[发明专利]一种铣削H型钢端面焊接坡口的工艺措施

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域中的工艺技术。

背景技术

目前，治理噪声污染的声屏障基本使用H型钢作为立柱，与底座钢板焊接后，再连接声学机构使用。

以高速铁路声屏障使用的175号H型钢作立柱为例，其两个翼板的厚度各为11mm，腹板的厚度为7.5mm，而焊接技术要求材料的厚度超过6mm时必须对焊接面加工出坡口，才能保证焊接质量。

但是，175号标准热轧H型钢的允许公差为5mm，加上转运过程中的磕碰变形，使H钢两个翼板之间的距离得不到固定的尺寸。

这样，在机械加工坡口时，按照图纸及技术要求规定的“坡口尺寸”铣削后，H型钢本身的允许公差的5mm依然存在。而且随着翼板之间变形的不同，按照规定的“坡口尺寸”铣削后，使加工后的翼板之间的距离尺寸五花八门，而且只能单件生产，不能连续化作业，严重影响生产进度和产量，

其中技术问题的实质是：没有一个固定的、一致的准确定位基准。

发明内容

本发明为一种铣削H型钢端面焊接坡口的工艺措施。

由于热轧的标准H型钢是在冷却收缩工程中两个翼板之间的距离产生误差，以及在转运过程中的磕碰，导致翼板变形产生误差，而翼板的根部误差基本为型号标准。

因此，只要在加工坡口时，靠H型的重力，以钢腹板面的下表面竖向定位，再于翼板的根部横向同时对心自动定位，然后在H型钢腹板的上下表面实施夹紧。那么，同样规格的H型钢，不论偏差多大，避开夹紧翼板上表面，而在H型钢腹板的上下表面实施夹紧，就得到一个固定的、一致准确的翼板加工坡口以后的基准距离尺寸，关键是在H型钢允许公差范围内，于上、下公差带之间，找到对称中心；即，不论H型钢出现上偏差，还是下偏差，对称中心线始终是上、下公差带的中心。就是说只有保证在上、下公差带之间找到对称中心，才能得到一个固定的、一致的加工基准，实现连续生产的基本条件，使工艺路线流动。

例如在使用标准175号H型钢时，两个翼板外表面之间的距离等于翼板的宽度即175mm。

如果此时，出现最大公差5mm时，就是两个翼板外表面之间的距离为170mm，但是翼板的标准厚度为11mm，腹板的标准厚度为7.5mm。

做图可以看出(见图2)，H型钢翼板外表面间的最大距离175mm与最小距离170mm之间，存在8.5mm的重合区，而两侧翼板之间重合区的中心线距离为161.5mm。

这个161.5mm的距离，就是H型钢不论出现最大公差还是最小公差时，都是8.5mm重合区实际存在的理论中心线。

以这个理论中心线为设计基准和工艺基准相同的中心基准线，在此中心基准线两边各让出2.5mm，得到5mm的宽度，即为焊接时应该保留的材料厚度，在这个厚度两侧进行铣削加工，就能得到一个固定的、一致的加工后的基准。

本发明的优点是：创造了连续生产的基本条件，使工艺路线能够进行自动化流动。而这正是本发明的目的，保障措施就是：保证161.5mm距离为理论中心线，并以此理论中心线为基准调整两把坡口端面铣刀，原则是不管H型钢的偏差，只规定的铣刀的走刀量和吃刀量(深度)，就能得到理论中心一致的加工产品。即：

(1)铣削两侧翼板内侧(45°)坡口时，使用一把圆锥铣刀，吃刀量确定后，159mm为 腹板上下面坡口的横向走刀量(距离)；铣削翼板的高度H时，针对上下翼板两侧内坡口实施竖向走刀。即，确定了吃刀量之后，不论H型钢翼板的公差是多少，都保证铣刀针对理论中心线让出(保留)未经铣削的材料厚度，这个厚度为如前所述的得到5mm宽度的1/2。

(2)铣削两侧翼板外侧(45°)坡口时，使用两把铣刀，为了保证铣刀的所有端面刃口与工件均匀接触，将铣刀端面与H型钢端面倾斜45°进行铣削(飞刀)，得到45°倾角的坡口。

为了保证铣刀对理论中心线切削后，得到如前所述的得到5mm宽度另外的1/2，即两把坡口端面铣刀刃口切削时，内侧距离为161.5+2.5＝164mm，就必须确定在吃刀后，走刀到固定的切削深度自动停止切削。

(3)铣削两侧翼板内侧(45°)坡口与铣削两侧翼板外侧(45°)坡口的切削必须分别执行、避免刀具及动力头干涉。

其中，由于材料公差的存在，会出现有的翼板铣削下去的坡口大，有的翼板铣削下去的坡口小，但是保留的都是在8.5mm的重合区范围之内，得到焊接时应该保留的材料厚度，而焊接后不论铣削下去的坡口大，还是小，都会被焊接熔池填满，得到质量一致的产品。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。