[发明专利]一种悬索桥主索鞍直线型鞍槽的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械零部件的加工方法，具体来说涉及一种悬索桥主索鞍直线型鞍槽的加工方法。

背景技术

主索鞍是设在悬索桥主塔顶的大型钢构件，处于主缆的转折处，为主缆提供支撑，并将整个悬索桥及其载重通过主索鞍传递给主塔，因此，主索鞍是悬索桥重要的受力部件。由于主缆在桥塔两侧的倾斜度一般是不同的, 使得鞍槽受力也不同, 为了保持主塔的受力稳定性，目前直线型鞍槽的受力曲线，已从简单地取单一半径的圆弧，改变为由多个半径组合的圆弧，同时鞍槽受力面的加工精度的高低，会改变主缆绳在转折处的线形平顺度和应力均匀度，且直接影响到主缆的安全系数。现有的直线型主索鞍的鞍槽形状如附图5～图8所示，中部一段大曲率的弧线段是承载力的主曲线，两侧是两段小曲率，且内切于主曲线的辅曲线。虽然现有鞍槽形状由多段曲线组成，但是其主要的和受力支撑曲线是中部的主曲线。目前悬索桥的主索鞍的鞍槽加工一般都是在数控镗铣床上进行，如中国专利公开（公告）号：CN101367166，公告日：2009年02月18日，发明名称：《一种悬索桥主索鞍的加工方法》，其步骤包括划线、数控机床上的三步粗镗和六步精镗，以及后续的打磨加工出鞍槽。虽然现有技术采用镗铣床单件加工直线型鞍槽的方法，可实现多台设备同时加工，缩短了制造工期的优点，但是，却存在以下不足之处：

1、由于受到鞍槽侧壁高度和槽宽的限制，不同位置的鞍槽需要用到多种不同的铣刀（如中间槽用立铣刀、两侧壁槽用直角铣刀、其余槽用盘铣刀），加工中需要频繁换刀和对刀，耗时长，加工效率低；

2、由于受刀头半径、机床主轴与鞍槽相对位置关系以及数控机床加工是采用折线替代曲线等，使得鞍槽台阶面的根部存在不可避免的欠切现象，需要人工修磨处理，加工精度低；

3、由于在镗铣床上一次只能装夹一件鞍体，同种鞍体不能同时加工，同种鞍体间的互换性差。

因此，现有技术采用数控镗铣床加工直线型鞍槽存在的不足，亟待解决。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术采用数控镗铣床加工直线型鞍槽存在鞍槽台阶面根部欠切、效率低、以及同种鞍体的互换性的不足，提供一种用普通立式车床替代数控镗铣床，加工出无欠切、高精度、高效率且互换性好的一种悬索桥主索鞍直线型鞍槽的加工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种悬索桥主索鞍直线型鞍槽的加工方法，包括以下步骤：

A.数控镗铣床加工

A1.根据加工余量找正，将主索鞍装夹在数控镗铣床上，加工出一底面、侧面；

A2.将主索鞍底面朝下装置在数控镗铣床工作台上，以主索鞍已加工出的底面、侧面为基准将主索鞍找正，加工出鞍槽顶面的圆弧面，见光且与鞍槽理论圆弧主曲线同心。

B.划线

B1.以主索鞍已加工出的底面、侧面为基准，在主索鞍端面鞍槽出绳处划鞍槽主曲线的理论轮廓线和两端辅曲线的理论轮廓线；

B2. 将主索鞍底面朝下平放在地平台上，根据CAD辅助计算得鞍槽主曲线及两端辅曲线到鞍体底面的距离，在鞍槽出绳处划鞍槽主曲线及两端辅曲线在该处的高度线；

B3.将主索鞍侧放在地平台上，根据已加工好的侧面为基准找平；

B4.以主索鞍侧面为基准，在鞍槽出绳处划鞍槽及侧壁的宽度线。

C.立车加工

C1.在立车工作台上放置垫块及装夹块，将主索鞍已加工好的侧面朝下均匀放置在垫块及装夹块上，找正、夹紧；

C1.1在立车工作台上均匀放置垫块及装夹块，将主索鞍已加工好的侧面安置在垫块及装夹块上，使主索鞍水平方向找平； 

C1.2在车床刀架上面装夹百分表，将百分表表头压在主索鞍鞍槽顶面圆弧上，转动车床工作台，观察百分表跳动情况；

C1.3 根据百分表跳动情况，在水平面上调整主索鞍，使百分表读数符合要求，使主索鞍鞍槽顶面圆弧的圆心与立车工作台的圆心同心并找正主索鞍；

C1.4用垫块及装夹块、压板、螺杆等工装夹具将主索鞍装夹固定在车床工作台上；

C2.在立车刀架上装夹加长刀杆，并在加长刀杆上装夹通用切槽刀；

C3.用通用切槽刀在鞍槽中依次采用多次进给粗车出一侧的中间槽，内槽，外槽的主曲线及侧壁，留精车余量；将加长杆装刀处换向朝向另外一侧鞍槽，换反手型切槽刀，依次采用多次进给粗车出另外一侧中间槽，内槽，外槽的主曲线及侧壁，留精车余量；

C4.用角度车刀在鞍槽中精车出一侧中间槽，内槽，外槽的主曲线及侧壁，将加长杆装刀处朝向另外一侧鞍槽，换反手角度车刀，依次精车出另一侧中间槽，内槽，外槽的主曲线及侧壁。