3T自由锻锤砧座改造.docx
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3T自由锻锤砧座改造
目录
Ⅰ摘要——————————————————————1
Ⅱ关键词—————————————————————2
Ⅲ序言——————————————————————3
Ⅳ施工方案————————————————————4
Ⅴ施工过程————————————————————10
Ⅵ技术要求及注意事项———————————————12
Ⅶ参考文献————————————————————13
Ⅷ后记——————————————————————14
Ⅰ、摘要
本文对3T自由锻锤砧座的改造加工过程进行了总结和描述，其中涉及施工方案的研究、制定，施工过程、注意事项，以及由该项目的加工所获得的启发等。
对于利用中小型设备加工大型工件提供了参考，同时给小型加工厂承揽大工程提出了一条新思路。
Ⅱ、关键词
砧座施工方案研讨过程注意事项
Ⅲ、序言
在机械制造分公司锻造分厂3吨夹板锤技术整改过程中，我们接到埋地砧座的改造加工任务。
3吨夹板锤的埋地砧座及配重部分总重量在20吨左右，这次要求我们对原砧座（重约11.83吨）进行燕尾槽拓宽及改进暗销孔的施工任务。
埋地砧座是锻锤设备中的主要部件，它即可以减轻对附近环境的震动，又可以减小锻件因受巨大冲击而产生的反弹的作用。
由于该砧座下大上小，外形尺寸大，不但加工位置高，而且需要机加工的部位也处于中心位置。
从砧座外形及需要加工的位置上看，机加工的能力需要达到一个相当高的水平。
所加工工件的有效高度需达到1.5米左右，有效宽度也要达到1.2米以上。
加工如此大型的工件，如采用大型立车（2米以上立车）及大型落地镗床，则该任务施工过程将比较简单，且加工速度和质量都容易保证。
我们接到该任务时，大型设备正在加工其他的大型工件，不能临时穿插，而该任务来的又比较急，所以我们集思广益，准备了多个方案进行选择，最后经过比较确定采用多台设备组合使用的方法。
利用较小型的设备组合使用，从而获得比较大的、特殊的加工能力，是我们这次技术创新过程中的主要指导思想。
在砧座的施工准备、方案制作和实际施工过程中，有了许多的收获，使我获益匪浅，故将该过程总结下来与各位专业人士共同探讨。
Ⅳ、施工方案
（一）方案的形成
一、加工前砧座的自然情况：
a、外形尺寸：
1500*1500*1390（其中底部：
1500*1500*370，
上部：
1070*605*1020），重量约11.83吨；
b、加工余量约413Kg；
c、材质：
铸钢ZG35#
二、可能使用的设备情况：
1、定型设备：
A、镗床：
规格型号：
T611
加工能力：
距离主轴高度30～800mm，横向850mm，纵向1225mm范围内的孔或平面。
B、摇臂钻：
规格型号：
Z3080
加工能力：
使用麻花钻头，可加工最大孔径为Φ80mm，主轴跨度550～2500mm，主轴行程450mm。
C、牛头刨床：
规格型号：
B665
加工能力：
长度95～650mm，横向600mm，垂直305mm内的各种平面。
D、立车:
规格型号：
C5235
加工能力：
可加工最大外圆Φ3500mm，最大高度2000mm内的外圆及孔。
E、落地镗床:
规格型号：
T6216B
加工能力：
横向3000mm，纵向1000mm，高度2000mm范围内的孔或平面。
2、其他大型设备配件：
A、平台：
规格型号：
（2000*1200*250）
三、施工方案的提出：
1、
技术人员的会审：
在接到该加工任务后，由车、钳、铣、刨等多工种技术人员组成的技术攻关小组，首先对图纸进行了细致的审评，然后针对该工件存在的诸多难题共同进行了研究，一致认为：
从需要加工部位的加工量以及形状看，没有太大的难度，但由于该工件外形特殊，加工位置较高，使得工件的外形超出了许多设备的加工能力，因此给施工造成很大的麻烦。
2、提出方案：
A、第一方案：
使用摇臂钻床加工顶部中心孔到Φ80，深度超出规定尺寸5～10mm，然后采用3.5米立车加工上平面和燕尾槽的底平面，以及加工中心孔到规定尺寸Φ120，最后将砧座移到落地镗床上并将其朝床头方向倾倒，使用特殊定做的伞型铣刀加工燕尾槽的斜面。
优点：
a、加工速度较快。
b、镗床的加工余量小。
缺点：
燕尾槽平面需要接刀，加工精度要求高、难度大。
B、第二方案：
直接将该砧座移到落地镗床上并倾倒，先使用平面铣刀将顶平面和燕尾槽底平面铣平，接着加工燕尾槽中间的暗销孔，然后使用定做的特殊刀具加工燕尾槽的斜面。
优点：
a、一次找正、加工多个平面，各平面间的相对位置和平行度等技术条件比较容易得到满足。
b、加工精度高。
缺点：
a、找正难度大，一旦找正误差过大，所有加工面均具有相同误差。
b、加工过程中也需使用特殊刀具。
c、镗床加工余量大，用时过多。
（二）方案的确定：
一、原因：
在以上方案的研究过程中，忽略了一个重要的问题，那就是大型车床是否可用的问题。
当以上方案提出后等待确定的时候，由于大型的立车和镗床此时正被其他工件使用，而且不能穿插进行加工，造成以上方案均不能实施，所以第三方案，也就是最终方案，形成了。
二、施工方案：
首先用火焊将过多的加工余量切割掉，然后使用组合机床将平面和燕尾槽加工成形达到图纸要求尺寸，最后利用Z3080摇臂钻的麻花钻头将暗销中心孔先加工到Φ80mm，深度比要求尺寸大15mm左右，接着再使用自制的特殊车刀将其加工到图纸要求的Φ120mm。
三、
工艺过程：
划线切割刨削钻孔、镗孔
四、工艺过程解释：
A、划线：
先初步划线，留出10mm左右的加工余量。
此次划线为火焊切割用，留有较多的加工余量，以防止火焊切割过多造成机加工时余量不够。
B、切割：
利用火焊切割掉过多的加工余量，注意切割时的水平度，要将两侧划的线都照顾到，防止刨削后的平面留有黑皮，以至于影响砧座与砧面的接触效果。
C、刨削：
利用牛头刨与小镗床共同组成的组合机床。
1组合机床：
将已拆除工作台的牛头刨床（床身下加装一块固定用的基板）固定在小镗床的旋转工作台上。
使牛头刨床的滑枕运行的方向，与小镗床纵向运行轨道垂直（否则可以旋转小镗床的工作平台，从而达到该技术要求）。
安装并找正后，经测量，滑枕下平面标高（以地面为基准）为1890mm。
根据图纸要求以及牛头刨床的加工能力（最大工作行程650mm），并将牛头刨床的安装尺寸与镗床工作台面比对后可知，牛头刨床将有400mm左右悬在镗床工作台面外，而安装在镗床工作台面上的部分也仅为530mm左右。
目测估计牛头刨床及镗床工作台的合并重心将落在镗床两条轨道的西侧一条上或落在轨道外，因此应在镗床工作台面的东侧一端加装配重，以防止镗床工作台面发生倾斜，从而影响加工精度，也可防止镗床因单侧轨道受力过大而损坏。
2稳定砧座：
利用枕木和平台等将砧座稳定好，应使平台保持水平，即砧座的下平面保持水平，以便保证加工后砧座平面及燕尾槽的水平度。
安装后，其上平面标高达到1860mm左右，并使用水平尺检查其是否保持水平，如果不能满足水平度要求，则可以在砧座下加装垫片，从而满足水平度的要求。
利用牛头刨的横向运动和镗床工作台的纵向运动，将平面及燕尾槽加工成型，先加工上平面，后加工燕尾槽。
D、钻孔：
先在砧座燕尾槽中心按图纸尺寸划出暗销孔的位置，然后使用Z3080钻床，将暗销孔加工到Φ80；
E、镗孔：
利用钻床镗孔。
使用自制特殊夹持刀具，利用钻床将Φ80的孔加工到规定尺寸Φ120。
Ⅴ、施工过程
一、切割：
切割在施工中占有比较重要的位置，因为该过程的效果如何对以后的施工有着很大的影响。
在火焊工切割过多加工余量的时候，应注意切割火焰的方向，尽量保持水平运行，割口平整有利于下一步的机加工，可以有效减少加工时间以及提高加工质量。
另外，割口水平运行过程中严禁向下偏移，以防止出现凹坑，因为火切割速度较快，容易出现较大面积“缺肉”现象，给以后的机加工制造不必要的麻烦。
二、刨平面：
刨削平面分成两部分进行，一为上平面，一为燕尾槽底平面。
刨削上平面时，不用特别注意，可以象平时在普通牛头刨床上加工工件一样，唯一不同的是此时需要两台机床同时工作。
而当加工燕尾槽底平面时，就要特别注意了。
这要从组合机床的工作方式说起。
普通牛头刨床工作时，在每一个往复行程结束时进行进给动作，它的进给是间断的。
而此时的刨削过程是由镗床的纵向动作和牛头刨床的横向动作组合来完成的，所以相对于牛头刨床来讲进给动作不是间断的，而是连续的。
不管是牛头刨床的加工单行程，还是急回单行程，镗床的纵向运动都是正常运行的，也就是说，牛头刨床此时的进给动作贯穿于它的整个工作过程。
因此加工燕尾槽底平面时，就要注意，在刨削接近燕尾槽斜面时应停止镗床的纵向运动（即牛头刨床的进给运动），改为手动操作，防止工件与牛头刨床发生碰撞，损坏设备或工件。
三、镗孔：
钻孔和镗孔均要在Z3080钻床上进行。
该机床最大加工能力只能加工直径Φ80的孔，所以此时我们制作了一把特殊刀具，可以用在Z3080钻床上的镗刀，刀头可以活动，从而可以控制加工孔的直径。
因为Z3080钻床的加工只能达到直径Φ80，所以，用它进行镗孔操作时，只能以较小的加工进给量进行加工，以防止机床由于超负荷运行而损坏。
Ⅵ、技术要求及注意事项
一、工后的燕尾槽中底面及上平面与砧座下底面水平度误差不超过0.5mm；
二、刨床在安装过程中注意配重的使用；并需要将镗床的尾座拆掉;
三、砧座需可靠固定，防止在加工过程中发生位移；
四、由于是两台床子组合使用，应注意调节横向走刀（刨床操作）与纵向运行（镗床操作）之间的速度比，工作时应考虑安排镗床和刨床的操作工共同配合操作，防止因操作不当引起的各种意外事件；
五、工件需放置在加高的平台上，整体标高达1860mm左右，加工时铁屑飞溅严重，应注意设置保护屏障，防止飞屑伤人；
六、在初期加工阶段，粗刨平面时，镗床可设置自动进给，当加工燕尾槽时，应在关键部位的加工中采用手动操作；
七、在镗床运动着的工作台上操作，本身有一定的危险性，故操作工站立的位置应方便上下；刨床操作人员操作时站立的位置，应当充分考虑安全性及舒适度，因加工时间比较长，人员容易疲劳，所以在牛头刨床周围安装可以与镗床工作台一起移动的临时平台。
另外，安装临时平台还可以有效保护镗床轨道，防止不必要的损坏。
Ⅶ、参考文献
一、《新编机械设计手册》路永明武汉民编石油大学出版社
二、《机械零件设计手册》（第二版）东北工学院《机械零机设计手册》编写组编冶金工业出版社
三、《机械基础》（初级工适用、中级工适用、高级工适用）机械工业职业技能鉴定指导中心编机械工业出版社
四、《初级镗工技术》、《中级镗工技术》、《初级起重工工艺学》、《中级起重工工艺学》机械工人技术理论培训教材机械工业出版社
五、《化工设备标准手册》（第一卷金属材料）化学工业设备设计技术中心站编制出版
六、《设备档案》（钻床、立车、镗床）机械制造分公司三分厂
Ⅷ、后记
笔者在本文的撰写过程中，得到了本车间多位工人师傅和技术人员的悉心指导，使我加深了对机械加工的认知，提高了我解决机械加工中较难零件的加工问题的能力。
同时我还得到了单位领导的大力帮助和支持，在此，一并表示我对他们衷心的感谢！
初稿
工艺给出条件：
管程工作压力：
2.0MPa
壳程工作压力：
1.8MPa
管程介质：
反应流出物
壳程介质：
原料油
管程工作温度：
285℃
壳程工作温度：
235℃
换热面积：
118m2
壳体内径：
700mm
设计过程：
设计压力的确定：
设计压力的确定必须考虑工作过程中可能出现的最高工作压力或由最高工作温度对应的最高工作压力两者组合中最苛刻条件下的最高工作压力。
根据“内压容器无安全泄放装置的设
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