1、工装设计与制造
不锈钢法兰由两个900夹板、两个法兰支架、两个垂直板和四个加强筋组成。为了保证工装的刚性,连接板的焊缝应开槽并焊透,焊接角度应高20-30mm。法兰支架上钻有螺栓孔,保证法兰与法兰支架之间螺栓连接准确。小头法兰背面与可放入手动小千斤顶的支架之间有间隙。同时,法兰支架上沿立板方向有间隙,使弯头可以安装在工装上。类似槽型结构的工装采用较厚钢板,以满足切割要求。
2、工具性能要求
不锈钢法兰的两个法兰面相互垂直,立式车床的工作台是水平旋转的,所以夹具的主要功能是利用大端法兰上的螺栓孔将夹具与法兰连接起来。卡箍卡在工作台上时,应保证加工后的法兰面与立式车床工作台同心平行。为了减少夹具的数量,夹具应能改变夹紧位置,以保证弯头法兰的两端都能在一个夹具上加工。同时,设备必须有足够的刚度,否则会严重影响法兰密封环槽的加工质量。因此,为了提高刚度和方便操作,在使用条件下应尽量降低工装高度。用不锈钢法兰固定夹具后,其旋转半径不应超过立车的工作半径,且易于夹紧和调整,便于切割。
3、刀具刚度校准
槽型结构悬臂梁模型在旋转过程中发生弯曲和扭曲,应检查其挠度和转角。经以上检查,大挠度为7.27*lo-7m,小变形大转角为8.969*10-5,并对相关部位进行了加固处理。刚度远远超过计算值。刚度完全满足切削力要求。该工具与弯头法兰的大回转直径为2.42m<3.50m(双柱垂直车削的车削直径),理论上是可行的。
4、转身
不锈钢法兰加工时,将底板向下调整,夹紧在立式车床工作台上。弯头法兰采用手动安装。大端法兰用螺栓和支架固定,保证法兰加工面同心并与垂直转台平行。加工小头法兰时,将工装底板向下夹在立式转台上。用6个手动小千斤顶将小端法兰和小支架背面拧紧,然后用螺栓固定小端法兰和小支架。只有这样才能切割小法兰。卡箍切割固定时,必须保证大小法兰的垂直度。
5本实用新型结构简单合理,制造方便,刚性好,加工过程中容易对中调整。完全满足立式车床加工大型弯头法兰的要求,三套弯头法兰全部合格。今后,在没有端面加工机床的情况下,用立式车床加工类似零件开辟了一条新途径。