本發(fā)明涉及一種機(jī)械零部件的加工領(lǐng)域，特別涉及一種大型懸索橋散索鞍的加工方法。

背景技術(shù)：

散索鞍是懸索橋主纜系的主要受力和傳力的構(gòu)件，其主要作用是支承主纜、平順改變主纜線形并將主纜的索股發(fā)散到錨碇處錨固。散索鞍主要由鞍頭和底座兩部分焊接而成，其中，鞍頭的頂面上設(shè)有鞍槽，底座的底面上設(shè)有鍵槽，散索鞍的精度主要包括鞍槽和鍵槽的尺寸精度以及鞍槽和鍵槽的相對位置精度。由于散索鞍的精度高低直接影響主纜的受力狀態(tài)，因此對于散索鞍的精度要求非常高。

現(xiàn)有一種大型懸索橋散索鞍加工方法，該方法包括鑄造鞍頭毛坯，在數(shù)控機(jī)床上對鞍頭毛坯進(jìn)行粗加工，然后在鞍頭上加工工藝基準(zhǔn)面，以工藝基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，在鞍頭上精加工鞍槽面、底面、端面；鑄造底塊毛坯，在數(shù)控機(jī)床上加工底塊毛坯，其中底塊上的鍵槽不開出；在地面工作臺上將鞍頭和底塊焊接到一起，并根據(jù)鞍頭上的工藝基準(zhǔn)面在底塊上加工鍵槽。該工藝具有占用大型精加工設(shè)備投資少，加工效率高，加工成本低的優(yōu)點(diǎn)。

但該加工方法存在如下不足：當(dāng)鞍頭與底塊焊接時，鞍頭容易發(fā)生變形，從而導(dǎo)致鞍槽發(fā)生變形，鞍槽的尺寸精度難以保證，且由于鞍頭的焊接變形，鞍頭上的基準(zhǔn)面發(fā)生改變，以發(fā)生改變的基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)加工鍵槽時，由于鞍槽和鍵槽加工的基準(zhǔn)面不同，因此，鞍槽與鍵槽的相對位置精度難以保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決在焊接鞍頭和底座時，鞍頭容易發(fā)生變形，導(dǎo)致鞍槽的尺寸精度難以保證，且鞍頭的變形導(dǎo)致鞍頭上的基準(zhǔn)面發(fā)生改變，導(dǎo)致鍵槽和鞍槽的相對位置精度難以保證的問題，本發(fā)明實施例提供了一種大型懸索橋散索鞍的加工方法，該散索鞍由鞍頭和底座組合焊接構(gòu)成，所述鞍頭的頂面上有鞍槽，所述底座的底面上有鍵槽，所述加工方法包括：

(1)在所述鞍頭上的端面上設(shè)置兩個第一基準(zhǔn)塊，在所述鞍頭的側(cè)面上設(shè)置兩個第二基準(zhǔn)塊；

(2)在數(shù)控機(jī)床上加工所述鞍頭的底面，以所述第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)粗加工所述鞍槽；

(3)在焊接工作臺上將所述鞍頭與所述底座焊接構(gòu)成鞍體；

(4)在數(shù)控機(jī)床上，以所述第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)精加工所述鞍槽和所述鍵槽。

在本發(fā)明的一種可能的實現(xiàn)方式中，步驟(1)包括：

在所述鞍頭的底面上劃出所述鞍頭的長度中心線和寬度中心線；

在所述鞍頭的端面上焊接兩個所述第一基準(zhǔn)塊，且所述第一基準(zhǔn)塊的端面平行于所述鞍頭的長度中心線所在的豎直平面；在所述鞍頭的一個側(cè)面上焊接兩個所述第二基準(zhǔn)塊，且所述第二基準(zhǔn)塊的端面平行于所述鞍頭的寬度中心線所在的豎直平面。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，步驟(2)包括：

將所述鞍頭設(shè)置有所述第二基準(zhǔn)塊的側(cè)面朝上放置在數(shù)控機(jī)床的工作臺上，以所述鞍頭的長度中心線和寬度中心線為基準(zhǔn)找正所述鞍頭，并加工所述鞍頭的底面；

以所述鞍頭的長度中心線和寬度中心線為基準(zhǔn)分別加工兩個所述第一基準(zhǔn)塊和兩個所述第二基準(zhǔn)塊的底面和端面；

以所述第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊的端面和底面為基準(zhǔn)粗加工所述鞍槽。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，粗加工每個所述鞍槽時，留約10mm加工余量。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，步驟(3)包括：

在所述底座的頂面上劃出所述底座的長度中心線和寬度中心線；

將所述鞍頭底面朝上放置，并將所述鞍頭的底面找平，以所述鞍頭的長度中心線和寬度中心線為基準(zhǔn)，將所述底座的頂面裝配到所述鞍頭的底面上，且所述底座的長度中心線和寬度中心線與所述鞍頭的長度中心線和寬度中心線對齊；

將所述底座焊接到所述鞍頭上構(gòu)成鞍體。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，步驟(3)還包括：

在將所述底座焊接到所述鞍頭上構(gòu)成所述鞍體后，以所述第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)，在所述底座的底面上粗加工鍵槽。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，在所述底座的底面上粗加工鍵槽時，留約10mm加工余量。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，將所述鞍頭的底面找平包括：

使用激光經(jīng)緯儀將所述鞍頭的底面找平。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，步驟(4)包括：

將所述鞍體放置在數(shù)控機(jī)床的工作臺上，且所述第二基準(zhǔn)塊的端面朝上，以所述第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)找正裝夾所述鞍體，并以所述第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)精加工所述鞍槽和所述鍵槽。

在本發(fā)明的另一種可能的實現(xiàn)方式中，精加工所述鞍槽和所述鍵槽包括：

數(shù)控機(jī)床以所述第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊的端面和底面作為基準(zhǔn)面進(jìn)行編程，精加工所述鞍槽和所述鍵槽。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：本發(fā)明提供的加工方法通過在鞍頭的端面和側(cè)面上分別設(shè)置第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊，在將底座和鞍頭焊接前，只對鞍頭上的鞍槽進(jìn)行粗加工，在鞍頭和底座焊接之后再對鞍槽和鍵槽進(jìn)行精加工，不僅保證了鞍槽和鍵槽的尺寸精度，且鞍槽和鍵槽是以同一基準(zhǔn)進(jìn)行加工的，保證了鞍槽和鍵槽的相對位置精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的大型懸索橋散索鞍加工方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的鞍頭的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的鞍頭的俯視圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的加工鞍頭底面的示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的散索鞍鞍體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例提供的精加工鞍槽的示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

散索鞍是由鞍頭和底座兩部分組合焊接構(gòu)成，且鞍頭的頂面上設(shè)有鞍槽，底座的底面上設(shè)有鍵槽，在制造散索鞍的過程中，不僅要保證鞍槽和鍵槽的尺寸精度，還需要保證鞍槽和鍵槽的相對位置精度。本發(fā)明提供了一種大型懸索橋散索鞍加工方法，通過在焊接之后再精加工鞍槽和鍵槽，保證了鞍槽和鍵槽的尺寸精度，且精加工鞍槽和鍵槽時采用同一基準(zhǔn)，保證了鞍槽和鍵槽的相對位置精度。

圖1是本發(fā)明實施例提供的大型懸索橋散索鞍加工方法的流程圖，參見圖1，該加工方法包括：

步驟101：在鞍頭上的端面上設(shè)置兩個第一基準(zhǔn)塊，在鞍頭的側(cè)面上設(shè)置兩個第二基準(zhǔn)塊；

在本實施例中，步驟101還包括：

步驟1011：在鞍頭的底面上劃出鞍頭的長度中心線和寬度中心線。

如圖3所示，鞍頭的長度中心線a為鞍頭1長度設(shè)計基準(zhǔn)處豎直平面與鞍頭1表面相交線，鞍頭的寬度中心線b為鞍頭1寬度方向設(shè)計對稱中心豎直面與鞍頭1表面相交線。

步驟1012：在鞍頭的端面上焊接兩個第一基準(zhǔn)塊，且第一基準(zhǔn)塊的端面平行于鞍頭的長度中心線所在的豎直平面；在鞍頭的一個側(cè)面上焊接兩個第二基準(zhǔn)塊，且第二基準(zhǔn)塊的端面平行于鞍頭的寬度中心線所在的豎直平面。

具體地，如圖2和圖3所示，在鞍頭1的其中一個端面上焊接兩個第一基準(zhǔn)塊2，且兩個第一基準(zhǔn)塊2的端面到鞍頭的長度中心線a的距離相等，記為L；在鞍頭1的其中一個側(cè)面上焊接兩個第二基準(zhǔn)塊3，且兩個第二基準(zhǔn)塊3的端面到鞍頭1的寬度中心線b的距離相等，記為B。

在本實施中，優(yōu)選地，兩個第一基準(zhǔn)塊2緊貼鞍頭1端面的底邊設(shè)置，且兩個第一基準(zhǔn)塊2之間的距離約為鞍頭1端面寬度的3/4，兩個第二基準(zhǔn)塊3緊貼鞍頭1側(cè)面的底邊設(shè)置，且兩個第二基準(zhǔn)塊3之間的距離約為鞍頭1側(cè)面長度的3/4，這樣可以有效的在長度方向和寬度方向校正鞍頭。

步驟102：在數(shù)控機(jī)床上加工鞍頭的底面，以第一基準(zhǔn)塊和所述第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)粗加工鞍槽；

在本實施例中，步驟102包括：

步驟1021：將鞍頭設(shè)置有第二基準(zhǔn)塊的側(cè)面朝上放置在數(shù)控機(jī)床的工作臺上，以鞍頭的長度中心線和寬度中心線為基準(zhǔn)找正鞍頭，并加工鞍頭的底面。

如圖4所示，在數(shù)控機(jī)床4的工作臺5上放置若干墊塊6，將鞍頭1通過墊塊6放置在工作臺5上，且鞍頭1設(shè)有第二基準(zhǔn)塊3的側(cè)面向上，另一側(cè)面放置在墊塊6上，以鞍頭1的長度中心線和寬度中心線為基準(zhǔn)找正并裝夾鞍頭1，使鞍頭的底面1b豎直設(shè)置，采用普通銑刀加工鞍頭1的底面。

步驟1022：以鞍頭的長度中心線和寬度中心線為基準(zhǔn)分別加工兩個第一基準(zhǔn)塊和兩個第二基準(zhǔn)塊的底面和端面。

具體地，以鞍頭1的長度中心線a和寬度中心線b為基準(zhǔn)用銑刀加工兩個第一基準(zhǔn)塊2和兩個第二基準(zhǔn)塊3的底面，使兩個第一基準(zhǔn)塊2和兩個第二基準(zhǔn)塊3的底面均位于同一平面內(nèi)且平行于鞍頭的底面1b；以鞍頭1的長度中心線a和寬度中心線b為基準(zhǔn)用銑刀加工兩個第一基準(zhǔn)塊2和兩個第二基準(zhǔn)塊3的端面，使兩個第一基準(zhǔn)塊2的端面在同一平面內(nèi)，兩個第二基準(zhǔn)塊3的端面也在同一平面內(nèi)。

步驟1023：以第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊的端面和底面為基準(zhǔn)粗加工鞍槽。

以第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊的端面為基準(zhǔn)，數(shù)控編程后在鞍頭上粗加工鞍槽，在本實施例中，在加工每個鞍槽時，留約10mm的加工余量，以便焊接鞍頭和底座之后，鞍槽有一定的校正余量。在以第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊的端面為基準(zhǔn)時，實際是采用兩個第一基準(zhǔn)塊所在的平面和兩個第二基準(zhǔn)塊所在的平面作為基準(zhǔn)面，這樣的方式使加工更精確。

步驟103：在焊接工作臺上將鞍頭與底座焊接構(gòu)成鞍體。

在本實施例中，步驟103包括：

步驟1031：在底座的頂面上劃出底座的長度中心線和寬度中心線。

步驟1032：鞍頭底面朝上放置在焊接工作臺上，將鞍頭的底面找平，以鞍頭的長度中心線和寬度中心線為基準(zhǔn)，將底座的頂面裝配到所述鞍頭的底面上，且底座的長度中心線和寬度中心線與鞍頭的長度中心線和寬度中心線對齊。

步驟1033：將底座焊接到鞍頭上構(gòu)成鞍體。

圖5是本發(fā)明實施例提供的散索鞍鞍體的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖5，將鞍頭1和底座7焊接構(gòu)成鞍體8后，加工方法還包括：以第一基準(zhǔn)塊2和第二基準(zhǔn)塊3為基準(zhǔn)，在底座7的底面上粗加工鍵槽7a。在本實施例中，在粗加工鍵槽7a時，留約10mm加工余量，以保證鍵槽在精加工時有一定的加工余量，能夠被有效校正。

在本實施例中，在焊接工作臺上將鞍頭的底面找平時，可以通過激光經(jīng)緯儀來將鞍頭的底面找平。通過激光經(jīng)緯儀以及鞍頭底面上的長度中心線a和寬度中心線b能夠很容易的將鞍頭找平，在此不作贅述。

步驟104：在數(shù)控機(jī)床上，以第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)精加工鞍槽和鍵槽。

在本實施例中，步驟104包括：

步驟1041：將鞍體放置在數(shù)控機(jī)床的工作臺上，第二基準(zhǔn)塊的端面朝上，以第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)找正裝夾鞍體。

在本實施例中，可以通過第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊來找正鞍體，找正的方法是在機(jī)床主軸端面上固定一塊百分表，將百分表的表針分別壓在兩個第一基準(zhǔn)塊或兩個第二基準(zhǔn)塊的對應(yīng)的基準(zhǔn)面上，運(yùn)行機(jī)床主軸或床身沿機(jī)床導(dǎo)軌副做直線運(yùn)動，觀察機(jī)床運(yùn)行過程中百分表表針在基準(zhǔn)面上的跳動值，通過調(diào)整鞍體位置并重復(fù)運(yùn)行機(jī)床，使百分表表針跳動值達(dá)到允許范圍值內(nèi)，即找正了鞍體。

步驟1042：以第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊為基準(zhǔn)精加工鞍槽和鍵槽。

將鞍體找正后，以第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊的底面和端面為基準(zhǔn)采用普通銑刀精加工鞍體底面的鍵槽到位，最后，如圖6所示，再將數(shù)控機(jī)床4以第一基準(zhǔn)塊2和第二基準(zhǔn)塊3的底面和端面為基準(zhǔn)進(jìn)行編程，并通過數(shù)控機(jī)床4精加工鞍體的鞍槽1a到預(yù)定尺寸。

本發(fā)明提供的加工方法通過在鞍頭的端面和側(cè)面上分別設(shè)置第一基準(zhǔn)塊和第二基準(zhǔn)塊，在將底座和鞍頭焊接前，只對鞍頭上的鞍槽進(jìn)行粗加工，在鞍頭和底座焊接之后再對鞍槽和鍵槽進(jìn)行精加工，不僅保證了鞍槽和鍵槽的尺寸精度，且鞍槽和鍵槽是以同一基準(zhǔn)進(jìn)行加工的，保證了鞍槽和鍵槽的相對位置精度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。