1、碳弧气刨另个主要用途是去除有缺陷的焊缝，用于焊缝返修。上述比较体现了各种加工方法的优缺点，而且，在已有研究中，许多学者针对等离子切割的相关参数对切割坡口的影响均作了比较详细的论述，文中不再赘述。在综合考虑成本加工质量和加工效率的基础上，该设计选取切割速度快切缝窄切口光洁体积小重量轻高速节能的系列空气等离子切割机，既能够保证加工速度，又能够达到加工表面粗糙度要求。此外，根据内外割具角度调整装置，即由刻盘角度调整机构调整等离子切割头的倾斜角度，可以实现不同角度坡口的加工，适用于加工技术所要求的坡口角度切割范围。.机床总体设计的基本要求评价机床性能的优劣，主要是根据技术经济指标来判断，需要若干科学简明实用的评价指标，可归纳为如下几个方面的基本要求。．工艺范围机床的工艺范围包含机床可以完成的工序种类，加工零件的类型材料和尺寸范围，机床的生产率和加工零件的单件成本，毛坯的种类，适用的生产规模，加。

2、在丝杠的驱动下，通过专用弹簧与焊接在滑动台上支板作用，实现滑动台的横向移动支板有加强筋，不易变形。.轴承丝杠端固定采用成对双联角接触球轴承面对面方式。.支撑座材料采用，放置步进电机和横向移动装置。.驱动步进电机通过联轴器直接驱动丝杠，可以实现无级调速。对于加工筒径范围为的筒体来说，割炬的横向位移量较大，易产生横向跨度变形，影响加工质量问题。基于此，在外割炬横向进给装置的结构设计中引入双杆导向机构和直线轴承见图，导向杆对称分布于丝杠的两侧，每个导向杆中间由两个直线轴承支撑，且两端还有支撑点，这样就确保在丝杠驱动和传动的过程中，导向杆和丝杠均不会产生跨度变形，保证了加工质量。专用弹簧的设计是为了保证丝杠和丝母接触的紧密性，有利于丝杠传递的稳定性和减少径向加工误差。.丝杠.直线轴承.滑动台支板.加强筋.光杠.滑动台.丝母.专用弹簧图双杆导向机构和直线轴承示意图.割炬纵向升降装置结构设计割炬纵。

3、机构液压动力系统控制驱动装置以及空气等离子切割装置等结构组成。各组成结构设计如下。工件定位夹紧装置由上摆杆下摆杆下支臂和摆动臂组成个平面连杆机构，机构上摆杆和下摆杆的端与中央立柱铰接，另端和摆动臂铰接下支臂端和摆动臂铰接，另端和液压动力系统的拉杆铰接液压动力系统通过下拉杆带动下支臂来驱动摆动臂工作，摆动臂中放置臂垫板，根据节筒的不同直径，可以调整接触状态。这种夹紧装置既便于节筒的夹紧定位，又能够保证已成型的节筒在加工过程中不易在力的作用下变形，保证加工精度。回转工作台由回转架和回转支承构成。回转支承采用步进电机和行星摆线针轮减速器及二级减速的驱动方式。行星摆线针轮减速器置于回转工作台预留空间内，空间整体结构设计比较紧凑。底座由上下板和加强筋板焊接而成，既可减轻加工设备的质量，又能增加底座的刚度。底座下方底板设计有个水平调节支座，端面加工时便于加工设备整机水平位置调平，保证端面加工水平度。

4、下变形，保证加工精度。工件定位夹紧装置的结构示意如图所示。.上摆杆.下摆杆.摆动臂.下支臂.节筒.下拉杆.中央立柱.液压系统图工件定位夹紧装置的结构示意图.割炬横向进给装置结构设计割炬横向进给装置固定在回转支架上，包括外割炬横向进给装置结构和内割炬横向进给结构两个部分，两部分装置结构设计的原理是致的，只是具体的设计参数不样，这里给出外割炬横向进给装置结构设计原理。外割炬横向进给装置包括滑动台防护罩导向机构支撑座传动机构联轴器轴承端盖轴套丝杠与丝母专用弹簧和步进电机等组成部分。外割炬横向进给装置的结构示意如图所示。.步进电机.联轴器.丝杠.滑动台.专用弹簧.丝母.防护罩.支承座图外割炬横向进给装置结构示意图工作特性.导向机构采用双杆光杆导向方式，光杆材料采用，且对称分布于丝杠两面。.传动方式采用丝杠传递力和位移的方式横向受力小，传递性能好。.滑动台用于放置外割炬纵向升降装置，材料采用丝母。

5、度圆筒不动，割具固定在回转台上立式比较容易实现加工所须运动空间卧式较小，但占用大量空间专机装卸难度为保证滚轮的平行度，滑动轮平行移动需用导轨限制专机直接安放在工作场地，不需固定立式比较容易拆装从表可以看出，卧式配置虽然尺寸和加工所需运动空间较小，但其对机床损害较大，所需装夹空间也较大，同时，卧式加工布置还需要有其他的附属装置，占地面积大，结构较复杂，并不利于工件的吊装和加工。从装夹方式加工方式和专机装卸难度各方面来看，立式方案要优于卧式方案。因此，根据节筒加工特点和技术要求，该设计采用立式内表面定心方式，将圆筒定位和夹紧装置合为体。工件不动，割具放置在回转台上，回转工作台回转进行工件加工，结构简单紧凑，便于圆筒吊装和加工。.机床工作原理按照实现功能的不同，大型节筒坡口数控等离子束加工机床可由工件定位夹紧装置回转工作台底座中央立柱外割具角度调整装置内外割具径向进给装置内外割具升降装置靠背。

6、工精度和表面粗糙度等几方面内容。台通用机床可以完成定尺寸的各种工件的多种工序加工，以适应不同工序的需要，所以加工的工艺范围应该宽广些。而专用机床只能完成种或几种工件的特定工序，是为特定工艺要求服务。因此，合理地缩小机床工艺范围以简化机床结构提高效率保证质量降低成本是设计该类机床的基本原则。．生产率和自动化程度要提高机床的生产率，应缩短工作时间，其中包括切削加工时间辅助时间以及准备与结束时间。为了缩短切削加工时间，可以采用先进刀具，提高切削速度进给速度，加大切削深度等方法。另外，还需要注意缩短辅助时间。提高机床的自动化程度，可以减轻工人的劳动强度，更好地保证加工精度及稳定性。．加工精度和表面粗糙度影响机床加工精度的主要因素是机床的精度和静刚度。机床的精度包括几何精度传动精度运动精度和定位精度。为了保证机床的加工精度，要求机床要具有相当的刚度，此外，机床的热变形也会影响加工精度。机床加工工。

7、升降装置的结构设计包括外割炬纵向升降装置结构设计和内割炬纵向装置结构设计两部分。两部分装置结构设计的原理是致的，只是具体的设计参数不样，这里给出外割炬纵向升降装置结构设计原理。外割炬纵向升降装置坐于横向滑动台上，包括升降台导向机构底板传动机构联轴器型板和步进电机等部分。.升降台.导向杆.紧定螺钉.丝杠.丝母.圆头普通平键.涡轮蜗杆减速器.六角头螺栓.底板.导向套.六角螺母.法兰盘.普通螺栓.联轴器.型板.步进电机图割炬纵向升降装置结构示意图结构特点.导向机构由导向杆导向套和六角螺母构成，采用基于丝杠中心线斜对称方式布置，便于导向功能的实现导向杆设计成轴端突台和中间螺纹形式，升降台上升时通过轴端突台的作用使得导向杆沿着导向套上升，升降台下降时通过六角螺母的作用使得导向杆沿着导向套下降，导向功能好。配置方案如图所示。图卧式加工方案．立式配置立式配置时采用节筒内表面定位和夹紧，两个旋转的加工。

8、坡口的缺点是加工面与刃口的冷却及润滑都必须用润滑油，坡口面的润滑油如果清除不干净，焊接时往往造成气孔裂纹氢脆等缺陷。．剪切剪切加工面根据加工时的应力状态分为喇叭口剪切面断裂面飞边四个部分。各部分对于板厚的关系般是上刃和下刃间隙大，喇叭口和飞边相对较大，导致剪切面变小。因此，采用剪切加工的坡口面由于有喇叭口和飞边部分，坡口面钝边都不易整齐，般经剪切后需进行切削加工。．磨削磨削加工坡口，几乎都是用手提砂轮机加工。现有磨削工具小型轻便，使用方便，但工作效率低，不够安全，且卫生条件差。这种加工方法基本是凭借操作者的经验和直觉，要保证坡口精度是困难的。但是，风动砂轮电动砂轮总成本低，用途广泛，对于厚度小于的部件，多采用磨削方法加工坡口，该方法更适于现场修磨。使用该方法时，要注意选取适合的砂轮，特别是对于超低不锈钢及有色金属，砂轮的砂粒会污染工件，从而造成脆化。热切削方法．氧气切割该方法在热切割坡。

9、分别由节筒内外表面定位，割具的进给和升降装置随回转工作台旋转，旋转周完成端平端面坡口的加工。立式加工方案如图所示。图立式加工机床结构该方案由于其定位与夹紧装置连为体，次装夹即可完成端内外坡口的加工，避免了多次抓取造成的定位误差。因此，圆筒多竖直放在机床上，重力方向竖直向下，工件受到的磨削扭力将会极大减小，有利于减小扭曲变形和外形误差，因而加工精度容易保证。方案选择卧式和立式配置方案的特点如表所示。表卧式与立式配置的比较项目卧式配置立式配置评价机床尺寸卧式占用空间较小吊装方式压轮升起，圆筒避过压轮装置，径向吊装，安放在滚回转轮上拉杆降下，圆筒自上而下吊装，安放在预先放置好的平台上立式对机床损害小，但所需径向空间较大装夹方式两对滚轮转轮支承，对压轮压紧，须承受定的翻倒力矩中心支承固定，靠摩擦力和平台的支承使圆筒夹紧立式比较安全可靠加工方式割具不动，圆筒靠滚轮的转动带动，两组滚轮保持较高的平。

10、设计方案。.对大型节筒坡口加工机械系统各组成部分的机械结构进行设计，完成主要零部件的分析和选择。重点对坡口加工机床的径向进给纵向提升和切割角度调整等重要部件进行设计。.根据设计和使用要求，采用有限元分析软件对夹紧装置的静态刚度和强度节筒受力变形及其加工误差进行仿真和分析。第章机床总体设计.坡口加工工艺坡口加工方法有两种方法，种是切削剪切磨削等机械加工方法另种是气割等离子切割碳弧气刨等热切割方法。常用材料最佳坡口加工方法的选择见表。表坡口加工方法比较材料厚度氧气切割等离子切割碳弧气刨冲剪切削磨削碳钢不锈钢复合板钛及钛合金铜及铜合金注最佳良好可能。表尚不能形象地全面地反映现有坡口加工方法的适应性，因此，有必要对各种加工方法的特点加以详细比较，以选择适合于超大型节筒坡口加工的工艺方案。机械加工方法．切削用切削加工坡口的方法有刨铣两种，尺寸精度和坡口面的表面粗糙度都很高，没有热影响区。用切削加。

11、中最常采用。氧气切割与机械加工切割相比，具有设备简单投资费用少操作方便且灵活性好的系列特点，对于各种含曲线形状的零件和大厚工件，切割质量良好。因此，直作为工业生产中切割碳钢和低合金钢的基本方法，而被普遍采用。考虑潜艇制造业的特点和大型薄壁节筒加工过程中的特殊性，为了满足国防建设和促进国防工业的发展，亟需设计和制造种精度高成本低且便于坡口加工的数控专用设备。.切割技术的现状应用形式及技术经济性近年来，国内外切割技术取得了突破性进展，从单的氧乙炔火焰气切割发展成为新型工业燃气火焰切割等离子弧切割激光切割水射流切割等多能源，多种工艺方法在内的现代化切割技术，与此同时又将现代化控制技术与切割技术相结合，研究开发出新代的全自动切割设备。技术发展现状.氧乙炔新型燃气火焰切割自年法国人发明氧乙炔火焰，到年和制造出第把氧乙炔切割炬，氧乙炔火焰切割作为最古老的热切割技术至今仍是机械制造行业中的种加工方法。

12、表面粗糙度与工件和刀具的材料进给量刀具几何开关和切削时的振动有关。机床的动态精度是指机床在重力夹紧力切削力各种激振力和温升的作用下主要零部件的形位精度。．可靠性机床的可靠性是指其在额定寿命内，在特定工作条件下，在规定时间内出现故障的几率。这是项重要的技术经济指标。随着自动化水平的不断提高，需要许多机床仪表控制系统和辅助装置协同工作。因此，纳入自动线和局部自动化生产中的机床，对可靠性有更高的要求。．机床的效率和寿命机床的效率是指切削消耗的有效功率与电动机输出功率之比，两者的差值就是损失，主要是摩擦损失。而且，摩擦功转化为热量，将引起机床的热变形，又对机床的运行带来不良后果。加工坡口角度在壁厚的薄壁节筒加工。该研究主要完成以下几方面工作.通过调研并查阅大量的研究资料，深入了解目前大型节筒坡口加工机床的现状和发展趋势，结合当前较为成熟的坡口加工机床和坡口加工方法，给出大型节筒坡口加工机床的总。

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