发布时间：2015-10-20
JZZ-B型激光轴系准直仪的方案设计
1、船艉轴系统的布置情况
1、艏点支架和法兰接口； 2、中间轴承座； 3、艉轴管a； 4、艉轴管b；
5、艉点支架和法兰接口； 6、镗削时的电机； 7、镗削时镗杆前轴承座；
8、镗削时镗杆后轴承座。
船舶艉轴系统主要有艏点A和艉点B，艉轴管有时分为两段，如上图，有时没有艉轴管b，中间轴承座也不一定都存在，但轴很
长时又可能有若干个。
艏点A和艉点B是整个艉轴定位时的基准点，它们由总体设计时确定，并用角钢制作支架，我们将光靶接口和主机接口点焊在
它们的支架上，接口中心就是艏艉点的基准。
2、激光准直光束的建立
2.1主机
主机（光源）安放在艏、艉点的外侧，用三脚架固定，也可直接放在固定且稳定的平面上。上下、左右和角度都可微调。将
光源的光束尽量调至与艏、艉两点连线接近同心（整体差<5mm即可）。
2.2光靶
数字光靶有两种接口配件，一种配件可伸进管道内测内径，该配件上下高度可调，可测不同直径范围的管道。一种配件可测
轴孔的端面，且与端面用磁铁紧靠。两种都可以作360°旋转，一般通过旋转3次，即可得到该截面的圆心坐标。
光靶通过数据线与笔记本连接，选择的测点由自己自由决定，测量顺序也可以随意定，但是每次测量距离的输入要相对精确
，电脑软件最终会自动整理数据并计算出偏差。
3、需要镗削加工的艉轴管的定位
美人架（或船体）焊接前先要定位，因为艉轴管首先要在机加车间经过粗加工，留出精加工的余量（<1mm），所以要准确定
位。方法如下：
首先将艉轴管就位，两端各有一个在X、Y方向可以调整的支座。用数字测量光靶分别沿着艉轴管的前、后两个端部进行测量
，电脑将根据以上的测值，迅速判定被测艉轴管端部的几何中心位置，算出被测艉轴管端部以及各测点位置在X、Y不同方向
需要的调整量，艉轴管精调后还需用数字测量光靶再测量一次，如需调整则重复上述步骤，如结果已远小于加工余量，则可
进行焊接。
4、镗杆的定位
用户根据现有的工艺，提出要有划线作业，即根据激光束的位置和艉轴孔精加工的尺寸，在艉轴管的前、后端面要划出一道
加工线和一道检测线，因此希望提供划线光靶，然后根据上述线条来定镗杆的位置。
本方案采取以下方案解决镗杆的定位问题，首先镗杆是实心的，无法对镗杆直接定位，因此采用定镗杆前后轴承座的位置，
用和测量艉轴孔一样的方法，分别找出前后轴承座后端面（逆着激光束）的几何中心与激光束的位置差，分别调整前后轴承
座的位置，直至二者对中为止。再分别固定前后轴承座被测端面的一只地脚螺钉，其余三只为松动的，同时在该端面的X、Y
两维分别放置四只百分表（用磁力表座固定百分表），以便监测该轴承座在穿镗杆前和穿镗杆后的位置。穿入镗杆，前后轴
承座在角度上会自动找位，此时应观察百分表显示的值是否有变化，如有，应将该座调整到穿轴前的数值，从而保证了镗杆
中心线与激光束光轴的一致性。
5、镗削作业后的检测
镗削后，镗杆拆除，再次将主机固定，用数字测量光靶检测精加工后的艉轴孔，并将检测数据记录备案。
6、注塑艉轴管的定位
该艉轴管分为内外两层，内层管的内径机加时一次到位，在内外两层之间灌注树脂，外层管与船体或美人架焊接。
外层管的定位要求不高，可以拉钢丝确定，也可以用激光束来找中，最后内层管定位时，用数字光靶可精确测量和定位，然
后灌注树脂，由于不需要镗削作业，操作起来更方便。
7、中间轴承座的定位与检测
方法同检测镗杆的轴承座一样，由于轴承座的宽度一般较小，因此其角度的找中只能利用轴来进行，同镗杆的方法。
8、划线光靶不用的主要原因
如仍用原有工艺，进行划线和根据划线来定镗杆的位置，主要存在基准转换时造成系统误差的大幅度增加，而新的工艺存在
的误差如下：
1）数字光靶的算法误差 0.02mm；
2）数字光靶的对中误差 0.02mm；
最大系统误差 0.04mm
由于本方案在镗杆定位时没有目测误差，而且基准转换的数量大大减少，所以系统误差大幅度减小，从而保证了整个系统的
检测质量。而且新的工艺只要将光源调好，半个小时内即可完成检测工作，大大地提高了工作效率。
备注：新工艺为相对测量法，即使光靶轴线与钢丝线有偏差（光源经光靶反射后，反射点不在光源上），通过3点的旋转测量
定圆心的方法，也可计算出来准确的坐标值。且三次转动光靶产生的靶少许轴向移动对结果的影响可以忽略不计。
