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論車鏜床加工激光找正工藝的設(shè)計(jì)策略理工論文
一、前言
目前,我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座的加工中,粗桿車鏜床(大頭車)是較為常見的主要加工設(shè)備。但隨著汽輪發(fā)電機(jī)整機(jī)容量與尺寸的增大,受主軸伸出長(zhǎng)度限制,車鏜床單獨(dú)加工通常無法保證機(jī)座加工的找正精度。通常都使用其他機(jī)床進(jìn)行輔助找正,因此其他機(jī)床一旦進(jìn)入維修狀態(tài),將直接影響車鏜床加工。為了保證車鏜床加工,通過多方了解和全面分析,提出了基于使用一種新型的激光找正儀的新找正工藝。
下面將著重對(duì)激光找正儀工作原理、找正方法進(jìn)行介紹,實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,根據(jù)實(shí)際情況找到一種最有利于定子機(jī)座加工的方法。
二、激光找正儀介紹
激光找正儀由激光發(fā)射器和接收器組成,顯示單元為電池供電,可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并可以將數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)或打印機(jī)上。
激光發(fā)射器由三個(gè)帶磁力的剛性支撐桿,支撐桿可調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同直徑的測(cè)量對(duì)象。堅(jiān)固的設(shè)計(jì)可以保證最高的測(cè)量精度。激光束可以非常簡(jiǎn)便地在坐標(biāo)定位器上進(jìn)行水平和垂直方向的微調(diào)。接收裝置由光束接收器和固定支架組成。
三、激光找正儀測(cè)量同心度的方法
3.1 激光發(fā)射器和接收器的安裝
首先將激光發(fā)射器安裝在機(jī)座加工中心車鏜床鏜頭刀架的中心位置。將接收器安裝到支架上,通過連接板將其余支架進(jìn)行連接。在支架端部安裝帶磁性的固定銷,將支架固定到機(jī)座端面上,接收器可上下移動(dòng)。
3.2 鏜床回轉(zhuǎn)中心的確定
將發(fā)射器固定在鏜床上,將接收器放在靠發(fā)射器的近端固定,打開主機(jī)的17程序功能,上下調(diào)整接收器的高度,讓激光射在靶中心,此時(shí)有兩組數(shù)據(jù)V、H(按·鍵將數(shù)據(jù)放大,以便監(jiān)測(cè)),按0鍵將讀數(shù)置0;將發(fā)射器旋轉(zhuǎn)180°,看激光是否射在靶上,再按2鍵將讀數(shù)除2,有一新的數(shù)值,此時(shí)上下左右調(diào)整發(fā)射器位移調(diào)整旋紐E、F,使接收器讀數(shù)為O。
將接收器放到遠(yuǎn)端,打開主機(jī)的17程序功能,上下調(diào)整接收器的高度,使接收器的靶心處在圓的中心位置,調(diào)整發(fā)射器角度旋紐G、H,讓激光射在靶中心,此時(shí)將讀數(shù)置0;將發(fā)射器旋轉(zhuǎn)180°,看激光是否射在靶上,再將讀數(shù)除2,有一新的數(shù)值,此時(shí)上下左右調(diào)整發(fā)射器角度調(diào)整旋紐G、H,使接收器讀數(shù)為0。
重復(fù)以上步驟,直到在近端或遠(yuǎn)端,發(fā)射器旋轉(zhuǎn)180°打在接收器上的數(shù)值除2后均為0,此時(shí)發(fā)射器的激光束為鏜床的回轉(zhuǎn)中心。
3.3 機(jī)座中心與鏜床中心的確定
將接收器放在近端,打開主機(jī)的17程序功能,調(diào)整接收器的高度(約為圓的半徑),讓支桿底端接觸圓環(huán),讓激光射中靶心,此時(shí)將讀數(shù)置0;將接收器旋轉(zhuǎn)180°,讓支桿底端接觸園環(huán),看激光是否射在靶上,再將讀數(shù)除2,有一新的數(shù)值,此時(shí)上下左右調(diào)整設(shè)備,使接收器的讀數(shù)為O。同樣將接收器放在遠(yuǎn)端,重復(fù)上述的操作。
重復(fù)上述步驟直到在近端或遠(yuǎn)端,接收器旋轉(zhuǎn)180~后,打在接收器上的數(shù)值除2后均為0,此時(shí)鏜床的回轉(zhuǎn)中心與機(jī)體的中心一致。
四、激光找正儀實(shí)際應(yīng)用
激光找正儀在實(shí)際應(yīng)用到車鏜床加工機(jī)座的找正時(shí),通過反復(fù)對(duì)比、實(shí)踐,認(rèn)為機(jī)座與鏜床的中心采用第二種方法確定比較準(zhǔn)確且便于操作。在應(yīng)用激光找正儀的過程中,可以發(fā)現(xiàn)車鏜床的主軸在軸向前行過程中,因自重等原因,主軸在水平及垂直方向均有向下偏移趨勢(shì),在機(jī)座找中心時(shí),必須考慮車鏜床主軸的偏差。下面以汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)座找中心為例,對(duì)激光找正儀在實(shí)際中的應(yīng)用作以介紹。
1.將機(jī)座放置在V型托架上,汽端面向車鏜床,換裝內(nèi)孔鏜頭,在鏜頭刀架上固定劃針,按汽端端面上劃線以劃好的端板圓線找正機(jī)座汽端中心,誤差≤0.5mm。
2.找正激光發(fā)射器中心
將激光發(fā)射器固定在鏜頭的中心處,發(fā)射器中心大致與鏜頭中心對(duì)齊。將接收器固定在支架上放在汽端端板處,將主機(jī)接在接收器上,打開主機(jī)的17程序功能,上下左右調(diào)整接收器,讓激光束射在接收器靶中心,此時(shí)主機(jī)上出現(xiàn)兩組讀數(shù)V、H(V表示上下,H表示左右)。然后按0鍵將讀數(shù)置O,轉(zhuǎn)動(dòng)鏜頭旋轉(zhuǎn)180°,此時(shí)主機(jī)上的讀數(shù)隨著鏜頭的轉(zhuǎn)動(dòng)將變化,按2鍵將讀數(shù)除以2,有一新的數(shù)值,調(diào)整激光發(fā)射器上下左右近端調(diào)整按鈕,將主機(jī)上的V、H讀數(shù)調(diào)整為O。然后再次將鏜頭旋轉(zhuǎn)180°,看主機(jī)上的數(shù)值是否變化,如果變化,在按2鍵將讀數(shù)除以2,調(diào)整發(fā)射器,將讀數(shù)調(diào)整為O。如此反復(fù)、直到鏜頭旋轉(zhuǎn)180°后,主機(jī)上的讀數(shù)都為0。
然后將接收器放在勵(lì)端端板處,調(diào)整發(fā)射器遠(yuǎn)端按鈕,調(diào)整方法同上。直到接收器放在近端和遠(yuǎn)端,鏜頭旋轉(zhuǎn)180~后,主機(jī)上的讀數(shù)都為0,此時(shí)發(fā)射器激光束的中心與鏜頭的回轉(zhuǎn)中心一致。
3.測(cè)出機(jī)床誤差和調(diào)整勵(lì)端中心
測(cè)量車鏜床主軸加工誤差的方法是:將接收器放在勵(lì)端端板處,讓發(fā)射器激光束射在接收器中心靶上,將主機(jī)數(shù)據(jù)清為O,將機(jī)床往前開5米(假定機(jī)座長(zhǎng)度為10米,機(jī)床的行程正好為5米),此時(shí)主機(jī)上出現(xiàn)新的數(shù)值(此讀數(shù)即為機(jī)床5米的誤差)。由于機(jī)座為10米,應(yīng)將讀數(shù)乘以2(此數(shù)值理論上為機(jī)床10米的誤差)。
將機(jī)床退回原處,將接收器放在勵(lì)端端板處,調(diào)整接收器高度(約為圓的半徑),打開主機(jī)的37程序功能(三點(diǎn)測(cè)量法),然后在接收器上接上支桿,分別讓支桿底端接觸內(nèi)孔左右和下部三點(diǎn),此時(shí)主機(jī)上出現(xiàn)一組讀數(shù),此讀數(shù)即為機(jī)座勵(lì)端圓心與機(jī)床中心的偏量,然后計(jì)算機(jī)床誤差,將接收器置于垂直位置,按主機(jī)6鍵,調(diào)整機(jī)座高低;將接收器置于水平位置,按主機(jī)6鍵,調(diào)整機(jī)座左右。重復(fù)上述步驟,直到機(jī)座勵(lì)端中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致。機(jī)座找中心結(jié)束后,固定機(jī)座,加工汽端。
4.機(jī)座調(diào)頭找正
機(jī)座調(diào)頭,勵(lì)端面向機(jī)床,將發(fā)射器固定在鏜頭上,找正發(fā)射器中心(同項(xiàng)2),再次測(cè)出機(jī)床誤差(同項(xiàng)3)。在鏜頭刀架上固定百分表,按已加工好的夾緊環(huán)(由于機(jī)床行程,只能檢查一個(gè)夾緊環(huán))調(diào)整勵(lì)端,使夾緊環(huán)中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致,找正誤差≤0.10mm。然后將接收器放在汽端端板處,利用三點(diǎn)測(cè)量法(方法同項(xiàng)3,并考慮機(jī)床5米誤差)調(diào)整汽端,使汽端端板的中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致。重復(fù)上述過程,使利用百分表和接收器找正的誤差都≤0.10mm。此時(shí),機(jī)座中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致,固定機(jī)座,加工勵(lì)端。
五.結(jié)論
在車鏜床加工汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)座時(shí),采用激光找正儀找正,解決了車鏜床無法單獨(dú)完成機(jī)座加工找正的問題。避免了因設(shè)備大修導(dǎo)致的生產(chǎn)無法正常進(jìn)行的局面發(fā)生。為汽輪發(fā)電機(jī)的機(jī)座加工提供了新的方法與思路。
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