[发明专利]水轮机大型阀体两端盲阀轴孔同轴度测量工艺方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种水轮机大型阀体两端盲阀轴孔同轴度测量工艺方法。

背景技术

水轮机阀体两端阀轴孔的加工，现有的加工方法是将阀体放置到数控回转工作台上，加工一端阀轴孔后，数控回转工作台回转180°，再加工另一端阀轴孔，是利用数控回转工作台的精度，保证阀体两端阀轴孔的同轴度要求。阀体阀轴孔加工的现有技术，依赖数控回转工作台的精度，无两端阀轴孔同轴度的直接测量数据，数控回转工作台和加工设备的精度决定了阀体阀轴孔的加工精度，存在一定加工失误的隐患。

发明的内容

本发明公开了一种水轮机大型阀体两端盲阀轴孔同轴度测量的工艺方法，优化了阀体阀轴孔加工及测量工艺，提高了阀体制造的精度。本发明的技术方案为：一种水轮机大型阀体两端盲阀轴孔同轴度测量工艺方法，包括以下工艺步骤：

(1)阀体与基准轴套定位测量工具装配，基准轴套定位测量工具放置到活门阀轴正上方的阀体平面上，并通过螺栓与阀体把紧；

(2)将活门两端阀轴的中心线投影到阀体平面上，调整两端基准轴套定位测量工具的中心线与阀体平面上活门两端阀轴的中心投影线基本重合，粗调整两端基准轴套定位测量工具的同轴度在1mm以内；

(3)用激光跟踪仪分别测量两端基准轴套定位测量工具的轴孔轮廓，确定基准轴套定位测量工具的轴孔中心，精调整两端基准轴套定位测量工具轴孔同轴度在0.10mm以内；

(4)以阀体上一端基准轴套定位测量工具轴孔为基准，用对中仪测量基准轴套定位测量工具轴孔的内圆并数控编程确定基准轴套定位测量工具轴孔中心线的三坐标数据，精镗阀体一端阀轴孔；

(5)数控机床用对中仪测量加工后的阀轴孔内圆，并数控编程确定加工后的阀轴孔中心线的三坐标数据，通过阀轴孔中心线的三坐标数据与基准轴套定位测量工具轴孔中心线的三坐标数据对比，确定加工后的阀轴孔中心与基准轴套定位测量工具轴孔中心之间的平行度；

(6)用激光跟踪仪，测量加工后的阀轴孔与基准轴套定位测量工具之间的相对位置及平行度；

(7)加工后的阀轴孔装配钢套起到限位作用；

(8)阀体转180°，以阀体另一端基准轴套定位测量工具轴孔为基准，用对中仪测量基准轴套定位测量工具轴孔的内圆并数控编程确定基准轴套定位测量工具轴孔中心线的三坐标数据，，半精镗阀体另一端阀轴孔；

(9)数控机床用对中仪测量加工后的阀轴孔内圆，并数控编程确定加工后的阀轴孔中心线的三坐标数据，通过阀轴孔中心线的三坐标数据与基准轴套定位测量工具轴孔中心线的三坐标数据对比，确定加工后的阀轴孔中心与基准轴套定位测量工具轴孔中心之间的平行度；

(10)用激光跟踪仪，测量阀体半精镗加工后的阀轴孔与基准轴套定位测量工具之间的相对位置及平行度；

(11)根据数控机床和激光跟踪仪测量的相关数据，微调整数控机床主轴中心；

(12)重新以阀体另一端基准轴套定位测量工具轴孔中心为基准，重复步骤(8)到步骤(10)工艺数控编程确定中心，精镗阀体另一端阀轴孔；

(13)通过数控机床数控编程和激光跟踪仪相互配合测量的方法，可以测量阀体两端盲阀轴孔的同轴度。

本发明在测量过程中存在如下技术难点：

(1)基准轴套定位测量工具轴孔同轴度的调整和测量：基准轴套定位测量工具轴孔是加工阀体轴孔的基准，调整后的两端基准轴套定位测量工具轴孔同轴度精度高，决定了阀体两端阀轴孔加工后的同轴度精度。

(2)基准轴套定位测量工具轴孔与阀轴孔之间的平行度测量：基准轴套定位测量工具轴孔中心测量的精度，决定了加工后的阀轴孔中心的精度。

(3)两端盲阀轴孔同轴度的测量：两端基准轴套定位测量工具轴孔的同轴度调整精度和基准轴套定位测量工具轴孔与加工后的阀体轴孔的平行度测量的精度，决定了两端盲阀轴孔同轴度的精度。

本发明的技术效果如下：

(1)阀体与基准轴套定位测量工具装配，基准轴套定位测量工具放置到活门阀轴正上方的阀体平面上，并通过螺栓与阀体把紧，基准轴套定位测量工具的精度和安装位置，保证阀轴孔的测量精度。

(2)将活门两端阀轴的中心线投影到阀体平面上，调整两端基准轴套定位测量工具的中心线与阀体平面上活门两端阀轴的中心投影线基本重合，粗调整两端基准轴套定位测量工具的同轴度在1mm以内便于激光跟踪仪测量。