沙學(xué)錄

（共享鑄鋼有限公司，寧夏銀川750021）

大型鑄件漸變壁厚尺寸檢測(cè)方法的研究與應(yīng)用

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（共享鑄鋼有限公司，寧夏銀川750021）

本文主要介紹大型鑄件漸變壁厚尺寸檢測(cè)方法的研究與應(yīng)用，該方法打破傳統(tǒng)尺寸測(cè)量方法，通過(guò)人工計(jì)算及計(jì)算機(jī)軟件成功應(yīng)用將產(chǎn)品圖紙轉(zhuǎn)換成檢驗(yàn)圖紙的檢測(cè)表，杜絕無(wú)法檢測(cè)或檢測(cè)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，能更好更準(zhǔn)確地為前序工藝改進(jìn)提供可靠依據(jù)，為后續(xù)處理提供返修基準(zhǔn)、范圍以及返修量，并能全面、準(zhǔn)確地反映鑄件尺寸問(wèn)題，大大提高尺寸檢測(cè)質(zhì)量。

漸變；壁厚；尺寸；檢測(cè)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和制造水平的提高，為獲得高品質(zhì)鑄件，顧客對(duì)鑄件產(chǎn)品尺寸檢測(cè)要求越來(lái)越高，常規(guī)的尺寸檢測(cè)方法已不能滿足檢測(cè)需求。如何高效準(zhǔn)確地對(duì)鑄件尺寸、形狀、外觀進(jìn)行檢測(cè)，全面檢出鑄件尺寸、形狀問(wèn)題，為前序改進(jìn)提供可靠依據(jù)，且為后續(xù)承修提供參考，保證鑄件品質(zhì)是公司目前在尺寸檢測(cè)中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

鑄件產(chǎn)品種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在部分尺寸無(wú)法用劃線儀直接測(cè)量，如內(nèi)腔尺寸、變徑尺寸以及其他變化無(wú)規(guī)律的尺寸，而且部分尺寸在圖紙上沒(méi)有明確給出，用以前的常規(guī)檢測(cè)方法按照?qǐng)D紙進(jìn)行檢測(cè)，存在很多的盲區(qū)，尺寸檢測(cè)部位不全面，存在很大的質(zhì)量隱患。

1漸變壁厚尺寸檢測(cè)方法研究

對(duì)于鑄件有規(guī)律漸變的壁厚尺寸檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算將專項(xiàng)檢測(cè)表納入到產(chǎn)品檢測(cè)方案中，無(wú)規(guī)律的漸變壁厚通過(guò)人工計(jì)算及各類軟件成功應(yīng)用將產(chǎn)品圖紙轉(zhuǎn)換成類似檢驗(yàn)圖紙的專項(xiàng)檢測(cè)表，每個(gè)點(diǎn)的理論尺寸標(biāo)注清楚，檢測(cè)人員拿到這張檢驗(yàn)圖紙的專項(xiàng)檢測(cè)表進(jìn)行直接劃線測(cè)量，檢測(cè)結(jié)果直接寫在圖表上，前序按照?qǐng)D表上結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)，后續(xù)承修直接按照?qǐng)D表評(píng)審意見進(jìn)行承修，能對(duì)鑄件達(dá)到全面檢測(cè)，暴露所有尺寸問(wèn)題，從而有效的減少工序中出現(xiàn)不合格品的概率。

2漸變壁厚尺寸檢測(cè)方法應(yīng)用及實(shí)施過(guò)程

2.1無(wú)規(guī)律性無(wú)法計(jì)算的漸變壁厚分析與應(yīng)用

以蒸汽輪機(jī)鑄件為例進(jìn)行分析，其比較大且重、形狀復(fù)雜、曲面尺寸較多，部分尺寸圖紙上沒(méi)有標(biāo)注。曲面壁厚都是漸變的，大小不一樣，沒(méi)有什么規(guī)律性，無(wú)法計(jì)算測(cè)量；通過(guò)CAD截取鑄件的立體圖確定坐標(biāo)值和漸變壁厚值，用三維劃線儀定好坐標(biāo)值，劃好坐標(biāo)點(diǎn)，再用壁厚儀測(cè)量壁厚情況，來(lái)反映鑄件的真實(shí)問(wèn)題，如圖1所示。經(jīng)過(guò)對(duì)蒸汽輪機(jī)鑄件漸變壁厚反復(fù)檢測(cè)驗(yàn)證、討論及對(duì)尺寸檢測(cè)人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，最終確定了漸變壁厚尺寸專項(xiàng)檢測(cè)表的應(yīng)用，如圖2所示。在外腔每測(cè)量1個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)厚儀測(cè)量壁厚的1個(gè)點(diǎn)，壁厚尺寸是通過(guò)CAD截取立體圖后確定的，假如外腔輪廓尺寸多肉10 mm，用測(cè)厚儀測(cè)量絕對(duì)壁厚尺寸合格，反映出此件產(chǎn)品內(nèi)腔相對(duì)尺寸缺肉。將每次劃線和測(cè)厚儀測(cè)量的點(diǎn)固定不變，無(wú)論何人何時(shí)測(cè)量時(shí)，都站在同一個(gè)基準(zhǔn)上反映問(wèn)題。例如：若在177.81 mm距離的部位理論壁厚尺寸281.18 mm，實(shí)際測(cè)量301.18 mm，比理論尺寸多20 mm，前序工藝人員對(duì)此處模型減量20 mm，保證下次加工出的鑄件尺寸合格；后續(xù)承修人員對(duì)此處尺寸氣刨掉20 mm，從而保證鑄件合格。若在177.8 mm距離的部位理論壁厚尺寸281.18 mm，實(shí)際測(cè)量261.18 mm，比理論尺寸少20 mm，前序工藝人員對(duì)此處模型加量20 mm，保證下次加工出的鑄件尺寸合格；后續(xù)承修人員對(duì)此處尺寸焊接20 mm，從而保證鑄件合格。承修單位每次承修完成后，使用測(cè)厚儀核實(shí)壁厚情況，如果不合格繼續(xù)處理直到合格為止，這樣能更準(zhǔn)確地反映鑄件真實(shí)尺寸，提高劃線精度，保證產(chǎn)品尺寸合格。

圖1蒸汽輪機(jī)鑄件壁厚圖紙

圖2蒸汽輪機(jī)鑄件壁厚專項(xiàng)檢測(cè)表設(shè)計(jì)

2.2有規(guī)律性能計(jì)算的漸變壁厚分析與應(yīng)用

通過(guò)對(duì)無(wú)規(guī)律性無(wú)法計(jì)算的蒸汽輪機(jī)鑄件漸變壁厚的研究與應(yīng)用后，我們將上述方法延伸推廣到有規(guī)律性能計(jì)算的漸變壁厚檢測(cè)，這樣更準(zhǔn)確地反映鑄件真實(shí)尺寸。以下是閥體的漸變壁厚的專項(xiàng)檢測(cè)方案，內(nèi)腔半徑是給定的1 790 mm，外腔半徑是以圓心偏心95 mm，通過(guò)計(jì)算得出R為1 935 mm，如圖3.

2.3有規(guī)律漸變壁厚的計(jì)算分析

已知內(nèi)圓半徑是200 mm，外圓半徑是300 mm并且偏心50 mm，求在30°中壁厚值，即L值，設(shè)30°對(duì)應(yīng)的直角邊為X，那么對(duì)應(yīng)的斜邊是2X，如圖4所示。即：

圖3閥體漸變壁厚圖紙

圖4漸變壁厚的標(biāo)注圖

X2+100X2+2 500+3X2=90 000

4X2+100X-87 500=0

利用一元二次方程公式進(jìn)行計(jì)算X值：

3在其他產(chǎn)品中的應(yīng)用

漸變壁厚檢測(cè)方法已經(jīng)在蒸汽機(jī)類和閥體類中成功應(yīng)用，推廣到其他產(chǎn)品中，可以更準(zhǔn)確反映鑄件真實(shí)尺寸情況，能夠更好更準(zhǔn)確地為前序工藝改進(jìn)提供可靠依據(jù)，為后續(xù)處理提供基準(zhǔn)和范圍，這樣達(dá)到全面暴露尺寸問(wèn)題。從而保證了產(chǎn)品尺寸合格。

4結(jié)論

通過(guò)對(duì)漸變壁厚尺寸檢測(cè)方法的分析與應(yīng)用，目前公司所有產(chǎn)品的漸變壁厚尺寸都能檢測(cè)，這種方法能夠更加全面反映鑄件的尺寸問(wèn)題，杜絕了尺寸漏檢現(xiàn)象的發(fā)生，有效地減少了工序中出現(xiàn)不合格品的概率，從而保證了發(fā)往顧客的產(chǎn)品尺寸100%合格。

［1］胡立煒，陳舒拉.自由曲面形位公差的數(shù)字化檢測(cè)方法［J］.工具技術(shù)，2010（11）：111-112.

TP206

A

1674-6694（2017）02-0045-02

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2017.02.015

2017-03-08

沙學(xué)錄（1982-），男，助理工程師，主要從事大型鑄鋼件尺寸檢測(cè)工作。