深孔弧门面板整体铣削加工施工工装

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1、深孔弧门面板整体铣削加工施工工装摘要：水工钢闸门制作中深孔弧门通常需要将弧门面板进行整体铣削加工，而这种超大型设备加工在大型的制造厂通常采用数控镗铣床进行铣削加工，一般水工产品制造单位不具备这种能力，为此，我们针对弧门面板整体铣削加工要求自行研制一套弧门面板铣削专用工装和加工工法，供同行参考。关键词：深孔弧门面板铣削工装原理划规设计工艺原理质量控制环保措施1.前言深孔弧门面板铣削通常需采用数控镗铣床进行铣削加工，一般水工产品制造单位没有大型数控镗铣床这种设备，通常以高额的费用拿到具备这种加工能力的大型

2、制造厂进行加工，加大了产品的制造成本，并影响产品生产工期。为此，我们针对深孔弧面板整体铣削加工要求以及弧门相关几何尺寸规格设计了一套专用弧门面板铣削的工装。通过这种工装，我们成功完成了苏丹麦洛维电站3套深孔低位泄水弧门面板的铣削加工，斜卡电站放空洞弧门面板的铣削加工。该工装还将继续为今后加工同类产品其它规格的深孔弧门进行服务。2.工装设计原理经加工苏丹低位泄水弧门面板为例。苏丹麦洛维电站4×2.5-57m低位泄水弧门，门叶结构尺寸：弧门半径R7500mm，面板弧长6025mm，面板宽5582mmmm；

3、面板材质为2Cr13，加工粗糙度要求不低于12.5μm。根据该弧门的结构特点，设计的工装能将平面移动铣床与该弧门一起通过弧门支铰装置同轴旋转，通过铣床旋转或弧门旋转来转换加工工位，从而实现面板铣削加工。工装的设计原理如下：根据该弧门的旋转半径，设计一套工装支臂和固定支铰装置，使它与该弧门活动支铰能够进行同轴（工艺旋转轴）旋转，并将平面移动铣床固定在工装支臂上，支臂的长度以伸出弧门面板外并能安装平面移动铣床和施工平台为基础设计长度，如弧门半径加长，则相应加长支臂长度；工艺旋转轴采用分段制作，轴段采用第1

4、0页共10页动配合联接加长成长轴，以满足不同跨距的弧门加工；先划出弧门面板的铣削素线（水平线）作为加工基准线，以此线为基准找正铣床将铣床加固，调正铣刀铣削面板；通过龙门吊、千斤顶等设备旋转工装支臂或旋转弧门门叶转换加工工位，从而完成弧门面板的整体铣削加工。加工后的弧面实际上是由很多个沿圆弧的切线方向的平面包络组成，相邻两平面之间的峰值不超过0.1mm，其工艺旋转轴与活动支铰的配合精度确定弧门半径的加工精度。深孔弧门面板铣削工装如图示2-1：图2-1深孔弧门面板铣削工装1固定支铰2工装旋转轴3工装支臂4

5、工位锁定器5专用水平移动铣床6活动支铰7闸门门体与支臂8起吊设备9工件加固支承10工装基础3．适用范围此工装可以通过加长支臂和工艺回转轴后适用于不同半径和跨距的弧门面板整体铣削加工。4．工艺原理4.1第10页共10页先将成形后弧门门叶与支臂、活动支铰、工装支臂、工艺旋转轴、工艺旋转轴支承按附图2.1方式组装成整体。4.2将自制的平面移动铣床与基础架安装固定，将组装的铣床安装在工装支臂上。4.3安装好铣床的工装支臂、弧门门体绕工艺旋转轴同轴(间隙配合方式联接)旋转，工艺旋转轴与门叶活动支铰配合精度决定弧

6、门的加工半径的精度。4.4通过自制划规与工艺旋转轴同轴旋转，在面板厚度面上划出铣削加工半径弧线。4.5通过工艺旋转轴旋转工装支臂及平面移动铣床或旋转弧门门体转换铣削工位。4.6通过龙门吊吊起弧门吊耳，使弧门门体绕工艺旋转轴中心旋转，控制面板铣削工位的高程。4.7由于加工后的弧面实际上是由很多个沿圆弧的切线方向的平面包络组成的，通过计算得出铣削加工的最大弦平面宽度，使相邻两弦平面之间的峰值不超过0.1mm，并用直尺和划针划出刀盘找正基准弦线，并标识，以保证面板的弧面加工精度。4.8，分两次进刀量进行铣削

7、，第一次加工为粗加工铣，第二次为精加工铣。通过第一次的铣削可以验证加工工艺的准确性，并通过及时调整确保二次加工时的精确性。5．施工工艺流程及工艺要点5.1工艺流程详见工艺流程图，附图5-1第10页共10页工装支臂、支铰、旋转轴、侧水封定位板、划规设计与制作铣削加工场地基础设计与铺设工艺旋转轴、弧门活动支铰、与轴支承整体组装确定面板铣削第一工位铣床及动力头与加工工位的加工量确定和找正铣床与基础架安装固定，吊装并与工装支臂安装就位与固定铣削工装与门体的固定工装支臂与工艺旋转轴的装配体整体安装加工工艺参数制

8、定面板铣削加工面板加工质量检测加工质量评估与验收图5-1施工工艺流程图5.2工艺要点5.2.1加工工位定位后应将工装与基础支撑牢固，以防震动造成铣削串位。5.2.2铣刀与加工线应整体找平找正后，调整加固铣床与门叶，检查无误后，再铣削加工，以控制铣削精度和面板成形质量。5.2.3铣削加工过程控制5.2.3.1面板铣削划线将门叶侧水封面板边厚度面上涂上色（主要保证划线的清晰度），门叶与工装组装验收合格后用划线工装（自制划规，如图示5.1）绕支铰中心旋转，划出