鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)機(jī)械加工工藝方法研究

陳昌俊,陸賽豐

(南通潤邦重機(jī)有限公司，江蘇 南通 226013)

鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)機(jī)械加工工藝方法研究

陳昌俊,陸賽豐

(南通潤邦重機(jī)有限公司，江蘇 南通 226013)

摘要：隨著以鋼代鑄等新技術(shù)新工藝的廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)在越來越多的成套設(shè)備和機(jī)械領(lǐng)域得到了發(fā)展，其具備大型化、復(fù)雜化和精細(xì)化制作的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)制作復(fù)雜且制作精度要求較高。從研究鋼結(jié)構(gòu)圖樣、技術(shù)、工藝和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)入手，對如何理解圖樣，制定工藝和選擇加工方法等方面進(jìn)行了研究，并且對提高制作質(zhì)量和加工水平，降低生產(chǎn)成本和提高勞動生產(chǎn)率等方面，給出了詳細(xì)的解決方案。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；機(jī)械加工；方法

鋼結(jié)構(gòu)制作企業(yè)是一種勞動密集型企業(yè)，人力資源成本占到總成本的50%以上，而機(jī)械加工的生產(chǎn)成本又占人力資源成本的50%左右，所以機(jī)械加工工藝對提高產(chǎn)品的競爭力，有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量，具有舉足輕重的作用。

鋼結(jié)構(gòu)不僅在建筑和橋粱等重大領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，在工程機(jī)械和礦山機(jī)械等諸多領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。隨著以鋼代鑄等新技術(shù)新工藝的廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)將在越來越多的成套設(shè)備和機(jī)械領(lǐng)域得到發(fā)展。礦山、工程機(jī)械領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)具備大型化、復(fù)雜化和精細(xì)化制作的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)制作也越來越復(fù)雜，制作精度越來越高。

隨著我國鋼結(jié)構(gòu)制作工藝的進(jìn)一步完善，將由一個鋼結(jié)構(gòu)制作大國向鋼結(jié)構(gòu)制作強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，只有不斷地提高鋼結(jié)構(gòu)制作水平和質(zhì)量，降低加工成本，提高市場競爭力，才能不斷發(fā)展。本文從工程機(jī)械領(lǐng)域的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)機(jī)械加工工藝方法方面進(jìn)行探導(dǎo)，提出提高制作質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本的一些措施和方法。

1圖樣的相關(guān)技術(shù)要素

圖樣是技術(shù)的語言，是傳遞技術(shù)信息的重要手段，只有讀懂、看透圖樣要素，才能制定合理的加工工藝方法，從而降低生產(chǎn)成本。圖樣上相關(guān)尺寸都是關(guān)聯(lián)的，若不仔細(xì)研究，很難發(fā)現(xiàn)它們之間存在的裝配和組合關(guān)系?？蓪⑵浞纸鉃閹讉€相互獨(dú)立，相互關(guān)聯(lián)的裝配關(guān)系，通過不同小組合體的制作、加工和裝配，做到化繁為簡，化大為小，從而減少大型構(gòu)件的加工、校正和檢驗(yàn)時間，節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用。

2熟悉設(shè)備加工性能

熟悉設(shè)備加工性能可以最大限度地發(fā)揮設(shè)備效能。每臺設(shè)備都有固有可達(dá)到的精度，只有選擇經(jīng)濟(jì)、合理的加工設(shè)備，才能有效發(fā)揮設(shè)備效能，合理發(fā)揮設(shè)備效能，克服設(shè)備自身能力和精度的不足，最大程度上滿足圖樣的技術(shù)要求，降低生產(chǎn)成本。

基于對圖樣和生產(chǎn)方面的了解，在實(shí)際編制鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品加工工藝的過程中，應(yīng)該注意下述幾個方面。

2.1選擇合適的制作順序，降低生產(chǎn)成本

一般成套鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在選擇加工順序時應(yīng)注意下述4點(diǎn)：1)焊接是一個材料受熱、熔化和融合的過程，在此過程中，構(gòu)件受傳熱和熱收縮等影響，可能會對加工面或孔造成影響，所以加工平面應(yīng)避開熱影響區(qū)1.5 m以上；2)構(gòu)件焊后有可能會影響機(jī)械加工整體尺寸或加工焊接后要經(jīng)過火工和機(jī)械校正等物理方法才能達(dá)到圖樣要求，應(yīng)選擇在焊接并校正后進(jìn)行整體加工和打孔等，以減少結(jié)構(gòu)變形對孔位的影響；3)要求不高的法蘭連接件可以選擇配對加工后焊接；4)對有裝配關(guān)系的不同平面的構(gòu)件以及平面度要求不高的接合面，可以選擇先加工后用工裝或裝配時焊接的方法。

2.2選擇合適的加工工藝，節(jié)約生產(chǎn)成本

加工工藝的選擇對成本的增減與否起著決定作用，合適的加工工藝可以達(dá)到圖樣要求，減少制作難度，降低生產(chǎn)成本。

某企業(yè)生產(chǎn)的集裝箱吊具上小車如圖1所示，從圖樣要求來看，需選擇整體制作，制作和加工精度可以保證，整體加工4組輪孔、4組滑輪孔、4組側(cè)滑輪孔，卷筒和減速機(jī)底座支承面為7個，相對制作要求較高，加工周期較長，費(fèi)用較高。

圖1　集裝箱吊具整體圖

通過分析，將此構(gòu)件分解成4個大的構(gòu)件和4個小的構(gòu)件，然后通過工裝裝配焊接，其中部分構(gòu)件用小組機(jī)械加工可達(dá)到要求，目前制作成本僅為原來生產(chǎn)成本的40%。分段構(gòu)件圖如圖2所示，工裝如圖3所示。

圖2　分段構(gòu)件圖

圖3　工裝

2.3明確加工及檢驗(yàn)基準(zhǔn)，為提高生產(chǎn)效率奠定基礎(chǔ)

一般鋼結(jié)構(gòu)圖樣比較復(fù)雜，圖樣信息量較大，除了包含尺寸要素外，還包括焊接符號和檢驗(yàn)要求等。有的圖樣可能包含多個構(gòu)件信息，也有可能一個構(gòu)件信息存在于多張圖樣上，所以在制定機(jī)械加工工藝時，要全面熟悉圖樣信息并且在工藝上得到反映，要明確主要加工尺寸要求，主要檢驗(yàn)基準(zhǔn)和主要生產(chǎn)設(shè)備。只有工藝明確、主要尺寸明示，才能便于生產(chǎn)，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的目的。

2.4擴(kuò)展設(shè)備功能，降低生產(chǎn)成本

一般鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件較大，工件笨重，裝夾、固定和校正較為困難?？梢钥紤]采用大型構(gòu)件不動、加工設(shè)備移動等加工方法。加工平面除了使用固定端面銑，還可以使用移動端面銑；加工環(huán)形平面，除了數(shù)控機(jī)床外，也可使用回轉(zhuǎn)式端面銑等加工設(shè)備；鏜孔既可以在固定鏜床上加工，也可使用便攜式XCT-500或XCT-300鏜孔機(jī)。

通過設(shè)備功能的擴(kuò)展和組合，有效降低了生產(chǎn)成本。某企業(yè)生產(chǎn)的四連桿門座機(jī)臂架部分質(zhì)量為40 t，總長度為75 m，如圖4所示。原來制作工藝分3部分，即臂架根部、臂架中部和臂架頭部。

圖4四連桿門座機(jī)臂架

1)臂架根部的主要功能是與轉(zhuǎn)盤鉸接座連接，同心度要求<0.05 mm。原工藝采用臂加工根部先小組在T6213鏜床上加工的方法，由于臂架根部軸孔間距將近4 m，用固定機(jī)床加工難以保證同軸，加工效率較低。

2)臂架中部結(jié)構(gòu)制作主要完成與頭和根部的連接功能，不需要加工。

3)臂架頭部主要安裝了多組滑輪組件，小組在固定機(jī)床加工，整體刮面時間長，加工復(fù)雜，加工效率較低。

經(jīng)過工藝改進(jìn)，結(jié)構(gòu)整體制作減少了整體合攏時間，機(jī)械加工選用5米XCT-500便攜式鏜孔機(jī)械加工臂架根部和3米XCT-300移動式鏜孔機(jī)械加工頭部；同時，臂架頭部滑輪座輻板側(cè)板提前加工到位，整體鏜孔。通過改進(jìn)，生產(chǎn)效率得到大幅提高，生產(chǎn)周期大為縮短，整體加工費(fèi)用僅為原來的30%。

3結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)具有應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作精度要求高和加工較繁瑣的特點(diǎn)，通過合理理解圖樣，制定切實(shí)可行的加工方案，可以有效地縮短制作周期，提高質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率。

責(zé)任編輯李思文

Research on Machining Technics Methods for Steel Structure Manufacturing Enterprise

CHEN Changjun, LU Saifeng

(Nantong Rainbow Heavy Machineries Co., Ltd, Nantong 226013, China)

Abstract:With the new technology such as replace casting with steel has been widely used, the steel structure is more often used in the whole set equipment and machinery field. The steel structure is complicated to manufacture as it is larger, complicated and meticulous. The paper put forward solution in details based on studying the drawing, technology, technics and manufacture process for improving the structure quality and machining level, which also can reduce production cost and raising labour productivity.

Key words:steel structure,machining，solution

收稿日期：2014-04-29

作者簡介：陳昌俊(1964-)，男，工藝工程師，大學(xué)?？疲饕獜氖聶C(jī)械生產(chǎn)和工藝等方面的研究。

中圖分類號：TH 162+.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A