[发明专利]一种从薄壁筒形件上截取试样的装置及方法

说明书

本发明公开了一种从薄壁筒形件上截取试样的装置及方法，由具有定位导向功能且包含有环焊缝的筒形件、轴向尺寸可调整的校平系统、辅助滚轮、激光切割系统、控制单元几个部分组成。其中校平系统包含一个下方的支承辊、以及与支承辊通过螺纹连接的两个螺纹环套、支承辊上方的两个校平辊，开口薄壁筒形件位于支撑辊与校平辊之间。使用时，含有环焊缝的开口薄壁筒形件经支承辊与校平辊校平、伸出、辅助滚轮支撑，激光切割系统标记、切取一系列动作，循环往复，实现性能试样从开口薄壁筒体上快速切取。本发明使用过程一次装卡完成所有工序，不损伤焊缝而影响最终检测性能，加工时间显著缩短，加工效率大幅提升，可应用不同规格试样的多批次、批量生产。

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种薄壁筒形件截取试样的装置及方法。

背景技术

薄壁旋压筒形件组成的容器壳体在制造过程中，设计通常对其承压、承载能力有明确的性能要求。主要通过从薄壁圆筒基体上截取一部分筒体并加工成标准基材、焊接试样后，与壳体进行同炉热处理后，通过对试样进行拉伸、弯曲等性能检测用以表征壳体的性能。行业中现有标准试样的加工方法通常采用铣加工或线切割的方法。主要加工过程为“筒形件沿母线抛开、钳(标记)、铣长方形试样料、钳(压力机校平整)、铣(两侧高)、铣(试样全型)、钻(吊挂孔)、钳(人工校平)”的工艺方法。该方法存在以下不足：

1、涉及了钳、铣、钻等多个工序，多次装卡、定位、校平，加工工序多，工序流程长。

2、加工过程需要钳工工具、压力机、铣床、钻床等，所需设备多，占用资源多。

3、需要钳工、铣工等工种人员，参与人员多，自动化程度低。

4、加工过程需要多次周转，试样的制备效率低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种从薄壁筒形件上截取试样的装置及方法，由具有定位导向功能且包含有环焊缝的筒形件、轴向尺寸可调整的校平系统、辅助滚轮、激光切割系统、控制单元几个部分组成。其中校平系统包含一个下方的支承辊、以及与支承辊通过螺纹连接的两个螺纹环套、支承辊上方的两个校平辊，开口薄壁筒形件位于支撑辊与校平辊之间。使用时，含有环焊缝的开口薄壁筒形件经支承辊与校平辊校平、伸出、辅助滚轮支撑，激光切割系统标记、切取一系列动作，循环往复，实现性能试样从开口薄壁筒体上快速切取。本发明使用过程一次装卡完成所有工序，不损伤焊缝而影响最终检测性能，加工时间显著缩短，加工效率大幅提升，可应用不同规格试样的多批次、批量生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

一种从薄壁筒形件上截取试样的装置包括校平系统、辅助滚轮、激光切割系统和控制单元；所述校平系统包括支承辊、螺纹环套和校平辊；

所述支承辊形状为阶梯轴，中间部分为最大外圆，最大外圆两端为直径小于最大外圆的M66细牙外螺纹；最大外圆中间位置设有沿周向的轴槽，与最大外圆以R1过渡；每个M66细牙外螺纹的外圆沿轴线方向各有两处平底凹槽，平底凹槽在轴线长度方向向外侧贯通，且两处平底凹槽沿周向均匀分布，两侧平底凹槽上底面上刻有均分的刻度值，两侧刻度值关于支承辊的最大外圆长度中心对称；两端M66细牙外螺纹的外侧为直径小于M66细牙外螺纹的外圆用以装配轴承并固定支承辊；所述支承辊能上下垂直方向移动；

所述螺纹环套有两个，分布在支承辊最大外圆的两端；所述螺纹环套为带有法兰的薄壁筒形件，所述螺纹环套的薄壁筒形件套接在支承辊最大外圆外表面；法兰外圆上均匀分布多个径向孔；法兰内孔为M66的细牙螺纹孔，与支承辊的M66细牙外螺纹配合；