通過測（cè）頭定（dìng）位的仿形加工（gōng）在（zài）壓力容器製（zhì）造中（zhōng）的應（yīng）用

1前言

仿形加工是一種基於預製模（mó）具的加工方（fāng）法。在一定壓力的作用下，觸頭與模具（jù）的工作表麵緊密接觸，並沿其表麵移動（dòng）。仿形（xíng）機構完成信（xìn）息傳遞，使刀具或工件的（de）運動軌跡（jì）作同步仿形動作，進行切削加（jiā）工。根據工作原理，仿形加（jiā）工可分為（wéi）機械式、液（yè）壓式、電（diàn）子式、電液式和（hé）光電式。機（jī）械仿形加工具有操作簡（jiǎn）單、接觸力小、加工效率高、質（zhì）量穩定可靠、加（jiā）工（gōng）精度高等優點，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、安全性能（néng）高（gāo），逐（zhú）漸廣泛應用於化工（gōng）設備、壓（yā）力容器等製造行業的大型非標批量零件的加工中。

2裙座環板u形缺（quē）口及其加工工（gōng）藝選（xuǎn）擇

裙座(簡稱裙座)是壓力容器的（de）主要部件之（zhī）一，用於支撐塔或（huò）較大較重的（de）立式容器。裙底板（bǎn）加工的重要（yào）技術指標是外形尺寸和定位（wèi）尺寸。如圖1所（suǒ）示（shì），裙座環板均布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（jìng）公差、相鄰兩（liǎng）孔弦長公差、任意兩孔弦長公差均（jun1）為2mm。U型槽口主要用於連（lián）接地腳螺栓的工藝通孔，加（jiā）工工（gōng）藝（yì）不高。按原工藝方法，采（cǎi）用劃（huá）線→在上方環板上鑽螺栓工藝孔→銑缺口（kǒu）的機械加工方法。加工質量穩定可靠，但加工周期長，效率低，不能滿（mǎn）足實際生產需要（yào）。如果采用氣（qì）割磨削，加工質量取決於操作者的經驗和技能水平，而且加工質量不穩定，切割後磨削工作量大，隻適合單（dān）件小批量生產。如果采用水切割、激光切割等方法，由於零件形狀大、成本高（gāo），無法滿足生產需要。根據設計圖樣加工的技術要（yào）求和操（cāo）作條件，決（jué）定采（cǎi）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（shì）裙部零件的常用材料。根據零（líng）件（jiàn）的加（jiā）工特點和（hé）技術要（yào）求，選用CG2-150仿形刀進行加工。是利用仿形（xíng）原理生產的低碳合金鋼板（bǎn）高效（xiào）半自動氣割專用（yòng）切割設備。采用機械結構，適用於普通（tōng）低合金材料中厚（hòu）板（bǎn）的切（qiē）割和批量生產。該設（shè）備由高強度鋁錠精密鑄造而成，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（jù）有體積小、重量輕、切割表麵質量好、切割精度（dù）高、切割範圍廣、生產效率高的優點。

4工藝（yì）流程

4.1模具加工

因為（wéi）複製工藝主要以模（mó）具為基礎，所（suǒ）以需要製造出符合（hé）要（yào）求（qiú）的模（mó）具。一般機械加工或線切割時，模板厚度為> > 8mm，材料采用普通碳素結構（gòu）鋼，以加強（qiáng）磁性。模具（jù）表麵粗糙度略大於工件，使（shǐ）觸頭與模具之間（jiān）有足夠（gòu）的（de）摩擦力（lì）(10 ~ 50 N)。如果模具接觸麵的粗（cū）糙度值小，就容易打滑。磁輥與模板的接（jiē）觸麵必須（xū）配合好，否則會降低模板的（de）吸附力。如圖2所示，U型模具表麵粗糙度值Ra=6.3μm，外形尺寸公差按（àn）GB/T 1804—2000《無公差的線性和角度尺寸公差》中的下公差（chà）處理。為了保證質量和進度，采用線切割的方（fāng）法進行（háng）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（qián）的準（zhǔn）備

為（wéi）保證設備的平衡，將配重（chóng）配重的兩根平衡杆插入（rù）齒輪箱下（xià）部的孔中，並用螺釘固定；接通AC220V電源，保（bǎo）證設備的用電需求；將帶φ8mm橡膠管的氣體分（fèn）配器（qì）通過減壓閥連接到氧氣和乙炔上，並用夾子（zǐ）將接頭密封，以防漏氣。由於（yú）要切割的板材厚度為50mm，選擇3號割嘴安裝（zhuāng）在割炬上，擰（nǐng）緊螺母，使（shǐ）接觸部分配（pèi）合良好，保證密封和連接強度。檢查割炬的射（shè）吸性能和風線是否完好，調整預熱火焰的能率。

4.3設備定位

為了防（fáng）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（dìng）在切割材（cái）料上。平麵度由安裝在機器底座四角並能自由移動的球形螺柱來調節，機器通過調節螺釘來穩定（dìng）和保持水平，以確保切割麵與工件垂直。

4.4模板固定

固定模（mó）板的具體操作步（bù）驟如下:①拆（chāi）除原（yuán）長螺栓，清洗固定模板，去除表麵汙漬、毛（máo）刺等。，將螺栓從下向（xiàng）上穿過工藝孔。②將專用墊圈放在模板上，並與設備套筒連接。③將六角頭螺栓從底部裝入帶孔的螺栓孔中。④在六角頭螺栓上（shàng）再放一個墊圈，然後擰緊螺母，防（fáng）止模板橫向移動。

4.5處理步驟

裙座環板U形槽口的具體加工步驟如下。

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

2)連接機頭，先打開（kāi）乙炔閥，再微（wēi）開氧氣（qì）閥點火，調節高壓氧，觀察風線是否完好。風線從割炬嘴噴出一（yī）定（dìng）長度，焰心（xīn）呈淺藍白色，溫度較高，是順利切割的決定性因素。

3)切割。起（qǐ）始點（diǎn）選擇在切割件的邊緣。首先，用預熱火焰加熱金屬。當預（yù）熱為鮮紅色時，將火焰移至邊緣（yuán）以外（wài）。同（tóng）時，慢慢打開切（qiē）割氧氣閥，在加工前將其與（yǔ）風線對齊並準確（què）定位。操作人員（yuán）應目視檢查對中位置是否在安全區域的中心，誤差應控製在1.5毫米以內..根據零件材料和加工要求選（xuǎn）擇合適的切削速（sù）度；如果（guǒ）切割速度太（tài）快，鋼板切不透；如果切割速度過慢（màn），切割後容易粘在一起（qǐ）。由於工件的切削麵比（bǐ）較小，切削速度應在30 ~ 50 mm/min 。加工過（guò）程中，密切觀察切割線（xiàn）和定位線是否（fǒu）完全重合，如有偏差及時調整。對第一次加工的U型槽口進行自檢、互檢和專檢，待外形尺寸和公差符合要求後，再進行（háng）後續加工。如有偏差，應及時調整工藝（yì）參數，保證加工質量。基板處理完畢後，關閉電源、氣源等。，並清理工作（zuò）現場。

U形槽口的加工（gōng）時間為20min。實踐表明，φ36mm的34個U形槽口加工質量穩定可靠，與傳統加工方（fāng）法（fǎ）相比節省了大量加工時（shí）間。用（yòng）遊標卡（kǎ）尺和卷尺（chǐ）分別檢測了U型槽的外形尺寸和相關尺寸，完全滿足設計（jì）要求。

5結束語（yǔ）

仿形技術（shù）在壓力（lì）容器（qì）領域（yù）的廣泛應用證明，它是一（yī）種可靠而高效的加工方法。該設備結構簡單，操作方便，適用（yòng）於大型非（fēi）標件的現場加工和批量（liàng）生產。公司加工（gōng）的批量設備，如裙底板、吊耳、筋板（bǎn）、加強環等壓力（lì）容器附件如再生塔、分離器（qì）、回（huí）收罐（guàn）、廢水冷卻器等均采（cǎi）用仿形切割機加工，不僅節省了大（dà）量外購成本（běn），提高了設備利用率，而且加工質量穩定，縮短了設備製造周（zhōu）期。