用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法
【專利摘要】一種用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法，該機架具有上平面、下平面以及若干對沿縱向?qū)ΨQ分布的導(dǎo)板和連接每對導(dǎo)板的橫隔板，各對導(dǎo)板設(shè)有相互平行的正導(dǎo)板面和垂直該正導(dǎo)板面的側(cè)導(dǎo)板面，其特征在于：以所述機架正置的位置作為唯一劃線的工作位置，一次性劃出所述上平面和下平面的縱向中心線和橫向中心線作為加工的定位基準(zhǔn)線，保證所述上平面、下平面、正導(dǎo)板面和側(cè)導(dǎo)板面加工余量的均勻。本發(fā)明不僅保證了機架變形量最小，提高了劃線精度，達(dá)到了降低生產(chǎn)成本、避免安全和質(zhì)量事故的效果，而且具有方法科學(xué)、操作簡便的優(yōu)點，適用于任何機架及框架零件的劃線操作。
【專利說明】用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大型柴油機部件的制造工藝，具體涉及一種用于大型柴油機機架的三 維立體劃線方法，屬于柴油機制造【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 機架是大型船用柴油機的主要固定部件，其上下分別連接汽缸體和機座，內(nèi)含十 字頭銷、滑塊、活塞桿、連桿等主要運動部件。請參閱圖1、圖2、圖3和圖4,圖示機架1具 有上平面U和下平面D，該機架1沿縱向（X-X向）排列有一系列相互平行且與縱向中心線 X-X垂直的橫隔板G，分別為第一橫隔板G1、第二橫隔板G2……末尾橫隔板Gn (見圖2)。每 一橫隔板G的兩端設(shè)有一對關(guān)于縱向中心線X-X對稱的導(dǎo)板T (見圖3)，沿縱向分別為第一 對導(dǎo)板T1、第二對導(dǎo)板T2……末尾對導(dǎo)板Τη (見圖2)。每一對導(dǎo)板T具有相對平行布置且 關(guān)于縱向中心線Χ-Χ對稱的正導(dǎo)板面和位于該正導(dǎo)板面兩側(cè)且對稱平行的側(cè)導(dǎo)板面，以第 二對導(dǎo)板Τ2為例，參見圖5,兩導(dǎo)板Τ2的正導(dǎo)板面T2a面面相對，相互平行且關(guān)于縱向中心 線X-X對稱，每一導(dǎo)板T2的兩側(cè)設(shè)有相互平行且關(guān)于第二橫隔板G2對稱的側(cè)導(dǎo)板面T2b， 即側(cè)導(dǎo)板面T2b沿橫向（Y-Y向）且與正導(dǎo)板面T2a垂直。其余的正導(dǎo)板面Tla、……Tna 和側(cè)導(dǎo)板面Tib、......Tnb均如此分布。
[0003] 在加工機架1之前，首先要通過劃線找出加工的定位基準(zhǔn)線縱向中心線X-X和橫 向中心線Y-Y，而該基準(zhǔn)線的劃定就必須保證各對導(dǎo)板T的正導(dǎo)板面Ta和側(cè)導(dǎo)板面Tb具 有均勻且足夠的加工余量。原有的機架的劃線方法是，將機架旋轉(zhuǎn)90度橫向置放，找出縱 向中心線X-X，然后劃出橫向中心線Y-Y。但這樣的劃線方法有兩點不足：一是，大型船用柴 油機的機架很高，整體機架內(nèi)空間較大，剛性較差，在橫臥位置劃線操作時非常容易發(fā)生變 形，劃線后移至機床上加工時，該變形會發(fā)生變化，從而使加工尺寸發(fā)生偏差，導(dǎo)致加工精 度降低，甚至產(chǎn)生質(zhì)量事故。二是，機架橫向置放不僅對吊裝帶來很大的困難，而且使其重 心很不穩(wěn)定，可能會引發(fā)安全事故，導(dǎo)致設(shè)備、人員或零件的損失。
[0004] 為了確保導(dǎo)板在劃線加工后不受框架型機架的變形的影響，盡可能保證在加工時 與劃線的數(shù)據(jù)接近，并保證加工尺寸有效控制在設(shè)計要求范圍之內(nèi)，有必要尋找一種新的 機架劃線方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于大型柴油機機架的三 維立體劃線方法，在整體機架的正置位置上實現(xiàn)一次性立體空間劃線的操作，從而防止機 架在橫臥置放劃線時導(dǎo)板與機架發(fā)生彈性變形，工件出現(xiàn)橈度誤差，在保證技術(shù)精度的前 提下，達(dá)到降低生產(chǎn)成本、避免安全和質(zhì)量事故的效果。
[0006] 為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
[0007] -種用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法，該機架具有上平面、下平面以及 若干對沿縱向?qū)ΨQ分布的導(dǎo)板和連接每對導(dǎo)板的橫隔板，各對導(dǎo)板設(shè)有相互平行的正導(dǎo)板 面和垂直該正導(dǎo)板面的側(cè)導(dǎo)板面，其特征在于：以所述機架正置的位置作為唯一劃線的工 作位置，一次性劃出所述上平面和下平面的縱向中心線和橫向中心線作為加工的定位基準(zhǔn) 線，保證所述上平面、下平面、正導(dǎo)板面和側(cè)導(dǎo)板面加工余量的均勻。
[0008] 進一步地，所述的三維立體劃線方法包括下列具體步驟：
[0009] 1)將所述機架以上平面向上、下平面向下的正置位置，用千斤頂支撐在水平工作 臺上，作為所述機架的唯一劃線位置；
[0010] 2)通過調(diào)整各千斤頂?shù)纳?，使所述下平面達(dá)到基本水平，并且與所述水平工作 臺的臺面平行；
[0011] 3)在所述上平面上分別找出機架上各對導(dǎo)板的正導(dǎo)板面的上正導(dǎo)板面中心線，連 接第一橫隔板與第一上正導(dǎo)板面中心線的交點和末尾橫隔板與末尾上正導(dǎo)板面中心線的 交點的連線，平行移動調(diào)整該連線的位置，使各上正導(dǎo)板面中心線與該連線的所有偏差中 的最大偏差為最小，將滿足該條件的連線作為所有各對導(dǎo)板的共有的上平面縱向中心線；
[0012] 4)以與步驟3)相同的方法，在所述下平面上找出各對導(dǎo)板的正導(dǎo)板面的下正導(dǎo) 板面中心線；
[0013] 5)將步驟3)確定的上平面縱向中心線分別沿第一橫隔板和末尾橫隔板用垂吊工 具向下引至下平面上形成下平面縱向中心線，通過調(diào)整各千斤頂?shù)纳蹈淖冋w機架的傾 斜姿態(tài)，使步驟4)中確定的各下正導(dǎo)板面中心線與該下平面縱向中心線的所有偏差中的 最大偏差為最小，從而確定該下平面縱向中心線作為所有各對正導(dǎo)板的共有的下平面縱向 中心線；
[0014] 6)在所述上平面上作一上平面縱向中心線的任意垂直線，以該任意垂直線為基 準(zhǔn)，依據(jù)圖紙上各橫隔板之間的距離尺寸，作出各對導(dǎo)板的側(cè)導(dǎo)板面的上側(cè)導(dǎo)板面樣板中 心線，沿所述機架的縱向平行移動調(diào)整該上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置，直至該上側(cè)導(dǎo)板 面樣板中心線分別位于各側(cè)導(dǎo)板面的基本對稱位置上，然后將調(diào)整位置后的第一上側(cè)導(dǎo)板 面樣板中心線確定為上平面橫向中心線，采用同樣方法在下平面上確定下平面橫向中心 線.
[0015] 7)以步驟3)確定的上平面縱向中心線、步驟5)確定的下平面縱向中心線以及步 驟6)確定的上平面橫向中心線和下平面橫向中心線，作為所述上平面、下平面、正導(dǎo)板面 和側(cè)導(dǎo)板面的加工基準(zhǔn)線，以保證合理的加工余量。
[0016] 進一步地，所述的步驟1)中，所述千斤頂?shù)闹挝恢玫降剿鰴C架兩側(cè)的距離分 別為0. 2L和0. 2W，其中，L為機架的縱向長度，W為機架的橫向?qū)挾取?br> [0017] 進一步地，所述的步驟6)中，平行移動調(diào)整所述上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置采 用下述方法：每移動一次該上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置就測量記錄一組上側(cè)導(dǎo)板面樣板 中心線分別與相應(yīng)的各側(cè)導(dǎo)板面的距離數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)次移動后，找出所述上側(cè)導(dǎo)板面樣板 中心線與相應(yīng)的四個側(cè)導(dǎo)板面的距離偏差最小的位置，作為最終調(diào)整確定的位置；同樣方 法用于調(diào)整所述下側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列有益效果：
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有劃線技術(shù)相結(jié)合，在不采用激光劃線儀的情況下使用常規(guī)的劃線工 具，在機架正置的同一劃線位置上一次性劃出作為機架結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)的縱向中心線和橫向中心 線，不僅保證了機架變形量最小，提高了劃線精度，達(dá)到了設(shè)計要求，而且能夠檢查機架特 有的正導(dǎo)板面、側(cè)導(dǎo)板面以及機架最復(fù)雜部位的毛坯情況，省略了機床檢查與相關(guān)機床配 合劃線的工序，達(dá)到了降低生產(chǎn)成本、避免安全和質(zhì)量事故的效果，具有方法科學(xué)、操作簡 便、劃線精度高的優(yōu)點，適用于任何機架及框架零件的劃線操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為機架的主視圖。
[0021] 圖2為機架的俯視圖。
[0022] 圖3為機架的側(cè)視圖。
[0023] 圖4為機架的立體示意圖。
[0024] 圖5為橫隔板和導(dǎo)板的局部放大圖。
[0025] 圖6為本發(fā)明的方法流程示意圖。
[0026] 圖7為本發(fā)明的步驟示意圖之一。
[0027] 圖8為本發(fā)明的步驟示意圖之二。
[0028] 圖9為本發(fā)明的步驟示意圖之三。
[0029] 圖10為本發(fā)明的步驟示意圖之四。

【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進一步闡述，但不能以此來限制本發(fā)明 的保護范圍。
[0031] 本發(fā)明所述一種用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法，該機架具有上平面、 下平面以及若干對沿縱向?qū)ΨQ分布的導(dǎo)板和連接每對導(dǎo)板的橫隔板，各對導(dǎo)板設(shè)有相互平 行的正導(dǎo)板面和垂直該正導(dǎo)板面的側(cè)導(dǎo)板面，其特征在于：以所述機架正置的位置作為唯 一劃線的工作位置，一次性劃出所述上平面和下平面的縱向中心線和橫向中心線作為加工 的定位基準(zhǔn)線，保證所述上平面、下平面、正導(dǎo)板面和側(cè)導(dǎo)板面加工余量的均勻。
[0032] 請參閱圖6,所述三維立體劃線方法包括下列具體步驟：
[0033] 1)請參閱圖1和圖3,將機架1以上平面U向上、下平面D向下的正置位置，用3 個千斤頂3支撐在水平工作臺2上，作為所述機架1的唯一劃線位置；所述千斤頂3的支撐 位置到該機架1兩側(cè)的距離分別為0.2L和0.2W，其中，L為機架1的縱向（X-X向）長度， W為機架1的橫向（Y-Y向）寬度，以使被支撐起的機架1因自重而引起的變形為最小，從而 保證劃線的機架1移至加工機床工作臺后，其變形的恢復(fù)不會影響劃線的精度。
[0034] 2)通過調(diào)整各千斤頂3的升降，使機架1的下平面D達(dá)到基本水平，并且與水平工 作臺2的臺面平行，避免整體機架1處于歪扭狀態(tài)，從而保證劃線的精確。
[0035] 3)采用常規(guī)劃線方法，在上平面U上使用直尺分別找出機架1上各對導(dǎo)板T的正 導(dǎo)板面Tla、T2a……Tna的上正導(dǎo)板面中心線X1_X1、X2_X2、……Xn-Xn，見圖7,連接第一 橫隔板G1與第一上正導(dǎo)板面中心線X1-X1的交點和末尾橫隔板Gn與末尾上正導(dǎo)板面中 心線Xn-Xn的交點的連線XX ;測量各上正導(dǎo)板面中心線Xl-Xl、X2-X2、……Xn_Xn與該連 線XX的偏差，平行移動調(diào)整該連線XX的位置，使各上正導(dǎo)板面中心線X1-XUX2-X2、…… Xn-Xn與該連線XX的所有偏差中的最大偏差為最小，將滿足該條件的連線XX作為所有各對 導(dǎo)板T的共有的上平面縱向中心線X-X。
[0036] 4)以與步驟3)相同的方法，在下平面D上找出各對導(dǎo)板T的正導(dǎo)板面Tla、 T2a……Tna的下正導(dǎo)板面中心線ΧΓ -ΧΓ、Χ2' -X2'、……Χη' -Χη'，請參閱圖8。
[0037] 5)請參閱圖4和圖9,將步驟3)確定的上平面縱向中心線Χ-Χ分別沿第一橫隔板 G1和末尾橫隔板Gn用垂吊工具向下（沿Ζ-Ζ方向）引至下平面D上形成下平面縱向中心 線X' -X' ；通過調(diào)整各千斤頂3的升降改變整體機架1的傾斜姿態(tài)，使步驟4)中確定的各 下正導(dǎo)板面中心線ΧΓ -X1'、X2' -X2'、……Χη' -Χη'與該下平面縱向中心線X' -X'的所 有偏差中的最大偏差為最小，從而確定該下平面縱向中心線X' -X'作為所有各對正導(dǎo)板Τ 的共有的下平面縱向中心線X' -X'。
[0038] 6)采用常規(guī)劃線方法，如中垂線法、對角線法，在上平面U上作一上平面縱向中 心線Χ-Χ的任意垂直線，以該任意垂直線為基準(zhǔn)，依據(jù)圖紙上各橫隔板G之間的距離尺寸， 作出各對導(dǎo)板Τ的側(cè)導(dǎo)板面Tib、T2b……Tnb的上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線Yl-Yl、Y2-Y2…… Yn-Yn，見圖10,沿機架1的縱向（X-X向）平行移動調(diào)整該上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置， 直至該上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線Yl-Yl、Υ2-Υ2……Υη-Υη分別位于各側(cè)導(dǎo)板面Tib、T2b…… Tnb的基本對稱位置上，即第一上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線Y1-Y1分別與四個側(cè)導(dǎo)板面Tib的距 離基本均勻相等，第二上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線Y2-Y2分別與四個側(cè)導(dǎo)板面T2b的距離基本 均勻相等，依此類推；然后將調(diào)整位置后的第一上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線Y1-Y1確定為上平 面橫向中心線Y-Y。采用同樣方法在下平面D上確定下平面橫向中心線Y' -Y'，見圖9。
[0039] 移動調(diào)整該上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置可采用下述方法：每移動一次該樣板中 心線的位置就測量記錄一組上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線Yl-Yl、Y2-Y2……Υη-Υη分別與相應(yīng)的 各側(cè)導(dǎo)板面Tlb、T2b……Tnb的距離數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)次移動后，找出上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線與 相應(yīng)的四個側(cè)導(dǎo)板面的距離偏差最小的位置，作為最終調(diào)整確定的位置；同樣方法用于調(diào) 整下側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置。
[0040] 7)以步驟3)確定的上平面縱向中心線X-X、步驟5)確定的下平面縱向中心線 X'-X'以及步驟6)確定的上平面橫向中心線Y-Y和下平面橫向中心線Y'-Y'，作為上平面 U、下平面D、正導(dǎo)板面Tla、T2a……Tna和側(cè)導(dǎo)板面Tlb、T2b……Tnb的加工基準(zhǔn)線，以保證 合理的加工余量。
[0041] 上述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都 應(yīng)成為本發(fā)明專利的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法，該機架具有上平面、下平面以及若 干對沿縱向?qū)ΨQ分布的導(dǎo)板和連接每對導(dǎo)板的橫隔板，各對導(dǎo)板設(shè)有相互平行的正導(dǎo)板面 和垂直該正導(dǎo)板面的側(cè)導(dǎo)板面，其特征在于：以所述機架正置的位置作為唯一劃線的工作 位置，一次性劃出所述上平面和下平面的縱向中心線和橫向中心線作為加工的定位基準(zhǔn) 線，保證所述上平面、下平面、正導(dǎo)板面和側(cè)導(dǎo)板面加工余量的均勻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法，其特征在于：所 述的三維立體劃線方法包括下列具體步驟： 1) 將所述機架以上平面向上、下平面向下的正置位置，用千斤頂支撐在水平工作臺上， 作為所述機架的唯一劃線位置； 2) 通過調(diào)整各千斤頂?shù)纳?，使所述下平面達(dá)到基本水平，并且與所述水平工作臺的 臺面平行； 3) 在所述上平面上分別找出機架上各對導(dǎo)板的正導(dǎo)板面的上正導(dǎo)板面中心線，連接第 一橫隔板與第一上正導(dǎo)板面中心線的交點和末尾橫隔板與末尾上正導(dǎo)板面中心線的交點 的連線，平行移動調(diào)整該連線的位置，使各上正導(dǎo)板面中心線與該連線的所有偏差中的最 大偏差為最小，將滿足該條件的連線作為所有各對導(dǎo)板的共有的上平面縱向中心線； 4) 以與步驟3)相同的方法，在所述下平面上找出各對導(dǎo)板的正導(dǎo)板面的下正導(dǎo)板面 中心線； 5) 將步驟3)確定的上平面縱向中心線分別沿第一橫隔板和末尾橫隔板用垂吊工具向 下引至下平面上形成下平面縱向中心線，通過調(diào)整各千斤頂?shù)纳蹈淖冋w機架的傾斜姿 態(tài)，使步驟4)中確定的各下正導(dǎo)板面中心線與該下平面縱向中心線的所有偏差中的最大 偏差為最小，從而確定該下平面縱向中心線作為所有各對正導(dǎo)板的共有的下平面縱向中心 線. 6) 在所述上平面上作一上平面縱向中心線的任意垂直線，以該任意垂直線為基準(zhǔn)，依 據(jù)圖紙上各橫隔板之間的距離尺寸，作出各對導(dǎo)板的側(cè)導(dǎo)板面的上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線， 沿所述機架的縱向平行移動調(diào)整該上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置，直至該上側(cè)導(dǎo)板面樣板 中心線分別位于各側(cè)導(dǎo)板面的基本對稱位置上，然后將調(diào)整位置后的第一上側(cè)導(dǎo)板面樣板 中心線確定為上平面橫向中心線，采用同樣方法在下平面上確定下平面橫向中心線； 7) 以步驟3)確定的上平面縱向中心線、步驟5)確定的下平面縱向中心線以及步驟6) 確定的上平面橫向中心線和下平面橫向中心線，作為所述上平面、下平面、正導(dǎo)板面和側(cè)導(dǎo) 板面的加工基準(zhǔn)線，以保證合理的加工余量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法，其特征在于：所 述的步驟1)中，所述千斤頂?shù)闹挝恢玫降剿鰴C架兩側(cè)的距離分別為0. 2L和0. 2W，其 中，L為機架的縱向長度，W為機架的橫向?qū)挾取?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于大型柴油機機架的三維立體劃線方法，其特征在于：所 述的步驟6)中，平行移動調(diào)整所述上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置采用下述方法：每移動一 次該上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線的位置就測量記錄一組上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線分別與相應(yīng)的 各側(cè)導(dǎo)板面的距離數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)次移動后，找出所述上側(cè)導(dǎo)板面樣板中心線與相應(yīng)的四個 側(cè)導(dǎo)板面的距離偏差最小的位置，作為最終調(diào)整確定的位置；同樣方法用于調(diào)整所述下側(cè) 導(dǎo)板面樣板中心線的位置。
【文檔編號】B25H7/04GK104097195SQ201410314665
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】龔丹, 葉華, 王思達(dá), 費士鋒 申請人:滬東重機有限公司