基于三维检测的升船机螺母柱加工工艺.pdf

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1、基于三维检测的升船机螺母柱加工工艺武晋伟汤明瑜太原重工股份有限公司太原030024摘要：螺母柱是平衡重式垂直升船机安全保障系统的关键设备，材料特殊，精度要求高，加工难度大。文中采用特殊的工艺措施以及专用刀具来保证其制造精度，并在大型工件加工过程中创造性的引入三维检测方法，对零件加工过程及温度变化造成的影响进行控制，有效地改善了螺母柱高精加工时采用“试切法”带来的缺点，充分考虑经济性，最终满足实际工程要求。关键词：螺母柱；螺旋曲面加工；专用刀具；三维检测；温度变化中图分类号：U653．921文献标识码：A文章编号：1001—0785(2012)09～0111—0

2、4Abstract：Thenutcolumniscriticalequipmentforsafety—guaranteedsystemofcounterbalancedship—lift，whichisspecialinmaterial，highinaccuracyrequirementanddifficultinprocessing．SpecialprocessingmeasuresandspecialtolsareusedintheP印ertoensurethemanu~cturingaccuracy，and3Ddetectionmethodiscreat

3、ivelyintroducedduringpro．cessingoflarge—scaleworkpiecestocontroltheimpactarisingfrompartsprocessingandtemperaturevariation，whichef-fectivelyovercomestheshortcomingduetouseof“testcuttingmethod”duringhigh—precisionprocessingofnutcol—umns．Fullyconsideringitseconomiceficiency，thenutcolu

4、mnwillfinallymeettheactualengineeringrequirements．Keywords：nutcolumn；screwsu／~acemachining；specialcuttingtool；3Ddetection；temperaturevariation0嘴工艺提出了较高要求，螺母柱三维简图见升船机是轮船快速过坝通道，提高枢纽的航运通过能力，保障枢纽通航质量的关键设备。目前，该齿轮齿条爬升平衡重式垂直升船机，其过船能力为3000t级，最大提升高度113m。具有提升高度大、提升质量大的特点，是目前世界上技术难度和规模最大的升船机。螺

5、母柱是升船机安全保证系统的关键构件，共有4套组，其对称安装在4个塔柱的凹槽内，在塔柱高度方向上连续铺设，用于向混凝土塔柱传递船厢的不平衡载荷。螺母柱由2个无连接相对图1螺母柱三维简图布置、中径圆圆心重合的螺母柱片构成。升船机正常运转时，安全机构的旋转螺杆在螺母柱内以1螺母柱加工难点与驱动机构相同的速度升降，螺杆与螺母柱的螺螺母柱材料为G35CrNiMo6—6，为铸钢件，相纹副上、下均保持一定的间隙，避免船厢正常升当于国内牌号34Cr2Ni2Mo。加工完成后成品外形降时螺纹副接触。当传递动力的齿轮齿条出现问尺寸为4930mm×1980mm×5531TIm，其加工

6、难题或者检修时，螺杆与螺母柱相接触，并实现自点分析如下。锁，保证船箱平衡，防止倾翻。1．1螺母柱材质特性该螺母柱精度等级要求高，材料特殊，加工螺母柱材质特殊，强度高，粘性大，调质后难度大，加工工序繁琐；工件调质热处理后难以的硬度一般大于300HB。铸件毛坯质量约41t，控制变形趋势；工件成品的检测有温度要求，机加工完成后成品质量约23t，加工余量大。调质热加工时需考虑温度对工件加工精度的影响。因此，《起重运输机械》2012(9)一111—处理以及退火定型后毛坯变形趋势无法控制。不允许也不能够在毛坯或加工中产生缺陷时采取补焊的方法进行补救。1．2螺母柱精度要求螺

7、距：450±0．’1mm，长度公差：3150±0．35mill，齿形角：20。±0．05。，起始螺纹中心距图4螺母柱螺纹图离端面：215±0．1mm，齿根厚：206-4-0．2mm，导轨面与螺母柱片对称中心线的夹角：45。±度要求高，需要一次装卡将其正面全部尺寸加工0．05。。螺母柱2个端面对于竖直中心线的垂直度，完成；螺母柱数量大，每件的生产周期长，交货2个45。导轨面的垂直度，齿顶、齿底的圆柱度、期紧张，为缓解生产负荷，需在工艺上合理搭同心度，以及导轨面交线与圆柱的同心度都有相配，提高设备利用率，控制好生产节奏。普通加应要求。以上形位公差必须保证。工设备精

8、度不足，不能满足螺纹以及导轨面加工1．