【摘要】：大型真空容器罐體常經(jīng)過分段制造后運輸至設(shè)備安裝現(xiàn)場組焊制成,受焊接熱變形影響,其罐口法蘭端面的平面度變差,直接影響容器密封性。因此必須對焊后法蘭端面進行精加工。目前所用的設(shè)備為一回轉(zhuǎn)桁架,末端固定一臺二軸機床,通過調(diào)整桁架回轉(zhuǎn)中心與法蘭中心重合,保持機床沿法蘭圓周方向進給,對法蘭進行銑削、磨削及拋光加工。該設(shè)備安裝調(diào)整難度較大,自動化程度低,整體可靠性差,且加工范圍較小。隨著現(xiàn)在各種大型設(shè)備應(yīng)用,需加工的法蘭直徑不斷增大,原來的設(shè)備及工藝已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的加工需求。本文基于“小機床加工大型構(gòu)件”的思想,借鑒目前大型工件加工先進技術(shù)及研究成果,結(jié)合實際工程需要,設(shè)計了一套具有工程應(yīng)用可行性的大型法蘭現(xiàn)場加工工藝方案,并建立了法蘭端面拼接加工的整體平面度誤差模型。提出用于大型法蘭現(xiàn)場加工的移動式機床的總體方案,該機床具備平面銑削、磨削、自動測量及自動對刀等功能,配備有基于運動控制卡的開放式數(shù)控系統(tǒng),自動化程度較高。機床結(jié)構(gòu)設(shè)計采用模塊化設(shè)計原則,以縮短制造周期。本文在對機床關(guān)鍵部件進行了計算選型后,根據(jù)加工空間設(shè)計了機床的移動龍門式結(jié)構(gòu);完成了可移動床身的設(shè)計,床身兼具移動和精確調(diào)平功能;設(shè)計了機床自動測量系統(tǒng),以滿足加工中頻繁測量的需求;建立了機床本體結(jié)構(gòu)三維裝配體模型,用于干涉檢查及模型分析。基于有限元分析軟件對機床結(jié)構(gòu)進行了靜動態(tài)性能分析;根據(jù)分析結(jié)果對機床結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化,降低了機床幾何誤差;根據(jù)機床動態(tài)性能,提出了避免機床加工振動的機床制造及應(yīng)用建議。最后實施了工藝實驗研究,驗證了關(guān)鍵工藝步驟的可行性與可靠性及誤差模型的正確性。使用平面度誤差模型對法蘭現(xiàn)場加工平面度誤差作出預(yù)測,根據(jù)實驗結(jié)果及誤差預(yù)測情況優(yōu)化了關(guān)鍵工藝,最終根據(jù)推薦工藝參數(shù)估算了法蘭現(xiàn)場加工工時以供參考。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG502.1
【圖文】：

大型真空容器罐，如圖 1-1 a)所示，容器內(nèi)壁直徑約 13m，容器高藝手段不具備將此類大型容器筒整體鍛壓成型的能力，且大型設(shè)備困難，常采用分段加工、現(xiàn)場組裝的方法制造。如圖 1-1b)所示，首的鋼板鍛壓彎曲成型，焊接首尾形成一段筒節(jié)，然后重復(fù)此工序制造器的所有筒節(jié)；最后將所有筒節(jié)運輸至設(shè)備安裝現(xiàn)場進行組裝焊接

模具、航空航天、造船、輪機、重機等機械制造行業(yè)。其結(jié)構(gòu)如圖 1-5節(jié)臂測量機通過測量臂各高精度關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角位移傳感器獲得關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)計算測頭工件位置。這種測量儀器精度相對較低（16μ用范圍廣、便于攜帶、功能齊全、數(shù)字化程度高，可與多種 CAM 軟其測量范圍相對較小，不適合在大型構(gòu)件現(xiàn)場加工場合應(yīng)用。

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本文編號：2724608