本發(fā)明屬于大型多棱邊錐體滑動面研配,具體的是涉及一種大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置及其研配方法。
背景技術(shù):
1、隨著高端重型裝備制造領(lǐng)域的快速發(fā)展,重型裝備正朝尺寸大、重量重,精度高的方向發(fā)展。現(xiàn)某重型裝備的核心部件為整體呈線性漸縮式錐體結(jié)構(gòu)的芯錐組件,該芯錐組件包括芯軸和同軸安裝于芯軸上的芯錐,芯錐為圖1所示的多棱邊錐體。該芯錐的大端直徑為2377mm,小端直徑為1426mm,芯錐高度為4520mm,其大端和小端直徑差為851mm,芯錐的錐度高達21%,屬于極限制造領(lǐng)域。該芯錐外圓面沿周向均勻分布18塊滑板單元,這些滑板單元把合于錐度為6°的錐平面滑板槽底面,這18塊滑板單元圍成正十八邊形包絡(luò)面?,F(xiàn)要求裝配后,滑板與對應(yīng)斜塊進行對偶配研,并保證滑板與斜塊的接觸面積達75%以上。
2、此類線性漸縮式多棱邊錐體結(jié)構(gòu)具有尺寸大、重量重、棱邊數(shù)量多、接觸面要求高等特點,對配研工藝提出了極高要求?,F(xiàn)有技術(shù)大都采用手工刮研法進行配研,使用相應(yīng)精度等級的平板或平尺,沿著水平方向推拉平板或平尺,不允許在平板或平尺頂面施力。這類配研方法,需人為增加約束,并根據(jù)配研工件的形狀,不斷調(diào)節(jié)刮研力的大小和方向。這樣的方法不僅耗時多,重復(fù)性差,效率低,安全性弱,存在極大不可控性,且很難解決多棱邊錐體的角度分度誤差導(dǎo)致的滑動面接觸不均勻問題,已不能滿足當前高端重型裝備制造領(lǐng)域的發(fā)展要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置及研配方法,提高研配的高效性。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置,包括卷揚機、研配斜塊、分度工裝裝置、底部托塊和工裝芯軸;所述分度工裝裝置包括分度圓盤,分度圓盤的同心圓周上均勻分布有多個吊裝孔,吊裝孔的數(shù)量等于多棱邊錐體的棱邊數(shù);所述多棱邊錐體同軸可拆卸裝配于所述工裝芯軸并橫臥于底部托塊上;在工裝芯軸的兩端分別同軸可拆卸安裝有一個所述分度工裝裝置,分度工裝裝置的吊裝孔與多棱邊錐體的滑動面對中;所述卷揚機架設(shè)于多棱邊錐體大端側(cè);研配斜塊自由設(shè)置于多棱邊錐體的當前研配滑動面;卷揚機的牽引繩末端連接于研配斜塊,牽引研配斜塊沿著當前研配滑動面勻速移動,且牽引繩平行于研配斜塊所在的滑動面。
3、進一步的,在當前研配滑動面的兩側(cè)設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)。
4、進一步的,所述限位結(jié)構(gòu)包括沿著當前研配滑動面延伸方向間距分布的數(shù)塊限位塊,相鄰三塊限位塊圍成的距離小于研配斜塊的長度。
5、進一步的,所述底部托塊包括托舉在多棱邊錐體底部的托塊一和托舉在工裝芯軸底部的托塊二,托塊一和托塊二均為v型塊。
6、進一步的,所述卷揚機支撐于支座上,所述支座臨近多棱邊錐體的大端設(shè)置,并位于多棱邊錐體軸線的延長線上。
7、進一步的,所述工裝芯軸兩端的端面設(shè)置有內(nèi)凹的鍵槽,所述鍵槽兩端沿著工裝芯軸端面徑向貫通;所述分度圓盤包括大圓盤和小圓盤;所述大圓盤為帶有中心圓孔的圓環(huán),所述中心圓孔與工裝芯軸適配;所述小圓盤的一側(cè)設(shè)置有沿其直徑方向延伸的凸塊;所述凸塊插接于中心圓孔內(nèi),并與工裝芯軸端頭的鍵槽相適配;大圓盤與小圓盤螺栓連接,且大圓盤套裝于工裝芯軸上,小圓盤的凸塊與工裝芯軸的鍵槽插接;在小圓盤與大圓盤相對的另一面固定有吊裝環(huán);所述吊裝孔設(shè)置于大圓盤外露于小圓盤的部分。
8、大型多棱邊錐體滑動面的研配方法,包括以下步驟:
9、步驟一、將多棱邊錐體裝配到工裝芯軸后形成的整體橫臥支撐于底部托塊上;將分度工裝裝置緊固于工裝芯軸的兩端,且分度工裝裝置的分度圓盤與工裝芯軸同軸;
10、步驟二、在多棱邊錐體大端的軸線的延長線上支墊支座,卷揚機安置于支座上;調(diào)整卷揚機的安置高度,使牽拉時牽引繩平行于預(yù)定工位上待研配滑動面;
11、步驟三、通過分度工裝裝置將待研配滑動面調(diào)整至預(yù)定工位作為當前研配滑動面;并在當前研配滑動面的兩側(cè)安裝限位結(jié)構(gòu);
12、步驟四、將研配斜塊吊裝至當前研配滑動面的下限位;
13、步驟五、卷揚機的牽引繩末端與研配斜塊相連接,啟動卷揚機牽拉研配斜塊沿著當前研配滑動面緩慢勻速向上移動,待移動至上限位后解除對研配斜塊的牽引力,使研配斜塊沿著當前研配滑動面自由下滑;
14、步驟六、從當前研配滑動面上移除研配斜塊,重復(fù)步驟三至步驟五完成下一滑動面的配研。
15、進一步的,步驟三之前對多棱邊錐體大端的分度工裝裝置的吊裝孔、小端的分度分度工裝裝置的吊裝孔以及滑動面進行配對標記,使三者建立唯一對應(yīng)關(guān)系。
16、進一步的,多棱邊錐體大端的分度工裝裝置的吊裝孔和小端的分度分度工裝裝置的吊裝孔分別對中滑動面的軸向中分線。
17、進一步的,步驟三中,待研配滑動面對應(yīng)的多棱邊錐體大端的分度工裝裝置的吊裝孔以及小端的分度工裝裝置的吊裝孔作為吊點同步起吊,將大型多棱邊錐體吊離基準面適當高度,通過力矩平衡實現(xiàn)自動找正后,下放至底部托塊上固定。
18、本發(fā)明的有益效果是:通過設(shè)置與多棱邊錐體配合的工裝芯軸,并在工裝芯軸的兩端分別設(shè)置分度工裝裝置,利用分度工裝裝置離散多棱邊錐體旋轉(zhuǎn)角度,利用力矩平衡理論和最小勢能原理,實現(xiàn)快速位姿轉(zhuǎn)換,高效調(diào)整多棱邊錐體待研配滑動面的位置至預(yù)定工位,解決多棱邊錐體角度分度誤差導(dǎo)致的滑動面接觸不均勻等問題,提高工作效率,保證生產(chǎn)順利進行。
19、配研過程中,利用力矩平衡、靜力學(xué)理論,離散化多棱邊錐體的旋轉(zhuǎn)角度,以使其快速準確調(diào)整配研滑動面的位置,并使其平衡,待多棱邊錐體平衡后,將其固定于底部托塊上,并在當前待配研滑動面的兩側(cè)設(shè)置限位結(jié)構(gòu),控制斜塊配研時,不發(fā)生左右偏移;另外利用斜塊自身重力,控制與滑板面的貼合;因多棱邊錐體的錐度達21%,采用卷揚機對斜塊施加沿斜面向上的拉力進行配研,回程時,利用斜塊自身重力使其自然下滑配研,整個配研過程操作簡單、耗時短、效率高,且各個滑動面的配研一致性好。
1.大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置,其特征在于:包括卷揚機(1)、研配斜塊(4)、分度工裝裝置(6)、底部托塊和工裝芯軸(10);
2.如權(quán)利要求1所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置,其特征在于:在當前研配滑動面(901a)的兩側(cè)設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置,其特征在于:所述限位結(jié)構(gòu)包括沿著當前研配滑動面(901a)延伸方向間距分布的數(shù)塊限位塊(3),相鄰三塊限位塊(3)圍成的距離小于研配斜塊(4)的長度。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置,其特征在于:所述底部托塊包括托舉在多棱邊錐體(9)底部的托塊一(7)和托舉在工裝芯軸(10)底部的托塊二(8),托塊一(7)和托塊二(8)均為v型塊。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置,其特征在于:所述卷揚機(1)支撐于支座(5)上,所述支座(5)臨近多棱邊錐體(9)的大端設(shè)置,并位于多棱邊錐體(9)軸線的延長線上。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配裝置,其特征在于:所述工裝芯軸(10)兩端的端面設(shè)置有內(nèi)凹的鍵槽(10a),所述鍵槽(10a)兩端沿著工裝芯軸(10)端面徑向貫通;所述分度圓盤(601)包括大圓盤(601a)和小圓盤(601c);所述大圓盤(601a)為帶有中心圓孔(601b)的圓環(huán),所述中心圓孔(601b)與工裝芯軸(10)適配;所述小圓盤(601c)的一側(cè)設(shè)置有沿其直徑方向延伸的凸塊(601d);所述凸塊(601d)插接于中心圓孔(601b)內(nèi),并與工裝芯軸(10)端頭的鍵槽(10a)相適配;大圓盤(601a)與小圓盤(601c)螺栓連接,且大圓盤(601a)套裝于工裝芯軸(10)上,小圓盤(601c)的凸塊(601d)與工裝芯軸(10)的鍵槽(10a)插接;在小圓盤(601c)與大圓盤(601a)相對的另一面固定有吊裝環(huán)(603);所述吊裝孔(602)設(shè)置于大圓盤(601a)外露于小圓盤(601c)的部分。
7.大型多棱邊錐體滑動面的研配方法,其特征在于:包括以下步驟:
8.如權(quán)利要求7所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配方法,其特征在于:步驟三之前對多棱邊錐體(9)大端的分度工裝裝置(6)的吊裝孔(602)、小端的分度分度工裝裝置(6)的吊裝孔(602)以及滑動面(901a)進行配對標記,使三者建立唯一對應(yīng)關(guān)系。
9.如權(quán)利要求7所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配方法,其特征在于:多棱邊錐體(9)大端的分度工裝裝置(6)的吊裝孔(602)和小端的分度分度工裝裝置(6)的吊裝孔(602)分別對中滑動面(901a)的軸向中分線(901b)。
10.如權(quán)利要求7所述的大型多棱邊錐體滑動面的研配方法,其特征在于:步驟三中,待研配滑動面(901a)對應(yīng)的多棱邊錐體(9)大端的分度工裝裝置(6)的吊裝孔(602)以及小端的分度工裝裝置(6)的吊裝孔(602)作為吊點同步起吊,將大型多棱邊錐體(9)吊離基準面適當高度,通過力矩平衡實現(xiàn)自動找正后,下放至底部托塊上固定。