفاده می شود، با یک سکته برش کوتاه و چندین پاس برش، که به راحتی می تواند باعث افزایش علائم ابزار و عملیات مکرر اپراتور شود. اگر از چرخش بازوی راکر برای برش استفاده شود، هر بار یک دایره برش انجام می شود و آثار کمی از برش وجود دارد. با این حال، به دلیل بزرگ شدن شکاف بین ستون و بازوی راکر، استحکام سیستم کاهش مییابد، لرزش تشدید میشود، کیفیت سطح پایین است و عمر مفید ابزار نیز تحت تأثیر قرار میگیرد. بنابراین، این روش توصیه نمی شود.
- 2) سنگ زنی با استفاده از صفحات تخت برای سنگ زنی و چرخ های کاغذ سنباده برای سنگ زنی به جای خراش دادن با اسکراپر انجام می شود. این به این دلیل است که سطح یک سطح نگهدارنده است که نیاز به تحمل نیروی زیاد بدون حرکت نسبی دارد و نیازی به روغن کاری ندارد. این اساساً با الزامات حرکتی ریل راهنمای ماشین ابزار متفاوت است. استفاده از چرخ های سنگ زنی دارای سرعت آسیاب سریع و شدت کار کم است.
- 3) در طول فرآیند ماشینکاری، سعی کنید بازوی راکر را در پایین ترین موقعیت قرار دهید تا سفتی سیستم افزایش یابد.
- 4) سرعت برش و نرخ تغذیه را نمی توان کورکورانه از داده های دستی برش کپی کرد. آنها باید بر اساس ویژگی های ماشین های فرز و حفاری، همراه با تجربه برش آزمایشی در شرایط کاری واقعی تعیین شوند. به عنوان مثال، برای هواپیماهای فرز، قدرت برش اصلی دستگاه حفاری بازوی راکر نسبتاً کم است، لوله مته (شفت) نسبتاً طولانی است و سفتی ضعیف است. قطر ابزار فرز و سرعت فرز محدود خواهد بود.
8. نتیجه
با اجرای این طرح پردازش و استفاده از دستگاه، فلنج بشکه و فلنج سکوی مربوطه با تلورانس های هندسی مطابق با الزامات مشخص شده با موفقیت پردازش شده است. آنها همچنین تست و تشخیص CCS (انجمن طبقه بندی چین) را گذرانده اند و گواهی بازرسی کشتی را دریافت کرده اند. این عمل ثابت کرده است که اگرچه کارکرد دستی دستگاه به شدت کار نسبتاً بالایی نیاز دارد، فلنج فرآوری شده الزامات طراحی را برآورده می کند و به ویژه برای تولید دسته کوچک تک تکه مناسب است، مشکلات پردازش مکانیکی را که تحت شرایط معمولی قابل حل نیستند، حل می کند. و دستیابی به منافع اقتصادی قابل توجه. هزینه کل دستگاه پردازش (دو هواپیما شامل ابزار برش، نیروی کار و غیره) کمتر از 20000 یوان است که 165000 یوان صرفه جویی می کند. به جز دو صفحه فولادی که می توان از آنها برای مصارف دیگر استفاده کرد، هیچ ضایعاتی از اجزا و مواد اختصاصی وجود ندارد.
نویسندگان: دینگ بانگجیان، جیانگ گوهوا
پاسخ دهید