通過測頭（tóu）定位的仿（fǎng）形加（jiā）工（gōng）在壓力容器製造中的應用

1前（qián）言

仿形加工是（shì）一種基於預（yù）製模具的加工方法。在一定壓力的作用下，觸（chù）頭與模具的工作表麵緊密接（jiē）觸，並沿其表麵（miàn）移動。仿形機構完（wán）成信（xìn）息傳遞，使刀具或工件的運（yùn）動軌跡作同步仿形動作，進（jìn）行切削加工。根據工作原理，仿形加工可分（fèn）為機械（xiè）式、液壓式、電子式、電液式和光電式。機械仿形加工具有（yǒu）操作簡（jiǎn）單（dān）、接觸力小、加（jiā）工效率高、質量穩定可靠、加（jiā）工精（jīng）度高等（děng）優點，廣泛應用於核電（diàn）、醫藥、精密製造等中高端製造（zào）領域。同時，由於其適用性強、安全（quán）性能高，逐漸廣泛應用於化工設備、壓力容器等製造行業（yè）的大型非標批量零件的加工中。

2裙座環（huán）板u形缺（quē）口（kǒu）及其（qí）加工工藝選擇

裙座(簡稱裙座)是壓力容器的主要部件之一（yī），用於（yú）支撐塔或較大較重的立式容器。裙底板加工的重要技術指標是外（wài）形（xíng）尺寸和定位尺寸。如圖（tú）1所示，裙（qún）座環板均布34個R36mm的U形缺口，表麵粗糙度值Ra = 3.2 μm·m，地腳螺栓中心圓直徑公差、相鄰兩孔弦長公差、任意兩孔弦長公差均為2mm。U型槽口主要用於連接地腳螺栓的工藝通孔，加工工藝（yì）不高。按原（yuán）工藝方法（fǎ），采用劃線→在上方環板（bǎn）上鑽螺栓工藝孔（kǒng）→銑缺口的機械加工（gōng）方法。加工質量穩定可靠（kào），但加工周期長，效率低，不能滿足實際生產需要。如果采用氣割磨削，加工質量（liàng）取決於操作者的經驗和技（jì）能水平，而且加工質量不穩定，切割後磨削工作（zuò）量大，隻適合單（dān）件（jiàn）小批量生產。如果（guǒ）采用（yòng）水切割、激（jī）光切割等（děng）方法，由於零件形狀大、成本高，無法滿足生產需要。根據設計圖（tú）樣加工的（de）技術要求和操作條件，決定采用仿形加工。

3設備選擇

零件由普通碳素結構鋼Q235-B製成，這是裙部零件的（de）常用材料。根據零件的加工特點和技術要求，選用CG2-150仿形刀進行加工。是利用仿（fǎng）形原理生產的低碳合金鋼板高效半（bàn）自（zì）動氣割專用切割設備。采用機械結構，適用於普通低合金材料中厚板的切割和批量生產。該設備（bèi）由高強度鋁（lǚ）錠精密鑄造而成（chéng），主要由機體、主軸、仿形機構、模板夾緊裝置、割炬和底座等組成。它具有（yǒu）體積（jī）小、重量輕、切割表麵質量好、切割精度高、切（qiē）割範（fàn）圍廣、生產效率高的優點。

4工藝（yì）流程

4.1模具加工

因為（wéi）複製工（gōng）藝主要以模（mó）具為基礎，所以需要製造（zào）出符合要求的模具。一般機械加工或線切割時，模板厚度為> > 8mm，材料采（cǎi）用普通碳素結構（gòu）鋼，以加強磁性。模具表麵（miàn）粗糙度略（luè）大於（yú）工件，使觸頭與模具之間有足夠的（de）摩擦力(10 ~ 50 N)。如果模具接觸麵的粗糙度值小（xiǎo），就容易打（dǎ）滑。磁輥與模板（bǎn）的接觸麵必須配合好，否則（zé）會降低模板的吸附力。如圖2所示，U型模具表麵粗糙度值Ra=6.3μm，外（wài）形尺寸公差按GB/T 1804—2000《無公差的線性和（hé）角度尺寸公差》中的下公差處理。為了保證質量和進度，采用線（xiàn）切割的方法進行加工，在工件中心加工一個φ10mm的安裝工藝（yì）孔，便於在仿形刀上安裝。

4.2操作前的準備

為保證設備的平衡，將配重配重（chóng）的兩根平衡（héng）杆插入齒輪箱下部的孔中，並用螺（luó）釘固定；接通AC220V電源，保證設備的用（yòng）電需（xū）求；將帶φ8mm橡膠管的氣體分配器通過減壓閥連（lián）接到氧氣和乙炔上，並用夾子將接（jiē）頭密封，以防漏氣。由（yóu）於要切割的（de）板材厚度為50mm，選擇（zé）3號割嘴安裝在割炬上，擰緊螺母，使接觸部分配合良好，保證密封（fēng）和連接強（qiáng）度。檢查割炬的射吸性能和風線是否完（wán）好，調整預熱火焰的能率（lǜ）。

4.3設（shè）備定位

為（wéi）了（le）防止設備的偏差導致加工誤差，必須以平衡的方式將機器固定在切割（gē）材料上。平麵度由安裝在機器底座四角並能自由移動的（de）球形螺柱來調節，機器通過調節螺釘來穩定（dìng）和保持水平，以確（què）保切割麵與工（gōng）件垂直。

4.4模板固定

固定（dìng）模（mó）板的具體操作步驟如（rú）下:①拆除（chú）原長螺栓，清洗固定模板，去除（chú）表麵汙漬、毛刺等。，將（jiāng）螺栓從下向上穿過工藝孔。②將專用墊圈（quān）放在模板上（shàng），並與設備套筒連接。③將六角頭螺栓從底部裝（zhuāng）入（rù）帶孔（kǒng）的螺栓孔中。④在六角頭螺栓上再放一個墊圈，然後擰（nǐng）緊螺母，防止模板橫向移動。

4.5處理步驟

裙座環板U形槽口的具體加工（gōng）步驟如下。

1)將待（dài）切割表麵的（de）油汙、鐵鏽等雜質清理幹淨，將加工（gōng）好的內外圓模具水平放置（zhì）在離地麵100 ~ 150 mm處，使工件下（xià）方有一定的空隙，有利於熔渣的吹除（chú）。由於工件較大，采用劃線來確定加工中心（xīn）和外形尺寸。環板厚度為50mm，選擇3號噴嘴調整（zhěng）切割技術參數。氧氣壓力為0.8 ~ 1.0 MPa，乙炔壓力為0.06Mpa

2)連接（jiē）機頭，先打開乙炔閥（fá），再微開氧氣閥點火，調節高壓氧，觀（guān）察風線是（shì）否完好。風線從割炬嘴噴出（chū）一定長度，焰心呈淺藍（lán）白（bái）色，溫度較高，是順利切割的決定性因素。

3)切割。起始點選擇在切割件的邊緣。首先（xiān），用預熱火焰加熱金屬。當（dāng）預熱為（wéi）鮮紅色時，將火（huǒ）焰移至邊緣以外。同時，慢慢（màn）打開切割氧氣閥（fá），在加工前將其與風線對齊並準確定（dìng）位。操作人員應目視檢查對中位置是否（fǒu）在安全區域的中心，誤（wù）差（chà）應控製在1.5毫米以內..根據零件（jiàn）材料和加工要求選擇合適的切削速度（dù）；如果切割速度太快，鋼板切不透；如果切割速度過慢，切割後容易粘在一起（qǐ）。由於工（gōng）件的切削（xuē）麵比（bǐ）較小，切削速度應（yīng）在30 ~ 50 mm/min 。加工過程中，密切觀察切割線和定位線（xiàn）是否完全（quán）重合，如有偏差（chà）及時調整。對第一次加工（gōng）的U型槽口進行自（zì）檢、互檢和專檢，待外形（xíng）尺寸和（hé）公差符合要求後，再進行後（hòu）續加工。如有偏差，應及時調整工藝參數，保證加工質量。基（jī）板處理完畢後，關閉電源、氣源（yuán）等。，並清（qīng）理工作現場。

U形槽口的加工時間為20min。實踐表明，φ36mm的34個U形槽口加工質量穩定（dìng）可靠，與傳統加（jiā）工方法相比（bǐ）節省了大量加工時間。用遊標卡（kǎ）尺和卷尺分別檢測了U型槽的外形尺寸和（hé）相關（guān）尺寸，完全滿（mǎn）足設計（jì）要求。

5結束語

仿形技術在壓力容器領域的廣泛應用證明（míng），它是一種可靠而高效的加工方法。該設備（bèi）結構簡單（dān），操作方（fāng）便（biàn），適用於大型非標件（jiàn）的現場加工和批量生產。公司（sī）加工的批量設備，如裙底板（bǎn）、吊耳、筋板、加強環等壓力容器附件如再生塔、分離器、回收罐、廢水（shuǐ）冷卻器等均采用仿形切割機加（jiā）工（gōng），不僅節省（shěng）了大（dà）量外購成本，提高了設（shè）備利用率，而且加工質量（liàng）穩定，縮短了設備製造周期。