[发明专利]一种H型钢端面铣削焊接坡口工装的工艺

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

在声屏障使用175号H型钢作立柱，将其端面与底座钢板平面焊接时，由于H型钢的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。

可是标准热轧H型钢本身的允许公差达到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。但是在铣削坡口时，图纸及技术要求规定的是铣削坡口的角度和深度，铣削后，H型钢本身的允许公差的5mm依然存在。

在设定连续生产作业的情况下，铣削H型钢端面的焊接坡口时，H型钢采用V形块对顶自动对心定位夹紧，如果针对两个翼板的两只铣刀吃刀深度设定3.5mm×45°，沿两个翼板的外表面之间175mm的距离同时走刀加工时，走刀后铣去的宽度为3.5mm×2＝7mm，铣削后H型钢的剩余宽度为175-7＝168mm。

显然，对于最大公差距离为170mm的H型钢来说，因为铣刀是在动力头上按固定的175mm距离走刀，走刀后铣去的宽度仍然为为3.5mm×2＝7mm，等于这5mm的公差没有经过铣削；实际上是0～5mm的公差材料都会依然存在，加工后得到的是尺寸不一致系列产品。

后果是：没有一个固定的、一致的准确定位基准，最终无法实现自动化连续生产，只能依靠劳力密集型手工、单件作业、增加成本，而控制量、提高效率成为当务之急。

实际加工结果还有：铣削时，H型钢夹紧后，两个翼板等于悬臂梁，吃刀受力后产生颤动，导致加工设备振动，产品质量不受控。

发明内容

本发明为一种H型钢端面铣削焊接坡口工装的工艺，涉及保证实现自动化连续生产的工艺措施，尤其是不论热轧的标准H型钢公差在什么程度，都能得到一致的定位基准。

首先在H型钢上料的行程上，经过与其型号一致的连续轧辊的滚压修型，等于经过冷加工、加工硬化后，再在V形辊道自动定心的限制性措施中进入切削加工工位。

在H型钢端面铣削坡口加工时，H型钢属于直杆，需要有一定距离(力臂)的两点定位。同时考虑H型钢的热轧成型靠的是模具挤压，翼板的根部严格按规格标准设计，所谓变形主要是指两个翼板冷却收缩时的无限制引起，所以，为了保证后序加工产品的质量，从加工焊接坡口时，就要依靠工装夹具，逐步找回H型钢的变形。其中：

(1)铣削时的第一个受力点定位时，H型钢随意夹紧后，两个翼板等于悬臂梁，热轧形成的公差因素即便经过滚压修型、加工硬化措施，吃刀受力后仍然会产生颤动，导致加工设备振动、刀具受损。所以，首先要对H型钢的翼板之间内表面使用标准距离尺寸的芯模进行强制定位，再使翼板外表面强行向内靠紧，进行二次强制性挤压冷加工修正形状，同时得到加工定位，避免受力颤动。

(2)为了避免二次强制性挤压冷加工修正形状时，H型钢尾部的第二个定位点定位偏移，H型钢加工件是在V形辊道自动定心的限制性措施中进入切削加工工位。

(3)第二个定位点的目的主要是提供固定的阻力臂，防止工件在加工受力时产生转动。由于以翼板的断面为对象进行夹紧时，会使翼板产生变形，进而导致吃刀受力后阻力臂的颤动，使夹紧力减小、工件产生松动，所以必须要以翼板根部V形自动定心，然后在翼板根部的腹板上实施压紧。

本发明的目的是为了使机械加工时，工艺装备对工件实施的的限制手段达到工件设计的技 术要求。

本发明的优点是提供并满足了自动化连续生产工序的技术条件。

本发明的优点是：装夹过程成为对H型钢修型的过程，在两个定位点上都避免了装夹后H型钢翼板吃刀受力后产生颤动的可能性。

其最大的优越性是：可以实现自动化连续生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是H型钢的轴测图；

图2是声屏障使用H型钢立柱时，端面需要铣削坡口后与底座钢板焊接在一起的轴测图；

图3是声屏障使用H型钢立柱与底座钢板焊接在一起的放大轴测图；

图4是H型钢端面铣削后形状的放大轴测图；

图5是H型钢单侧翼板铣削后形状的放大轴测图；

图6是H型钢在上料时进入旋转的、上、下固定的轧辊区域的示意图；

图7是H型钢端部装夹定位示意图；

图8是H型钢尾部装夹定位示意图；

图9是本发明工艺的工步。

图中：