隔板套半精加工装夹机构的制作方法

本技术属于隔板套加工设备领域，尤其是一种隔板套半精加工装夹机构。

背景技术：

1、汽轮机隔板套原材料为zg15crmoa合金材质铸件，需要经过粗加工、半精加工和精加工才能投入使用。部分铸件存在少量的铸造缺陷，传统的加工工艺中，半精加工后单边留5mm精加工余量，过厚的材料掩盖了铸造缺陷(如砂眼、气孔、夹渣等)，导致铸造缺陷没有完全暴露出来，在后期精加工时才被发现，需要停机并对工件进行消缺、补焊，不仅影响了交货周期，增加了生产成本，也影响了单位信誉，且存在较大的质量风险。为了解决这一问题，可以在半精加工时减少精加工余量，使得可能存在的铸造缺陷提前暴露，从而提前进行修复，不影响精加工的加工进度和加工质量。修复缺陷时，通常先挖除缺陷形成凹坑，然后在凹坑中进行堆焊，焊接时，容易产生焊接变形，如果精加工余量预留过小，可能出现焊接变形量大于精加工余量的情况，导致精加工后的隔板套尺寸不达标，因此最好是能够在半精加工的同时检测被加工面是否出现铸造缺陷，如果出现铸造缺陷，根据缺陷位置，部分被加工面预留更多的精加工余量，以确保精加工后的尺寸精度；如果没有出现铸造缺陷，则所有被加工面均预留更小的精加工余量，降低精加工的切削量，提高精加工效率，同时能够保证加工质量。

2、传统的铸造缺陷的方式有多种，例如利用交变磁场在工件表层感生涡流，铸造缺陷会扰动涡流，导致检测线圈的阻抗或电压变化；利用高分辨率工业相机和多角度光源，获取工件表面图像；超声波检测；工业ct扫描等。但要在半精加工时监测被加工面是否出现铸造缺陷，需要将上述检测设备集成到加工机床上，实施难度较高。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隔板套半精加工装夹机构，可以在半精加工过程中间接地监测被加工面是否出现铸造缺陷，降低监测难度。

2、为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：隔板套半精加工装夹机构，包括立车工作台，立车工作台上设置有多个径向夹持机构和多个竖直的支撑柱，

3、每个所述径向夹持机构上设置有支撑块和夹持块，所述支撑块和夹持块之间设置有压力传感器，所述支撑块、压力传感器和夹持块沿着立车工作台的径向朝着立车工作台中心依次设置；所述夹持块上设置有三轴加速度传感器。

4、进一步地，所述支撑块与径向夹持机构固定连接，压力传感器与支撑块固定连接，夹持块与径向夹持机构之间具有间距；夹持块的侧壁设置有螺柱，所述螺柱贯穿支撑块并与支撑块间隙配合，且螺柱的端部设置有锁紧螺母。

5、进一步地，所述径向夹持机构包括滑台，所述立车工作台的上表面设置有径向延伸的燕尾槽，滑台的底部设置有燕尾形的滑块，所述滑块位于燕尾槽中并与燕尾槽滑动配合；所述滑台连接有锁紧机构。

6、进一步地，所述锁紧机构为多个锁紧螺钉；所述滑台上设置有与滑台滑动配合的滑座，所述滑座连接有夹持驱动机构，所述支撑块与滑座固定连接。

7、进一步地，所述夹持驱动机构为驱动螺钉，所述驱动螺钉可转动地安装于滑台，且驱动螺钉与滑座螺纹配合。

8、进一步地，所述径向夹持机构为4个，4个径向夹持机构呈辐射状均匀分布。

9、本实用新型的有益效果是：本实用新型中，采用立车对隔板套进行车削加工。当被加工面不存在缺陷时，车刀能够稳定地切削，切削力以及隔板套的振动处于稳定。当被加工面存在铸造缺陷时，刀具到达缺陷的瞬间，切削力会产生较大的变化，例如刀具遇到气孔、砂眼时，切削刃瞬间失去材料支撑，切削力会骤降，刀具切出缺陷、重新切入健全材料时，切削力又会急剧上升，整个过程在毫秒级内完成；刀具遇到裂纹或者硬质点时，切削力则先骤升然后骤降。此外，缺陷会导致车刀和隔板套出现明显的振动异常。

10、本实用新型中，通过压力传感器检测各个夹持块对隔板套的夹持力，在理想刚性系统中，夹紧力是恒定的，但实际上，工件、夹具、车刀可以看作是弹性系统，当切削力变化时，这个系统会产生微小的弹性变形，改变各个夹持块的载荷分布，即夹持力产生变化，压力传感器能够检测到这种变化。隔板套装夹完成但未车削时，各个夹持块的夹紧力平衡，系统处于静力平衡；切削时，车刀的切削力作用到工件上，为了抵抗切削力，工件具有微小位移或者转动的趋势，这个趋势导致工件与各夹持块之间的接触压力和微观间隙发生改变，部分夹紧点的压力会增加(分担了部分切削力)，部分会减小(甚至出现瞬时微分离趋势)。隔板套的被切削面无缺陷时，材料均匀、健全，切削力保持平稳，随着切深和车刀进给规律变化，夹紧力则呈现稳定的、周期性的微小波动，波动频率与切削力主频一致，各夹紧点信号变化规律、协同。当车刀遇到缺陷时，如果切削力骤减，原本被压紧的隔板套有回弹趋势，如果切削力骤增，隔板套则存在进一步位移或者转动的趋势，均会导致各个夹持块18的夹紧力出现突变。因此根据各个压力传感器的检测结果，能够初步判断车刀是否遇到缺陷。

11、同时，车刀遇到缺陷时，会导致隔板套产生不规则的振动，打破原来稳定地振动幅度和振动频率，隔板套的振动会传递至夹持块，因此，通过三轴加速度传感器检测夹持块的振动频率和振动幅度，当夹持块的振动频率和振动幅度突然大幅度变化时，表明车刀遇到焊接缺陷。

12、如果压力传感器检测到压力值突变的同时，检测到夹持块的振动频率和振动幅度突变，则可以认为车刀遇到焊接缺陷。如果在某个关键面的车削过程中，压力传感器和三轴加速度传感器的检测值均未发生突变，则认为该关键面上不存在缺陷。

1.隔板套半精加工装夹机构，包括立车工作台(1)，立车工作台(1)上设置有多个径向夹持机构和多个竖直的支撑柱(8)，其特征在于：

2.如权利要求1所述的隔板套半精加工装夹机构，其特征在于：所述支撑块(2)与径向夹持机构固定连接，压力传感器(4)与支撑块(2)固定连接，夹持块(3)与径向夹持机构之间具有间距；夹持块(3)的侧壁设置有螺柱(6)，所述螺柱(6)贯穿支撑块(2)并与支撑块(2)间隙配合，且螺柱(6)的端部设置有锁紧螺母(7)。

3.如权利要求1所述的隔板套半精加工装夹机构，其特征在于：所述径向夹持机构包括滑台(9)，所述立车工作台(1)的上表面设置有径向延伸的燕尾槽(10)，滑台(9)的底部设置有燕尾形的滑块(11)，所述滑块(11)位于燕尾槽(10)中并与燕尾槽(10)滑动配合；所述滑台(9)连接有锁紧机构(12)。

4.如权利要求3所述的隔板套半精加工装夹机构，其特征在于：所述锁紧机构(12)为多个锁紧螺钉；所述滑台(9)上设置有与滑台(9)滑动配合的滑座(13)，所述滑座(13)连接有夹持驱动机构(14)，所述支撑块(2)与滑座(13)固定连接。

5.如权利要求4所述的隔板套半精加工装夹机构，其特征在于：所述夹持驱动机构(14)为驱动螺钉，所述驱动螺钉可转动地安装于滑台(9)，且驱动螺钉与滑座(13)螺纹配合。

6.如权利要求1所述的隔板套半精加工装夹机构，其特征在于：所述径向夹持机构为4个，4个径向夹持机构呈辐射状均匀分布。