車鏜床加工激光找正工藝

李冰

【中圖分類號(hào)】TH16 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）04-0228-01

一、前言

目前，我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座的加工中，粗桿車鏜床（大頭車）是較為常見(jiàn)的主要加工設(shè)備。但隨著汽輪發(fā)電機(jī)整機(jī)容量與尺寸的增大，受主軸伸出長(zhǎng)度限制，車鏜床單獨(dú)加工通常無(wú)法保證機(jī)座加工的找正精度。通常都使用其他機(jī)床進(jìn)行輔助找正，因此其他機(jī)床一旦進(jìn)入維修狀態(tài)，將直接影響車鏜床加工。為了保證車鏜床加工，通過(guò)多方了解和全面分析，提出了基于使用一種新型的激光找正儀的新找正工藝。

下面將著重對(duì)激光找正儀工作原理、找正方法進(jìn)行介紹，實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況找到一種最有利于定子機(jī)座加工的方法。

二、激光找正儀介紹

激光找正儀由激光發(fā)射器和接收器組成，顯示單元為電池供電，可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并可以將數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)或打印機(jī)上。

激光發(fā)射器由三個(gè)帶磁力的剛性支撐桿，支撐桿可調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同直徑的測(cè)量對(duì)象。堅(jiān)固的設(shè)計(jì)可以保證最高的測(cè)量精度。激光束可以非常簡(jiǎn)便地在坐標(biāo)定位器上進(jìn)行水平和垂直方向的微調(diào)。接收裝置由光束接收器和固定支架組成。

三、激光找正儀測(cè)量同心度的方法

3.1 激光發(fā)射器和接收器的安裝

首先將激光發(fā)射器安裝在機(jī)座加工中心車鏜床鏜頭刀架的中心位置。將接收器安裝到支架上，通過(guò)連接板將其余支架進(jìn)行連接。在支架端部安裝帶磁性的固定銷，將支架固定到機(jī)座端面上，接收器可上下移動(dòng)。

3.2 鏜床回轉(zhuǎn)中心的確定

將發(fā)射器固定在鏜床上，將接收器放在靠發(fā)射器的近端固定，打開主機(jī)的17程序功能，上下調(diào)整接收器的高度，讓激光射在靶中心，此時(shí)有兩組數(shù)據(jù)V、H（按·鍵將數(shù)據(jù)放大，以便監(jiān)測(cè)），按0鍵將讀數(shù)置0；將發(fā)射器旋轉(zhuǎn)180°，看激光是否射在靶上，再按2鍵將讀數(shù)除2，有一新的數(shù)值，此時(shí)上下左右調(diào)整發(fā)射器位移調(diào)整旋紐E、F，使接收器讀數(shù)為O。

將接收器放到遠(yuǎn)端，打開主機(jī)的17程序功能，上下調(diào)整接收器的高度，使接收器的靶心處在圓的中心位置，調(diào)整發(fā)射器角度旋紐G、H，讓激光射在靶中心，此時(shí)將讀數(shù)置0；將發(fā)射器旋轉(zhuǎn)180°，看激光是否射在靶上，再將讀數(shù)除2，有一新的數(shù)值，此時(shí)上下左右調(diào)整發(fā)射器角度調(diào)整旋紐G、H，使接收器讀數(shù)為0。

重復(fù)以上步驟，直到在近端或遠(yuǎn)端，發(fā)射器旋轉(zhuǎn)180°打在接收器上的數(shù)值除2后均為0，此時(shí)發(fā)射器的激光束為鏜床的回轉(zhuǎn)中心。

3.3 機(jī)座中心與鏜床中心的確定

將接收器放在近端，打開主機(jī)的17程序功能，調(diào)整接收器的高度（約為圓的半徑），讓支桿底端接觸圓環(huán)，讓激光射中靶心，此時(shí)將讀數(shù)置0；將接收器旋轉(zhuǎn)180°，讓支桿底端接觸園環(huán)，看激光是否射在靶上，再將讀數(shù)除2，有一新的數(shù)值，此時(shí)上下左右調(diào)整設(shè)備，使接收器的讀數(shù)為O。同樣將接收器放在遠(yuǎn)端，重復(fù)上述的操作。

重復(fù)上述步驟直到在近端或遠(yuǎn)端，接收器旋轉(zhuǎn)180～后，打在接收器上的數(shù)值除2后均為0，此時(shí)鏜床的回轉(zhuǎn)中心與機(jī)體的中心一致。

四、激光找正儀實(shí)際應(yīng)用

激光找正儀在實(shí)際應(yīng)用到車鏜床加工機(jī)座的找正時(shí)，通過(guò)反復(fù)對(duì)比、實(shí)踐，認(rèn)為機(jī)座與鏜床的中心采用第二種方法確定比較準(zhǔn)確且便于操作。在應(yīng)用激光找正儀的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)車鏜床的主軸在軸向前行過(guò)程中，因自重等原因，主軸在水平及垂直方向均有向下偏移趨勢(shì)，在機(jī)座找中心時(shí)，必須考慮車鏜床主軸的偏差。下面以汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)座找中心為例，對(duì)激光找正儀在實(shí)際中的應(yīng)用作以介紹。

1.將機(jī)座放置在V型托架上，汽端面向車鏜床，換裝內(nèi)孔鏜頭，在鏜頭刀架上固定劃針，按汽端端面上劃線以劃好的端板圓線找正機(jī)座汽端中心，誤差≤0.5mm。

2.找正激光發(fā)射器中心

將激光發(fā)射器固定在鏜頭的中心處，發(fā)射器中心大致與鏜頭中心對(duì)齊。將接收器固定在支架上放在汽端端板處，將主機(jī)接在接收器上，打開主機(jī)的17程序功能，上下左右調(diào)整接收器，讓激光束射在接收器靶中心，此時(shí)主機(jī)上出現(xiàn)兩組讀數(shù)V、H（V表示上下，H表示左右）。然后按0鍵將讀數(shù)置O，轉(zhuǎn)動(dòng)鏜頭旋轉(zhuǎn)180°，此時(shí)主機(jī)上的讀數(shù)隨著鏜頭的轉(zhuǎn)動(dòng)將變化，按2鍵將讀數(shù)除以2，有一新的數(shù)值，調(diào)整激光發(fā)射器上下左右近端調(diào)整按鈕，將主機(jī)上的V、H讀數(shù)調(diào)整為O。然后再次將鏜頭旋轉(zhuǎn)180°，看主機(jī)上的數(shù)值是否變化，如果變化，在按2鍵將讀數(shù)除以2，調(diào)整發(fā)射器，將讀數(shù)調(diào)整為O。如此反復(fù)、直到鏜頭旋轉(zhuǎn)180°后，主機(jī)上的讀數(shù)都為0。

然后將接收器放在勵(lì)端端板處，調(diào)整發(fā)射器遠(yuǎn)端按鈕，調(diào)整方法同上。直到接收器放在近端和遠(yuǎn)端，鏜頭旋轉(zhuǎn)180～后，主機(jī)上的讀數(shù)都為0，此時(shí)發(fā)射器激光束的中心與鏜頭的回轉(zhuǎn)中心一致。

3.測(cè)出機(jī)床誤差和調(diào)整勵(lì)端中心

測(cè)量車鏜床主軸加工誤差的方法是：將接收器放在勵(lì)端端板處，讓發(fā)射器激光束射在接收器中心靶上，將主機(jī)數(shù)據(jù)清為O，將機(jī)床往前開5米（假定機(jī)座長(zhǎng)度為10米，機(jī)床的行程正好為5米），此時(shí)主機(jī)上出現(xiàn)新的數(shù)值（此讀數(shù)即為機(jī)床5米的誤差）。由于機(jī)座為10米，應(yīng)將讀數(shù)乘以2（此數(shù)值理論上為機(jī)床10米的誤差）。

將機(jī)床退回原處，將接收器放在勵(lì)端端板處，調(diào)整接收器高度（約為圓的半徑），打開主機(jī)的37程序功能（三點(diǎn)測(cè)量法），然后在接收器上接上支桿，分別讓支桿底端接觸內(nèi)孔左右和下部三點(diǎn)，此時(shí)主機(jī)上出現(xiàn)一組讀數(shù)，此讀數(shù)即為機(jī)座勵(lì)端圓心與機(jī)床中心的偏量，然后計(jì)算機(jī)床誤差，將接收器置于垂直位置，按主機(jī)6鍵，調(diào)整機(jī)座高低；將接收器置于水平位置，按主機(jī)6鍵，調(diào)整機(jī)座左右。重復(fù)上述步驟，直到機(jī)座勵(lì)端中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致。機(jī)座找中心結(jié)束后，固定機(jī)座，加工汽端。

4.機(jī)座調(diào)頭找正

機(jī)座調(diào)頭，勵(lì)端面向機(jī)床，將發(fā)射器固定在鏜頭上，找正發(fā)射器中心（同項(xiàng)2），再次測(cè)出機(jī)床誤差（同項(xiàng)3）。在鏜頭刀架上固定百分表，按已加工好的夾緊環(huán)（由于機(jī)床行程，只能檢查一個(gè)夾緊環(huán)）調(diào)整勵(lì)端，使夾緊環(huán)中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致，找正誤差≤0.10mm。然后將接收器放在汽端端板處，利用三點(diǎn)測(cè)量法（方法同項(xiàng)3，并考慮機(jī)床5米誤差）調(diào)整汽端，使汽端端板的中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致。重復(fù)上述過(guò)程，使利用百分表和接收器找正的誤差都≤0.10mm。此時(shí)，機(jī)座中心與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心一致，固定機(jī)座，加工勵(lì)端。

五.結(jié)論

在車鏜床加工汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)座時(shí)，采用激光找正儀找正，解決了車鏜床無(wú)法單獨(dú)完成機(jī)座加工找正的問(wèn)題。避免了因設(shè)備大修導(dǎo)致的生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行的局面發(fā)生。為汽輪發(fā)電機(jī)的機(jī)座加工提供了新的方法與思路。