[发明专利]薄壁圆筒激光切断装置及加工方法

说明书

本发明一种薄壁圆筒激光切断装置及加工方法，属于焊接领域；包括丝杠、卡块和两个抱环；所述抱环是由上半抱环和下半抱环组成的环状结构，所述上半抱环和下半抱环的一端为铰接，另一端通过螺栓固定；所述下半抱环的底端为滑块结构，与车床轨道配合安装，并通过车床轨道保证两个所述抱环同轴；所述丝杠与两个所述下半抱环的螺纹通孔配合安装，用于调节两个抱环之间的轴向距离。本发明通过将两个完全一样的抱环同轴安装于车床轨道上，这样就完成了圆筒的高精度快速切断。本发明的两个抱环是合体铸造，然后进行一体加工，保证了前后抱环的同轴度，因此切断圆筒时只需装卡无需找正；由于工装加工时采用一刀成活,可保证找正精度小于0.05。

技术领域

本发明属于焊接领域，具体涉及一种薄壁圆筒激光切断装置及加工方法。

背景技术

在所有压力容器生产中(固体火箭发动机外壳属于高压容器的一种)，无论是卷焊圆筒、旋压圆筒、管料等用于压力容器生产时都存在圆筒与圆筒、封头、法兰的对焊，对焊前需要平圆筒口部，保证撑圆圆筒口部时，圆筒口部在同一平面内，倒出均匀的焊接坡口。要保证圆筒口部撑圆后圆筒端口在同一平面内、焊接坡口倒的均匀，在切圆筒时就必须将圆筒撑圆并找正，目前圆筒切边采用的方法是采用内撑具找正圆筒。内撑具分为前后两个，前内撑具卡在车床花盘上，后内撑具用四爪固定在尾顶上，两个内撑具伸入圆筒内，撑具一般距切口距离为50～60毫米，每个内撑具由轴、法兰盘、调节螺栓、支撑块组成，如附图1：当转动调整螺栓2时，支撑块1就会径向移动，通过控制支撑块的位置，达到撑圆并找正圆筒，保证切出的圆筒组焊组对时圆筒口部在同一平面内。

如果采用内撑具找正法切一个φ400圆筒，所用的内撑具共有24个支撑块，要找正并撑圆这个圆筒，必须对这24个块进行反复调整，不但费时而且要求操作者需要一定的工作技能,按目前的工艺要求采用四点找正法,在撑具支撑位置圆筒的圆跳动小于0.1以内,熟练工人一般找正需要10-20分钟，用这种方法来切φ2米大圆筒找正需要4～6小时,如果圆筒不规则或较短，找正时由于两端相互影响会更难,由于使用这种工装找正圆筒对工作人员的个人技能要求很高,因此用这种方法切圆筒有时生产效率与圆筒质量都受到操作者技能的影响，有时可能由于操作不当而造成圆筒报废。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种薄壁圆筒激光切断装置及加工方法，通过工装结构的设计及工装的加工方法提高精度，从而避免切圆筒时操作者个人原因导致的加工问题。

本发明的技术方案是：一种薄壁圆筒激光切断装置，其特征在于：包括丝杠、卡块和两个抱环；所述抱环是由上半抱环和下半抱环组成的环状结构，所述上半抱环和下半抱环的一端为铰接，另一端通过螺栓固定；所述下半抱环的底端为滑块结构，与车床轨道配合安装，并通过车床轨道保证两个所述抱环同轴，使得两个所述抱环能够沿车床轨道同轴滑移；

所述下半抱环底端的滑块结构上开有螺纹通孔，所述螺纹通孔的中心轴平行于车床轨道；所述丝杠与两个所述下半抱环的螺纹通孔配合安装，用于调节两个抱环之间的轴向距离；

所述卡块通过螺栓固定于所述下半抱环底端的滑块结构上，用于实现所述下半抱环与车床轨道的锁紧。

本发明的进一步技术方案是：所述上半抱环和下半抱环的一端通过销轴铰接，并采用开口销插入所述销轴端头的通孔紧固。

一种薄壁圆筒激光切断装置的加工方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：将两个所述下半抱环合体铸造成型，保证其同轴度；采用铸造或锻造工艺加工所述上半抱环，保证其同轴度；

步骤二：将步骤一中两个下半抱环合体铸件的底端进行加工，加工为与车床轨道配合的下半抱环导轨面，能够沿车床轨道轴向滑动；

步骤三：依次在所述下半抱环的合体铸件上加工安装所述丝杠和螺栓的通孔；然后分别加工两个所述上半抱环和下半抱环合体铸件的安装贴合面、铰接部分和安装孔；