论车镗床加工激光找正工艺的设计策略理工论文
一、前言
目前,我国汽轮发电机定子机座的加工中,粗杆车镗床(大头车)是较为常见的主要加工设备。但随着汽轮发电机整机容量与尺寸的增大,受主轴伸出长度限制,车镗床单独加工通常无法保证机座加工的找正精度。通常都使用其他机床进行辅助找正,因此其他机床一旦进入维修状态,将直接影响车镗床加工。为了保证车镗床加工,通过多方了解和全面分析,提出了基于使用一种新型的激光找正仪的新找正工艺。
下面将着重对激光找正仪工作原理、找正方法进行介绍,实际使用过程中出现的问题进行分析,根据实际情况找到一种最有利于定子机座加工的方法。
二、激光找正仪介绍
激光找正仪由激光发射器和接收器组成,显示单元为电池供电,可以存储数据并可以将数据传送到PC机或打印机上。
激光发射器由三个带磁力的刚性支撑杆,支撑杆可调节以适应不同直径的测量对象。坚固的设计可以保证最高的测量精度。激光束可以非常简便地在坐标定位器上进行水平和垂直方向的微调。接收装置由光束接收器和固定支架组成。
三、激光找正仪测量同心度的方法
3.1 激光发射器和接收器的安装
首先将激光发射器安装在机座加工中心车镗床镗头刀架的中心位置。将接收器安装到支架上,通过连接板将其余支架进行连接。在支架端部安装带磁性的固定销,将支架固定到机座端面上,接收器可上下移动。
3.2 镗床回转中心的确定
将发射器固定在镗床上,将接收器放在靠发射器的近端固定,打开主机的17程序功能,上下调整接收器的高度,让激光射在靶中心,此时有两组数据V、H(按·键将数据放大,以便监测),按0键将读数置0;将发射器旋转180°,看激光是否射在靶上,再按2键将读数除2,有一新的数值,此时上下左右调整发射器位移调整旋纽E、F,使接收器读数为O。
将接收器放到远端,打开主机的17程序功能,上下调整接收器的高度,使接收器的靶心处在圆的中心位置,调整发射器角度旋纽G、H,让激光射在靶中心,此时将读数置0;将发射器旋转180°,看激光是否射在靶上,再将读数除2,有一新的数值,此时上下左右调整发射器角度调整旋纽G、H,使接收器读数为0。
重复以上步骤,直到在近端或远端,发射器旋转180°打在接收器上的数值除2后均为0,此时发射器的激光束为镗床的回转中心。
3.3 机座中心与镗床中心的确定
将接收器放在近端,打开主机的17程序功能,调整接收器的高度(约为圆的半径),让支杆底端接触圆环,让激光射中靶心,此时将读数置0;将接收器旋转180°,让支杆底端接触园环,看激光是否射在靶上,再将读数除2,有一新的数值,此时上下左右调整设备,使接收器的读数为O。同样将接收器放在远端,重复上述的操作。
重复上述步骤直到在近端或远端,接收器旋转180~后,打在接收器上的数值除2后均为0,此时镗床的回转中心与机体的中心一致。
四、激光找正仪实际应用
激光找正仪在实际应用到车镗床加工机座的找正时,通过反复对比、实践,认为机座与镗床的中心采用第二种方法确定比较准确且便于操作。在应用激光找正仪的过程中,可以发现车镗床的主轴在轴向前行过程中,因自重等原因,主轴在水平及垂直方向均有向下偏移趋势,在机座找中心时,必须考虑车镗床主轴的偏差。下面以汽轮发电机机座找中心为例,对激光找正仪在实际中的应用作以介绍。
1.将机座放置在V型托架上,汽端面向车镗床,换装内孔镗头,在镗头刀架上固定划针,按汽端端面上划线以划好的端板圆线找正机座汽端中心,误差≤0.5mm。
2.找正激光发射器中心
将激光发射器固定在镗头的中心处,发射器中心大致与镗头中心对齐。将接收器固定在支架上放在汽端端板处,将主机接在接收器上,打开主机的17程序功能,上下左右调整接收器,让激光束射在接收器靶中心,此时主机上出现两组读数V、H(V表示上下,H表示左右)。然后按0键将读数置O,转动镗头旋转180°,此时主机上的读数随着镗头的转动将变化,按2键将读数除以2,有一新的数值,调整激光发射器上下左右近端调整按钮,将主机上的V、H读数调整为O。然后再次将镗头旋转180°,看主机上的数值是否变化,如果变化,在按2键将读数除以2,调整发射器,将读数调整为O。如此反复、直到镗头旋转180°后,主机上的读数都为0。
然后将接收器放在励端端板处,调整发射器远端按钮,调整方法同上。直到接收器放在近端和远端,镗头旋转180~后,主机上的读数都为0,此时发射器激光束的中心与镗头的回转中心一致。
3.测出机床误差和调整励端中心
测量车镗床主轴加工误差的'方法是:将接收器放在励端端板处,让发射器激光束射在接收器中心靶上,将主机数据清为O,将机床往前开5米(假定机座长度为10米,机床的行程正好为5米),此时主机上出现新的数值(此读数即为机床5米的误差)。由于机座为10米,应将读数乘以2(此数值理论上为机床10米的误差)。
将机床退回原处,将接收器放在励端端板处,调整接收器高度(约为圆的半径),打开主机的37程序功能(三点测量法),然后在接收器上接上支杆,分别让支杆底端接触内孔左右和下部三点,此时主机上出现一组读数,此读数即为机座励端圆心与机床中心的偏量,然后计算机床误差,将接收器置于垂直位置,按主机6键,调整机座高低;将接收器置于水平位置,按主机6键,调整机座左右。重复上述步骤,直到机座励端中心与机床回转中心一致。机座找中心结束后,固定机座,加工汽端。
4.机座调头找正
机座调头,励端面向机床,将发射器固定在镗头上,找正发射器中心(同项2),再次测出机床误差(同项3)。在镗头刀架上固定百分表,按已加工好的夹紧环(由于机床行程,只能检查一个夹紧环)调整励端,使夹紧环中心与机床回转中心一致,找正误差≤0.10mm。然后将接收器放在汽端端板处,利用三点测量法(方法同项3,并考虑机床5米误差)调整汽端,使汽端端板的中心与机床回转中心一致。重复上述过程,使利用百分表和接收器找正的误差都≤0.10mm。此时,机座中心与机床回转中心一致,固定机座,加工励端。
五.结论
在车镗床加工汽轮发电机机座时,采用激光找正仪找正,解决了车镗床无法单独完成机座加工找正的问题。避免了因设备大修导致的生产无法正常进行的局面发生。为汽轮发电机的机座加工提供了新的方法与思路。
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