一種減少大法蘭均布孔試裝的方法

2018-09-10 22:08:33楊英哲寇艷芳宋登科

河南科技 2018年14期

楊英哲寇艷芳宋登科

摘要：中信重工機械股份有限公司（以下簡稱“中信重工”）的主產品是礦用磨機、回轉窯和破碎機等大型的礦山和水泥冶金設備，其中采用大法蘭上的均布孔螺栓聯結是此類回轉式大型設備的常用聯結結構。近期，公司提出要降本增效，通過有效的尺寸測量來確保產品現場裝配成功，同時減少裝配鉗工的工作量，縮短產品的生產周期。本文以礦用磨機上大法蘭均布孔聯結的位置度測量為切入點，提出一種通過尺寸測量并進行數據處理的方法來確定孔位置度的辦法，從而為公司節約成本。

關鍵詞：礦用磨機；大法蘭；均布孔；位置度

中圖分類號：TG83 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）14-0096-03

A Method of Reducing Large Flange Uniform Perforation Test

YANG Yingzhe KOU Yanfang SONG Dengke

（CITIC Heavy Industries Co.， Ltd，Henan Luoyang 471000）

Abstract： The leading products of CITIC Heavy Industries Co.， Ltd （The following is referred to as "CITIC Heavy Industry"） are large mines and cement metallurgical equipment such as mine mill， rotary kiln and crusher. In the near future， the company proposed to reduce the cost and increase the efficiency by effective size measurement to ensure the success of the product assembly， at the same time， reduce the workload of assembly fitter and shorten the production cycle of the product. This paper put forward a method to determine the position degree of the hole through measurement and data processing， so as to save the cost for the company.

Keywords： mining mill；flanges；uniformly distributed holes；position tolerance

1 用兩孔之間的弦長誤差代替弧長誤差

根據《形狀和位置公差檢測規定》（GB 1958—80）中確定的位置度定義，如圖1所示，在極坐標系下，孔的位置度可由式（1）計算得出：

[理論正確位置][實際點][X][fR][R][fα][α][f/2][A][B][B][A][D][6-ΦD1][Φt]

圖1 位置度定義示意圖

[f=2f2R+R·fa2] （1）

式中，[fR]為各孔相對基準孔D的半徑誤差，[R]為半徑，[fa]為各孔相對標準角的角向弧度誤差，[R·fa]為弧長誤差。所以，按照式（1），我們只需要求得徑向誤差[fR]和弧長誤差[R·fa]即可以算出各孔的位置度[1]。[fR]測量相對較為簡便，在實際中可以利用法蘭上定位止口孔和外圓作基準求得。但是，在實際中，想要測量[fa]卻比較困難[2]。在這里，可以利用大法蘭上孔的數目比較多，其弦長誤差近似等于弧長誤差來求得。

如圖2所示，仍假定ΦD法蘭上均布了n-Φd孔，A、B為相鄰孔的圓心，連接△AOB，則[AB]為∠AOB對應弦長，[AB]為∠AOB對應的弧長，在△AOB中可以證明下列結論：

圖3是筒體部的簡圖及局部放大圖，圖紙要求位置度為1.5，通過Excel表格的公式功能，可以較為方便地實時顯示數據，如表1所示。

[按順時針進行編號]

圖3 筒體部設計簡圖和局部放大圖

3 加工控制方法以及適用范圍

為了提高數控預鉆定位孔和鉆床鉆孔的位置精度，規范加工方法，滿足裝配需求，需要對預鉆定位孔的方法做出如下規定。

表1 筒體部圓周孔位置度計算表格

[序號孔徑/mm 壁厚實測值/mm 壁厚理論值/mm 壁厚差值/mm 弦長實測值/mm 弦長理論值/mm 弦長差值/mm 位置度/mm 1 48.0 66.0 66 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 2 52.1 63.5 64 0.5 192.0 192.19 0.19 1.07 3 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 4 52.0 63.6 64 0.4 192.0 192.19 0.19 0.89 5 52.0 63.7 64 0.3 192.0 192.19 0.19 0.71 6 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 7 52.1 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 8 52.2 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 9 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 10 52.0 63.7 64 0.3 191.8 192.19 0.39 0.98 11 52.0 63.8 64 0.2 192.0 192.19 0.19 0.55 12 52.0 63.8 64 0.2 191.8 192.19 0.39 0.88 13 52.0 63.9 64 0.1 192.0 192.19 0.19 0.43 14 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 15 52.0 63.9 64 0.1 192.0 192.19 0.19 0.43 16 52.0 63.8 64 0.2 192.2 192.19 -0.01 0.40 17 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 18 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 19 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 20 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 21 52.1 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 22 52.1 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 23 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 24 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 25 52.0 63.9 64 0.1 192.0 192.19 0.19 0.43 26 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 27 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 28 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 29 52.0 63.7 64 0.3 192.0 192.19 0.19 0.71 30 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 31 52.2 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 32 52.3 63.8 64 0.2 191.8 192.19 0.39 0.88 33 52.2 64.0 64 0.0 191.8 192.19 0.39 0.78 34 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 35 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 36 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 37 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 38 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 39 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 40 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 41 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 42 52.0 63.8 64 0.2 192.3 192.19 -0.11 0.46 43 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 44 52.2 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 45 52.1 64.0 64 0.0 192.1 192.19 0.09 0.18 46 52.1 64.1 64 -0.1 192.0 192.19 0.19 0.43 47 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 48 52.0 64.0 64 0.0 192.0 192.19 0.19 0.38 ]

①數控機床預鉆定位孔的找正要求。按已加工端面找平，筒體、端蓋、大齒輪、中空軸、進料口和出料口在數控機床找正范圍內找正允差不大于0.2mm[3-7]。

②數控機床預鉆定位孔的加工要求。預鉆定位孔的直徑按圖紙尺寸等直徑加工，預鉆定位孔的深度要求定位孔的圓柱面加工深度不小于3mm（即保證鉆床鉆孔時鉆頭圓柱面的定位深度不小于3mm）。

③鉆床鉆孔的找正要求。按已加工端面找平，筒體、端蓋、大齒輪、中空軸、進料口、出料口在鉆床擺臂范圍內找正允差不大于0.3mm。

④應用范圍。加工磨機筒體兩端面上的連接孔，端蓋兩端面上的聯接孔，大齒輪法蘭面上的連接孔，中空軸兩端面上的連接孔或聯接螺孔，進料口與端蓋聯接的聯接孔，出料口與端蓋聯接的連接孔。

4 結論

①當大法蘭圓周均布孔的數量大于20個時，可以利用弦長誤差代替弧長誤差的方法來計算位置度。

②可以利用Excel表格中的公式功能，在表格中實時顯示位置度的計算結果。

③可以通過規定數控機床預鉆孔的找正方法和加工精度來更加精確地控制圓周孔的位置度。

④公司通過該方法逐步地取消了相關部件的試裝，在用戶現場一次裝配合格，有效實現了降本增效的目的。

參考文獻：

[1]國家標準總局.形狀和位置公差檢測規定：GB 1958—80[S].北京：中國標準出版社，1981.

[2]崔國輝.圓周布置孔位置度誤差的補償[J].工業計量，1999（s1）：249-250.