挤棍的妙用(高级工,技师论文)
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挤棍的妙用
北京中丽制机化纤工程技术有限公司铣工周立波
铣工在生产工作中，加工工件是否能保证有质有量，主要是加工工艺和铣削速度、进给量、铣削深度和装夹，其中工件的装夹也是重要的组成部分。工件装夹合理简单可以提高生产效率，保证加工工件的质量。因此，我把自己在多年的工作中总结出的一点装夹技巧谈一谈心得。
我单位常年加工一种工件过流板，年投产量约上万件，材料为2Cr13，属锻件（调质）料，长200±0.1，宽100±0.1，厚20±0.01，垂直度0.1。如图（一）
原来铣工在加工此件时，
1354通常采用直径Φ160的端铣刀，走刀速度150mm每分钟，主轴转速475转每分钟，铣削深度4mm，厚度20±0.01加工成20＋
1020±0.010±00.10.15为磨工工序留余量。通常采用下列工序流程加工：
①铣大面1成。
机床立铣X53K②以大面1靠死钳口，
200±0.126铣小面2成，（保证2面与1面的垂直度）。机床立铣X53K③以小面2为底面，大面1靠死钳口，上挤棍再加工小面5成（保证5面
与1面的垂直度）。机床立铣X53K
④以大面1为底面，夹两小面加工大面6成，（保证6面与5面的平行度）。
机床立铣X53K
⑤以大面1为底面，夹两小面加工小面3成。机床卧铣X62W⑥以大面1为底面，夹两小面加工小面4成。机床卧铣X62W
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⑦倒各处角成活。
在工序②和③铣削时，由于小面2和5两个面太窄，加工时属断续切削，对Φ160端铣刀的撞击力大，刀片浪费很大。我想能不能一次多装夹几件，形成大面切削加工，如果那样就要改变原加工工序②和③。新工序流程就应是：
（一）、加工大面1机床立铣X53K（二）、加工大面6机床立铣X53K（三）、夹7件加工小面2机床立铣X53K（四）、夹7件加工小面5机床立铣X53K（五）、夹7件用加工小面3机床卧铣X62W（六）、夹7件用加工小面4机床卧铣X62W（七）、倒各处角成活。
于是我就试着先以加工完的大面1为底面，再以工件的小面2朝向死钳口，小面5朝活钳口，并在小面5与活钳口中间加一根挤棍（圆棍），在夹紧时活钳口这边向上弓，我用锤子砸几下，用手搬动工件下的两条垫铁，试验了多次，基本上都是靠活钳口那端的那条垫铁压不实，这样就保证不了大面1与大面6的平行度，这种装夹方法显然达不到两大面的平行度要求，因为台钳活钳口这面的托架和导轨之间有装配间隙，台钳用时间长了，这个间隙会更大，在夹紧受力时活钳口这面就会向上弓，这样一来问题的焦点都集中到了活钳口上弓的问题上了，只要把它解决了，两大面1与6的平行度也就能保证了。
我先后想了很多办法，找磨工把只粗铣完1和6两大面的工件磨平行（三件），用一根φ16圆柱铁棍作挤棍，先后试验装夹了几次，又用找正百分表检测活钳口和工件连接部位，夹紧后比夹紧前平均上弓0.15mm，最后
百分表测点工件固定钳口活钳口夹紧力方向根据力学知识，分析了工件在夹紧时的受力方向。示意图如（二），经过试验装夹测量的数据和以下计算：
已知：百分表检测工件弓起高度BC=0.15mm
6BαAC3
工件（毛坯）平均宽度AB=108mm求：夹紧后工件向上倾斜角α
解：在直角△ABC中
sinBCAB0.151080.001389
04′47
即：活钳口上弓时，工件大面与水平形成了一个约4分47秒的角。我想能不能把挤棍改造一下。让它也有一个向下的力，于是我就在φ16圆挤
a面（装夹基准）b面E棍的圆周上铣两个通长平面，如图（三）其中，平面ａ作为确定夹紧时的角度基准，平面ｂ和圆周面形成的交线与工件接触，这条交线的对面（斜向上）圆周面和活
DAβC钳口的平面相切。这个角度β在装夹时，利用ｂ面和圆周面形成的交线给工件一个向下的力，正好消除了工件与活钳口之间的间隙。那么这个β角应该是多少度呢？计算
R8如下
∵∠AED为直径圆周角∴∠AED=90o∵EC⊥AD
∴△ACE与△ECD为相似直角三角形即△ACE∽△ECD∴EC/CD=AC/ECEC2=AC*CDEC2=AC*（16-AC）0.152=16AC-AC2AC2-16AC+0.152=0AC2-16AC+0.0225=0解方程式得AC=15.99859363
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tgβ=EC÷AC=0.15÷15.99859363=0.009375824117β=0.537179411=0o32’14”
因为这样挤棍靠工件端是一条交线，圆周面靠紧活钳口夹紧，夹紧时，活钳口有一个向上的力，带动挤棍圆周面微向上旋转约32分14秒，在台钳夹紧时，挤棍交线处就产生一个向下的力，这样工件自然向下靠紧垫铁。于是，我把两窄块平行度较高的垫铁放在工件下面一边一块，放上挤棍夹紧，如图（四），
死钳口工件半圆挤棍活钳口
观察挤棍的运动轨迹和设想的完全吻合，只是靠死钳口那边工件下的垫铁有点微动，这样正好与圆柱挤棍装夹时（活钳口那端的垫铁压不实）相反，我又用锤子轻轻的砸几下，用手搬动两条垫铁纹丝不动，
垫铁试着加工了一刀大面6，留一毫米
余量，用千分尺量了一下，四角平行度在0.05~0.1mm以内。这样就能以两大面为基准，一次多装夹几件，形成大面切削加工，实现了新工序流程，改变原加工工序②和③的断续切削问题。
在后来的实际操作中，好的装夹办法，保证了加工出来的工件完全符合质量要求，既节省了刀具，又提高生产效率。是否还有潜力呢？又经过认真分析认为：（一）、由于这种装夹方法，工件装夹好后两块垫铁纹丝不动，大面1和两块垫铁接触贴实，装夹牢固；（二）、在刀具切削过程中，直径Φ160的端铣刀还会产生一个向下的压力；因此，如果在切削速度上提速，大面1和6的平行度不会有问题，公差尺寸也同样能得到保证。于是我又在切削速度上进行了改进，经过实际几次试验，最终将主轴转速调至每分钟750转，走刀进给量调至每分钟375mm,切削深度4毫米，这样的转速，进给量，切削深度组合起来后，生产效率又提高了一步。现在，我又根据技师培训课，书本上学过的理论知识，对改进前和改进后的切削速度
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进行了计算比较，计算如下:
（一）原切削速度计算
每分钟进给量以定为150mm,转速以定为450转
Vf=afznVf=afznVf=af*8*450=0.041*8*450af=Vf/(8*450)=147.6mmaf=150/(8*450)af=0.041mm
每分钟进给量等于每秒进给量乘以齿数乘以转速，得出：铣削距离为每分钟147.6mm。
（二）改进后切削速度计算
Vf=afznVf=afznVf=af*8*750=0.061*8*750af=Vf/(8*750)=366mmaf=375/(8*750)af=0.061mm
每分钟进给量等于每秒进给量乘以齿数乘以转速，得出：铣削距离为每分钟336mm。
改进后铣削速度除以原铣削速度366÷147.6=2.47倍
通过公式计算得出现在每分钟的进给速度比以前快了2.47倍，而且现在用了这种加工方法做小边的时候可以装夹7件（钳口最大可张开160毫米），在加工中切削连续，对端铣刀的撞击力减少，延长了刀具寿命，既节省了刀具又减少了装夹时间，原来在加工工序②和③时，一个工作日加工约35件，现在一个工作日加工约300件，工作效率比原来提高了8.5倍，这种加工方法在我们公司被广泛推广，在加工这种近似的板材工件时，全部用上了这种装夹方法（刨工工种也得到了应用），而且这种加工方法还被推广到了我们的外协合作单位。
我很高兴，因为这点小小的技术改进，降低了能耗、提高了工作效率，被大家认可，小为公司、大为国家做出了一定贡献。由于本人水平有限，在编写此论文时，一定有不足之处，敬请老师和同行批评指正。在此，也
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衷心为帮助过我的老师和同行表示感谢！
周立波
参考资料：《机械工人切削手册》《铣工工艺学》
扩展阅读：焊工高级工论文_技师论文
技师论文
焊工电弧焊基本技能操作
电焊工
司杨
河北钢铁集团有限公司唐钢公司
二0一一年一月二十日一、安全操作规程
1、金属焊接作业人员，必须经专业安全技术培训，取得劳动安全监察管理部门颁发的“特种作业操作证”方可上岗独立操作。操作前，应先检查焊机和工具、焊钳和焊接的绝缘、焊机外壳保护接地和焊机的各接线点等，确认安全合格方可作业。操作时，应穿电焊工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩等安全防护用品。电焊周围10米范围内不得堆放易燃、易爆物品。
2、雨、雪、风力六级及以上的天气不得露天作业，雨、雪后应清除积水、积雪后方可作业。焊接曾存储过易燃、易爆物品的容器时，应根据介质进行多次置换和清洗，并打开所有孔口，经检验确认安全后方可施焊。在密封容器内施焊时，应采取通风措施。容器内照明电压不得超过12V，焊工身体应用绝缘材料与焊件隔离。
3、操作时，改变电焊机接头、转移工作地点搬动焊机时、焊机发生故障需进行检修时、工作完毕或临时离操作现场时，必须切断电源。高处作业时，必须使用标准的防火安全带，下方5m外设置护栏，必须戴盔式面罩，必须站在稳固的操作平台上，焊机必须放置平稳、牢固，设有良好的接地保护装置。焊接电缆通过道路时，必须架高或采取其他保护措施。清除焊渣时应佩带防护眼镜或面罩，焊条头应集中堆放。二、基本知识
1、焊接就是通过加热和加压的方法，使两个分离的物体之间借助于内部原子之间的扩散与结合作用，使其连接成一个整体的工艺过程。（1）熔化焊：是将焊件接头加热到熔化状态，一般都需加入填充金属，经冷却结晶后形成牢固的接头，使焊件成为一个整体。根据热源的形式不同，熔化焊接方法分为电弧焊、电阻焊、电渣焊。（2）压力焊：是将两块金属的接头处加压，不论进行加热或不加热，在压力的作用下使之焊接起来。
（3）钎焊：是利用比金属焊件熔点低的钎料与焊件一同加热，使钎料熔化后填满焊件连接处的间隙，待钎料凝固后，将两快焊件彼此连接起来。
2、焊条的选择：根据国家标准规定，焊条分为九类：低碳钢和低合金高强度钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。
（1）焊条由焊条芯和药皮两部分组成。焊条芯起导电和填充焊缝金属的作用，为了保证焊缝质量，对焊芯金属的各合金元素的含量分别有一定限制，以保证焊缝的性能不低于焊件金属，焊条芯的钢材经过特殊冶炼。焊条药皮主要作用是：提高焊接电弧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素，以提高焊缝金属的机械性能。
（2）根据焊条药皮熔化后的熔渣特性，又可分为酸性焊条和碱性焊条两类。适用于一般低碳钢和强度较低的普通低合金钢的焊接。碱性焊条又称低氢焊条，主要用于重要结构如压力容器、合金结构钢等的焊接。3、焊接电流与电弧：由直流电源产生的电弧叫直流电弧，焊接电弧包括阴极区、弧柱和阳极区三部分，这种把阳极接在焊件上，阴极连在焊条上，使电弧中的热量大部分集中在焊件上的连接形式叫做正接法，它可加快焊件的熔化速度，多用于厚的焊件。三、常用机具及防护用品
1、电焊机是利用焊接电弧产生的热量来熔化焊条和焊件，使之原子间结合达到永久性连接起来的设备。可分为直流焊机、交流焊机。直流焊机适宜焊接薄钢板、铸铁、铝合金、铜合金合金钢以及其他焊件。交流焊机具有结构简单、效率高、成本低、维护保养容易等特点，但电弧稳定性较差。
2、防护用品有：面罩、电焊手套和脚盖、清理焊件工具。四、操作工艺1、焊接接头形式
焊接接头包括熔合区（也称焊缝）和热影响区。接头形式有：对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头和其它接头形式（十字接头、端接接头、卷边接头、套管接头、斜对接头、锁底对接接头等），当焊件厚度小于6时，采用对接接头时，能保证完全焊透的工件不需开坡口，只需接头处留出1～2的间隙。当焊件较厚时需要开坡口。2、焊缝的空间位置有平焊、立焊、横焊、仰焊
（1）平焊是焊缝倾角在0°～5°，焊缝转角在0°～10°的位置施焊。焊接熔池表面要略微下凹；当铁水和熔渣混合不清时，要及时调整焊接角度，使铁水与熔渣分离。（2）立焊是焊缝倾角在80°～90°，焊缝转角在0°～180°的立焊位置施焊。立焊使铁水与熔渣易于分离，要防止熔池温度过高而使铁水下坠形成焊瘤。
（3）横焊是焊缝倾角在0°～5°，焊缝转角在70°～90°的立焊位置施焊。以防止铁水受自重作用下坠到下坡口上。
（4）仰焊是焊缝倾角在0°～15°，焊缝转角在165°～180°的立焊位置施焊。仰焊时铁水易坠落，熔池形状和大小不易控制，易采用小电流短弧焊接。3、基本操作方法
（1）引弧。手工电弧焊的引弧有碰击法和擦划法两种。采用碰击法是焊条与焊件表面垂直撞击，当焊条与焊件短路时，立即将焊条向上提起，保持与焊条直径相等的距离。擦划法引弧是应先打磨焊条导电处的药皮，象划火柴一样，使焊条末端在焊件上迅速划擦，出现弧光，立即提起，保持与焊条直径相等的电弧长度。擦划法比碰击法易于掌握，但擦划法引弧易损伤工件表面和沾染飞溅。
（2）运条。常用的运条方法有：直线型运条法、锯齿型运条法、月牙型运条法、斜三角形运条法、正三角形运条法、正圆圈型运条法、斜圆圈型运条法、八字型运条法等。直线向前运动焊条，可以控制焊缝横截面积大小。
（3）收弧。收弧时，应将熔池填满，使焊缝终端具有与正常焊缝相同的尺寸。如果有弧坑存在，在一定条件下易形成弧坑裂纹。4、在焊接生产过程中，往往会在焊缝和热影响区产生各种缺陷。对于压力容器和工件的制造质量和安全运行带来隐患。常见的焊接缺陷有：按焊接缺陷在焊缝中的位置不同，可将其分为外部缺陷和内部缺陷两大类。常见的外部焊接缺陷主要有：焊缝外观形状和尺寸不符合要求、表面裂纹、表面气孔、咬边、焊瘤、弧坑、凹陷、满溢、烧穿、过烧等。常见的内部缺陷主要有：焊接裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合、夹钨、夹珠等。
5、工件在焊接过程中，工件局部受热，温度分布不均匀，温度较高部分的金属由于受到周围温度较低部分金属的压制，不能自由膨胀产生焊接应力变形。焊件尺寸和形状发生变形量超过允许值，就需要矫正。若变形过大无法矫正，则需报废。
6、减小和消除焊接应力：焊前预热可以减少焊件各部分的温差，使收缩更均匀。每一道焊缝后，用小手锤对红热状态下的焊缝均匀迅速的锤击以减小应力。通常在可能的情况下将焊件整体或局部加热、保温后再缓冷，可消除应力80%左右。7、防止和矫正焊接变形的措施
（1）反变形法。根据生产中焊接变形的规律，焊接前将工件安放在与焊接变形方向相反的位置上，以消除焊后发生的变形。
（2）刚性固定法。刚度大的结构，焊后变形一般比较小。在焊接前采用一定方法加强焊件的刚性，焊后的变形就可减少。因此采用把焊件固定在刚性平台上或在焊接胎具夹紧下进行焊接。T字梁焊后易放生角变形，所以焊前就把平板牢牢地固定在平台上，在焊接时利用平台的刚性来限制弯曲变形和角变形。（3）机械矫正。焊接后利用机械力矫正焊接变形。此方法常用压力机、矫直机、辊床等设备，或采用锤击的方式进行矫正。该方法多用于厚度不大的焊件。
（4）火焰矫正法。是利用火焰对焊接结构进行局部加热的一种矫正变形的方法。该方法使焊件在冷却收缩时产生的变形，以矫正焊接所产生的变形。焊后已经上供的Τ字梁，可用火焰对腹板位置加热，加热呈三角区，加热至600～800℃，然后冷却使腹板收缩引起反向变形，将焊件矫正。
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