熱軋R 2入口導(dǎo)衛(wèi)支架的劃線與工藝分析

郭晶

（吉林省通化鋼鐵股份有限公司 機(jī)械廠，吉林 通化 134003）

0 引言

R2入口導(dǎo)衛(wèi)是熱軋板帶的軋機(jī)備件，該件是由鉚焊件組成尺寸較大并且形狀復(fù)雜，而且工件尺寸精度要求非常高。該件不但在X軸上有大平面上需要加工出角度，在Y軸、Z軸上都需要加工出相應(yīng)角度。由于該件尺寸大、形狀復(fù)雜，涉及尺寸特別多，所以給劃線加工帶來(lái)很大的難度。按常規(guī)機(jī)電公司無(wú)法加工該備件，如果機(jī)電公司不能加工，該件就必須外委生產(chǎn)，外委費(fèi)用每件20萬(wàn)元左右，這樣加工費(fèi)用比較高。機(jī)電公司為了能讓通鋼節(jié)約部分資金，決定克服困難加工該備件。下面就以R2入口導(dǎo)衛(wèi)支架為例詳細(xì)介紹該件的劃線工藝及劃線全過(guò)程。

1 劃線難點(diǎn)與劃線工藝分析

R2入口導(dǎo)衛(wèi)支架如圖1所示。

1）工件形狀。該件外型尺寸長(zhǎng)2380mm、寬1350mm、高942 mm，由于形狀復(fù)雜屬于大中型異形件，該件加工完成后是由88個(gè)單件組成。該件是由鉚焊后組成，所以有些單件是先加工一部分周轉(zhuǎn)到鉚焊后焊接而成。而焊接后的R2入口導(dǎo)衛(wèi)支架的所有尺寸都需要加工，就是說(shuō)所有加工的部位都需要進(jìn)行劃線。有的部位需要多次劃線才能完成該件的加工。

2）劃線難點(diǎn)。由于該件形狀特殊，超出設(shè)備加工能力，加工時(shí)不能一次裝卡完成加工，而是加工一個(gè)面需要裝卡移動(dòng)2～3次才能完成這個(gè)面的加工，而且每一個(gè)單獨(dú)平面與底面尺寸和角度的公差都必須保證。這就要求劃線不但要準(zhǔn)、考慮要全還要照顧到翻轉(zhuǎn)掉個(gè)后相關(guān)聯(lián)尺寸的劃線等等，這是劃線的難點(diǎn)與重點(diǎn)。如果不能同時(shí)保證大平面、側(cè)面與底板的尺寸與角度公差，加工后的工件就是廢品。要想后序加工出合格品就必須考慮每個(gè)尺寸的劃線準(zhǔn)確性。

3）劃線工藝分析：a.劃線首先要選擇劃線基準(zhǔn)，合理地選擇劃線基準(zhǔn)是做好劃線工作的關(guān)鍵，只有劃線基準(zhǔn)選擇的好，才能保證劃線質(zhì)量，提高勞動(dòng)效率。因此，在選擇劃線基準(zhǔn)時(shí)，首先仔細(xì)分析圖紙，根據(jù)圖紙考慮工件加工工藝、設(shè)計(jì)要求及劃線所需工具綜合起來(lái)分析，找出設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，原則是劃線的尺寸基準(zhǔn)即加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，這樣方便直接截取尺寸，省略其它多余步驟。該R2導(dǎo)衛(wèi)支架的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)經(jīng)過(guò)加工工藝分析可以作為劃線基準(zhǔn)即加工基準(zhǔn)；b.根據(jù)圖紙按照加工工藝的需求先畫(huà)出大刨加工工件基準(zhǔn)面的各部加工線、找正線（包括各部點(diǎn)、線，面尺寸的線），同時(shí)要考慮其它各部需加工的表面是否有足夠的加工余量。如果沒(méi)有足夠的加工余量，就要考慮是否需要毛坯借料；c.基準(zhǔn)面加工后以基準(zhǔn)面為劃線基準(zhǔn)，然后再畫(huà)出銑床各部加工線、找正線；d.待銑床完成各部尺寸加工后，還是以最原始的基準(zhǔn)面畫(huà)出鏜床加工的加工線、找正線，即兩個(gè)立輥孔加工線，兩個(gè)立輥中心線的相關(guān)尺寸必須要準(zhǔn)，如果尺寸不準(zhǔn)，下部裝配就會(huì)出現(xiàn)大問(wèn)題；e.鏜床加工完成后最后畫(huà)出鉆孔找正線、加工線。劃線至始至終要記住基準(zhǔn)一定要統(tǒng)一，這樣可以最大限度減少劃線加工誤差。

2 劃線過(guò)程中的工件理論尺寸計(jì)算

劃線工藝路線具體如下：

圖1 R2入口導(dǎo)衛(wèi)支架

1）劃線時(shí)，有很多尺寸不能直接從圖紙上讀出，這樣就涉及工件理論尺寸的計(jì)算過(guò)程，計(jì)算這種大中型工件理論尺寸時(shí)必須有兩組人同時(shí)計(jì)算，計(jì)算后兩組人交換計(jì)算方法和計(jì)算數(shù)據(jù)，數(shù)值完全一致就可以進(jìn)行劃線，如果兩組數(shù)值有出入，兩組人要共同探討找出兩組數(shù)值不一致的原因。計(jì)算出正確的計(jì)算數(shù)據(jù)，確認(rèn)無(wú)誤后方可劃線。

2）1.18°大板尺寸計(jì)算，該導(dǎo)衛(wèi)件從入口側(cè)開(kāi)始至出口處止是一塊與X軸方向帶有1.18°的大板，劃線前先計(jì)算出每個(gè)尺寸段Y軸方向的數(shù)值，作為劃線的依據(jù)。起始點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)直接從圖紙讀取為O（0，302），坐標(biāo)D直接從圖紙中讀取，D（2 180，347）。坐標(biāo) A、B、C 計(jì)算結(jié)果如下：A（280，307.78），B（434.11，316.74），C（2100，345.35）。計(jì)算過(guò)程：X軸數(shù)值直接從圖紙中讀取，只計(jì)算Y軸尺寸即可。A點(diǎn)處坐標(biāo)計(jì)算：tan1.18°=對(duì)邊/280，對(duì)邊=280×tan1.18°=5.78 mm，Ay=302+5.78=307.78 mm。

B 點(diǎn)處坐標(biāo)計(jì)算：tan1.18°=對(duì)邊/434.11，對(duì)邊=434.11×tan1.18°=14.74 mm，By=302+14.74=316.74 mm。

C 點(diǎn)處坐標(biāo)計(jì)算：tan1.18°=對(duì)邊/2100，對(duì)邊=2100×tan1.18°=43.35 mm，Cy=302+43.35=345.35 mm。

入口1.18°底面有一塊三角平面要旋轉(zhuǎn)15°后加工，旋轉(zhuǎn)后1.18°角度發(fā)生變化，不能按1.18°計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如下：b=a/tan1.18°，c=a/cos15°，arctanα=a·tan1.18°·cos15°/a=0.020 6×0.965 9，得 α=1.14°。其他需計(jì)算尺寸按照 1.14°進(jìn)行計(jì)算，由于篇幅關(guān)系此處其它須計(jì)算坐標(biāo)尺寸計(jì)算略。

如圖2所示。（注：此圖沒(méi)按比例畫(huà)圖只是示意圖，1.18°與 15°不在同一平面內(nèi)）

圖 2 1.18°旋轉(zhuǎn) 15°示意圖

3）13°側(cè)板尺寸計(jì)算。13°側(cè)板經(jīng)過(guò) 15°旋轉(zhuǎn)后角度已經(jīng)改變，如果還按15°角計(jì)算加工出來(lái)的尺寸肯定不符合圖紙尺寸。計(jì)算如圖3所示（此圖沒(méi)按比例畫(huà)，只是示意圖，13°與 15°不在同一平面內(nèi)）。

圖3 13°板旋轉(zhuǎn)15°后示意圖

e=d/tan13°，f=d/cos15°，

arctanβ=d·tan13°·cos15°/d=0.230 8×0.965 9，得 β=12.57°，其它尺寸計(jì)算按照12.57°進(jìn)行計(jì)算。由于篇幅關(guān)系，此處其它坐標(biāo)尺寸的計(jì)算略。

3 工件的劃線過(guò)程

劃線具體過(guò)程如下：

1）將毛坯R2導(dǎo)衛(wèi)入口支架放在劃線平臺(tái)上進(jìn)行毛坯劃線。首先將工件底面水平方向放在劃線平臺(tái)上，按照?qǐng)D紙對(duì)照毛坯參照302 mm尺寸與347 mm尺寸用千斤頂將工件前后、左右、上下找正。畫(huà)基準(zhǔn)線時(shí)同時(shí)要考慮1.18°平面與13°上平面的加工余量，包括兩個(gè)立輥的中心及加工余量。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)立輥高度方向上部沒(méi)有加工量，需借料加工。經(jīng)過(guò)測(cè)量計(jì)算實(shí)際毛坯尺寸可以向下部借10 mm。這樣基準(zhǔn)面整體向下移10 mm作為劃基準(zhǔn)線?；鶞?zhǔn)線畫(huà)出后，畫(huà)出底部槽內(nèi)各部所有尺寸加工線。然后將工件用天車吊立起來(lái)，繩子一直吊住，下部用墊鐵、千斤頂?shù)葘⒐ぜ|起，利用之前畫(huà)出的基準(zhǔn)線找正，畫(huà)出工件找正線，同時(shí)將工件在立面上的基準(zhǔn)線畫(huà)出，根據(jù)基準(zhǔn)線畫(huà)出各部加工尺寸線，將涉及到的立面尺寸全部畫(huà)出，四面全部畫(huà)出線，方便下部劃線及加工找正用。

2）第一次劃頭遍線完成后，即可上刨床或龍門(mén)銑床加工基準(zhǔn)面，按照基準(zhǔn)面將工件底部能加工的地方一次加工完成。當(dāng)工件基準(zhǔn)面、底部槽內(nèi)各部需加工尺寸加工完成后，開(kāi)始第二次劃線的劃線工作。直接將基準(zhǔn)面放在劃線平臺(tái)上，將偏沉側(cè)用千斤頂支起，觀察基準(zhǔn)面是否都在水平面上，確認(rèn)后開(kāi)始劃線。劃線時(shí)根據(jù)之前計(jì)算的數(shù)據(jù)先將1.18°大平面加工線畫(huà)出，然后將工件13°頂部加工線畫(huà)出，然后再根據(jù)計(jì)算將旋轉(zhuǎn)15°后的底面及側(cè)面加工線畫(huà)出，完成二遍線，上鏜銑床加工。因?yàn)殓M銑床可以參考劃線尺寸進(jìn)行加工，之前計(jì)算的各坐標(biāo)點(diǎn)都是方便鏜銑床加工使用。

3）第三次劃線最重要的是兩個(gè)立輥加工中心線，中心線要根據(jù)圖紙給出的尺寸劃線。圖紙沒(méi)有直接給出輥?zhàn)又行?，而是需要通過(guò)基準(zhǔn)計(jì)算出輥?zhàn)又行木€尺寸，有一尺寸5.9 mm的尺寸一定要加上，即（914.1+5.9）mm是第一個(gè)輥?zhàn)又行?，第二個(gè)中心圖紙已給出。然后根據(jù)輥?zhàn)又行漠?huà)出輥?zhàn)酉嚓P(guān)的全部加工尺寸線。包括輥?zhàn)由喜柯菘兹慨?huà)出，鏜床加工時(shí)一起加工完成。

4）當(dāng)所有加工面全部加工完成后，畫(huà)孔線時(shí)一定要注意在1.18°大平面上的孔一定要垂直1.18°大平面，而不是垂直水平基準(zhǔn)面，因?yàn)殂@孔時(shí)，只能從下平面開(kāi)始鉆孔，而不能直接在1.18°大平面上鉆孔，容易鉆錯(cuò)，有些孔不能直接上鉆床加工的只能用手電鉆進(jìn)行加工。

4 劃線后的檢驗(yàn)

1）加工前的檢驗(yàn)：每部分尺寸加工線畫(huà)好后，都要隨時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，一組劃線的由二組進(jìn)行檢驗(yàn)，二組劃線的由一組進(jìn)行檢驗(yàn)，并且車間技術(shù)人員與檢查員跟蹤指導(dǎo)并隨時(shí)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正，一旦開(kāi)始加工出現(xiàn)問(wèn)題改正很困難，給加工帶來(lái)不必要的麻煩；2）加工過(guò)程的檢驗(yàn)：加工前檢驗(yàn)沒(méi)有問(wèn)題后開(kāi)始加工，大中型工件在加工過(guò)程中劃線也要跟蹤檢驗(yàn)，每加工完成一個(gè)尺寸后，及時(shí)進(jìn)行測(cè)量并同圖紙尺寸及計(jì)算尺寸相對(duì)應(yīng)，加工后實(shí)際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)不符，就要查找原因，看是否是劃線原因，如果是劃線原因就需要馬上進(jìn)行返修，如果是操作原因就由操作者負(fù)責(zé)；3）加工后的檢驗(yàn)：當(dāng)所有尺寸全部加工完成后，由檢查人員進(jìn)行全面尺寸檢驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即進(jìn)行合理返工返修，直到產(chǎn)品沒(méi)有任何問(wèn)題后方可裝配出廠。

5 結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述方法劃線加工的R2入口導(dǎo)衛(wèi)支架加工后經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)完全符合圖紙技術(shù)要求，經(jīng)過(guò)裝配也沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題，雖然此工件劃線、加工難度都較大，但加工效果非常理想，經(jīng)過(guò)用戶一年多的使用沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題，可以推廣，節(jié)約加工成本。