维修钳工技师论文

第一篇：维修钳工技师论文

技师专业论文

姓

名：身份证号：等

级：技师培训单位：日

期: 工种:化工机械维修工 题目：6M50空气-氮氢气压缩机连杆瓦及主轴瓦故障分析与处理

6M50空气-氮氢气压缩机 连杆瓦及主轴瓦故障分析与处理

作者：李强（四川美丰化工股份有限公司）

时间：2009年9月

摘要：本文是在对6M50压缩机的维修工作中总结的一些维修经验和维修方法。论文主要对压缩机的曲轴、连杆及大瓦出现的问题，和解决问题做出了细致的描述。

关键词：压缩机 连杆瓦 主轴瓦 曲轴 连杆 修复

一.前言

四川美丰化工化工股份有限公司（以下简称美丰公司）的6M50空气-氮氢气压缩机是公司日产600吨合成氨装置的主要设备，该设备共安装4台，自2006年7月带负荷投用以来故障频繁，其中3#机陆续出现气阀寿命短、活塞杆发热量大、主机润滑油油压偏低、油温偏高、连杆瓦及主轴瓦频繁被烧，2007年7月公司决定成立行技术攻关小组对1#机进行故障分析，并制定修复改造计划。

该机为电动、六级、六列、双作用对称平衡往复式压缩机，一至四段压缩介质为空气，0五至六级压缩介质为氮氢气，一、二列与三、四列及五、六列曲轴曲背互成120，主机采用稀油站集中供油润滑。主要技术参数

空气流量（吸入状态）：193m³/min 氮氢气流量（吸入状态）：16m³/min 压缩机活塞行程：400㎜ 压缩机转速：300r/ min 活塞杆直径：130㎜ 压缩机轴功率：3200kw 曲轴：Φ360㎜ 电动机型号：TK3500-20/2600 额定功率：3500kw 额定电压：10000V 额定电流：234.1A 压缩机组总重量：114T 运动机构装置用油：N150机械油（GB443-84）气缸润滑装置用油：HS19压缩机油（GB11120-89）

二.原因分析

针对连杆瓦及主轴瓦频繁损坏的问题对机组主要零部件进行检查分析认为，导致各连杆瓦及主轴瓦频繁损坏的主要原因有

1曲轴主轴中心线不同，导致机器运转时振动值大（但未超过设计最大允许值）2各主轴颈和曲拐颈椭圆度、表面光洁度超差

3第一级和第五级曲拐不圆度、不圆柱度和锥度严重超标且拉坏形成的沟槽 4连杆大头孔椭圆度超差

5各主轴瓦和连杆大瓦装配间隙偏大

6主机润滑油供量不足、油压偏低、油温偏高 ㈠、其具体原因有曲轴 该曲轴材质为45#刚，加工过程中未按规定进行热处理，机械性能较差，轴颈表面硬度低，耐磨性差，表面粗糙未达到标准要求的光洁度，由于上述原因，制造厂轴与瓦的装配间隙留得过大；制造、装配等几方面原因造成轴瓦运行寿命低、轴颈、轴瓦形成严重非均匀磨损，往复撞击使轴瓦局部运行载荷严重超过设计指标。

㈡ 连杆

通过测量，由于加工原因造成连杆大瓦孔剖分面在不锁紧螺栓的自由状态下，接触面 2 积不到1/3，0.15㎜的塞尺能轻松穿过接触面的2/3以上的质量问题（见图1所示），当锁紧螺栓锁紧后连杆大头瓦孔就会出现失圆现象，形成连杆瓦与曲拐轴颈的接触面积不到50%，且部分瓦背不能与连杆瓦孔内圆面接触而悬空，轴瓦局部载荷严重超过允许载荷，大大降低了轴瓦的使用周期。

图一：连杆剖分面不平

㈢润滑系统存在严重缺陷 ①循环油温度偏高；

现状：润滑油温度44-49℃、油冷却器换热20㎡ ② 循环油量小；

现状：油泵打量250L/min ③ 供油总管至主轴颈、曲拐颈、连杆等部件供油管道系统管径偏小，主轴瓦、连杆大小瓦供油量小，润滑条件恶劣；

现状：各润滑油管道Φ14×

2、各接头内孔Φ10 ④ 油过滤器压差大，过滤效果差；

⑤ 曲轴箱盖上所设置呼吸器能力偏小，曲轴箱内热量易于富集，使曲轴箱内温度偏高，使油温偏高。

现状：呼吸器DN150 ⑥ 设计选择润滑油标准偏低；

现状：小厂生产的150#润滑油

三.修复改进措施

1.曲轴修复

曲轴主轴颈、曲拐颈全部拉损，其中有两道主轴颈和三道

曲拐颈严重拉坏，形成大片毛面和沟槽，公司决定将曲轴送往华西机器制造公司修磨，因轴长度为6.88米，重9.8吨，主轴中心与曲拐中心距为200㎜，轴径360㎜，华西机器制造公司现有的国内最大曲轴磨床经多次改进还是无法加工该曲轴。为保证系统的长周期运行、完成生产任务，公司决定抽调全公司的技术骨干用人工方法进行修复。

采用仪器测量，利用人工锉、磨及抛光等办法；第一步，先用外径千分尺对六道主轴颈和六道曲拐颈进行了评分度式的测量，每道轴颈轴向测6点，径向测12点，一道轴颈共测量72点，并对72个点的测量数据分析比对，根据测量轴的径向数据反映出轴的失差状况，确定锉削范围和锉削量，对偏差在0.03㎜以上的轴径进行人工锉削修复到轴颈标准规定技术要 3 求。锉削时选用进口的油光锉对确定范围分次锉削，每锉一次后用外径千分尺测量一次，根据在对称位置的不同差值锉削不同量，保证其每道轴颈同心度、圆度和圆柱度，当尺寸接近确定的修复尺寸时，用弧度测量块（该量块内径与曲轴轴颈同直径）合曲轴颈表面突出点，并锉磨突出点，就这样反复研刮，直到曲轴轴颈表面与量块面均匀接触，依次确定的修复最终尺寸。对于休整差值较小的部位，直接用油石研磨，步骤与锉削相同。第二步，采用180目的砂带在曲轴颈上做周向拉磨，对所有轴颈进一步研磨后，再使用400目的砂带继续精细研磨，结束研磨全面平分角度测量，分析结果是否达到修复尺寸，凡未达到要求部位，继续重复上述两个步骤。第三步，采用氧化铬抛光，在白布带上涂抹氧化铬，反复在曲轴径上作若干次周向拉动，最后用白布在曲轴颈上作周向抛光，尽可能使轴颈表面光洁度达到“镜面”标准，测量记录轴径直径尺寸形状位置公差，使其达到方案标准要求，（外径公差0―0.036㎜、表面光洁度达0.8微米）

2.连杆修复

采用手工修刮削剖分面和重新精镗大瓦孔修复连杆。

①.根据测量的超差值，对连杆剖分面用手工铲刮，用标准平板分

别对上、下两剖分平面用红丹着色找点，反复铲刮高点，反复测量，保证瓦孔圆柱母线与瓦孔轴心向线平行，直到剖分面接触达到标准为止。

②为了修复失圆差值（连杆孔失圆度最大达0.195㎜），方案确定进行精镗加工；装配好连杆剖分瓦盖，将连杆螺栓打压预紧到连杆的设计工作预紧压力（连杆螺栓是使用的液压拉申螺栓），并对连杆螺栓做上记号，使连杆螺栓与螺栓孔做到一一对应，以减少装配偏差，把连杆送到专业机械加工厂用高精度数控镗床修镗，消除其失圆度；为保证大、小头孔的平行度和垂直度，以大瓦内孔剖分直径为基准找正，用小瓦内母线孔作参考如（图 2）所示，同时找正，保证大小瓦头孔的轴心线的平行度，用大小孔同侧基准面找正大小头孔轴线的垂直度。修镗六道连杆大瓦孔到Φ380（﹢0.10―0.02），达到标准规定要求，保证了连杆瓦与连杆瓦孔的正常贴合和瓦与轴配合间隙符合标准要求。

3.配瓦

根据主轴颈、曲轴颈和连杆大瓦孔修复尺寸，配制不同公称内径的轴瓦。

由于各道轴颈原来超差值不同，损坏的程度不同，轴颈修复量必然不同，因而修复后的各轴颈不是一定值，因此轴颈修复后的每道轴瓦必须根据每道轴颈尺寸，重新考虑公称Φ360㎜轴径的配合公差尺寸，标准值应为0.35―0.40㎜，决定每一付瓦的具体有效内径与轴颈配合尺寸必须分别配制，即保证每付瓦在未研合瓦前，间隙应为0.30―0.35㎜，以此尺寸订制主轴瓦和连杆轴瓦。以此确保每道轴、瓦的正常间隙，使之运转过程中瓦与轴之间润滑油膜易于形成，提高润滑效果，同时避免因间隙过大而产生对瓦面的过大撞击力，延长轴瓦的使用寿命。

①配合主轴瓦；将下主轴瓦装入主轴承孔内着色涂上红丹，装上曲轴，并联接盘车器，然

图二：连杆大头孔加工找正

后装上轴承盖，启动盘车器使曲轴正、反盘车旋转，然后然后撤出上瓦盖，吊出曲轴，刮去下瓦上的高点，按前程序，反复数十次，刮去下上的高点，逐渐增加轴与瓦的接触面和接触 角，直到六道瓦与轴均匀接触所对的圆心角达到如(图3)所示要求角度和接触点要求的均布为止；再修刮上瓦，直到上瓦上方间隙在0.35―0.40㎜间。

图三：瓦的接触角

②将连杆瓦装配到连杆大头孔内，用专制假轴修刮大瓦间隙到0.30―0.35㎜，用假轴配刮连杆上、下瓦的接触面，然后用装好上瓦盖的为研磨工装，与对应曲柄销上去配合瓦，反复刮去高点，直至瓦与轴均匀接触面达到规定的70%―75%，且使接触点的均布度达到规定要求。

③在所有瓦的间隙、接触面都达到规定要求后，在瓦与轴配合巴氏合金的表面上，均匀刮出5―7条/英寸鳞状凹痕，作为瓦面储油槽保证瓦与轴颈能形成良好的油膜。4.改进润滑油路

增大循环油泵的供油量，由250L∕min提升到350L∕min；增加板式油冷却器换热面积，由原来20㎡增加到30㎡，控制冷却后油温在35℃以下；增大至主轴瓦、连杆大小瓦的供油管及管件的有效内径，由内径Φ10㎜的输油管径改大到Φ15㎜向主轴瓦、连杆大、小瓦供油，增大供油量；将原来DN150的呼吸器改为DN350，改善了曲轴箱散热效果；将原来150#的循环油改为高品质的进口无灰润滑油，保证润滑效果的良好。

四.效果检查

通过修复、装配，带负荷运行30天，该机各部件运行正常，各轴瓦温度均在44-45℃范围内，主机振动大大减小，润滑油温度也降到30℃左右。停机对本机的12道连杆大瓦、主轴瓦和曲轴进行检查，各瓦磨损均匀，无损坏现象，各曲轴颈表面光滑，无拉毛现象。

五.结论

1.改造方案理论充分，技术可行，用人工方式进行修复即锻炼了本厂的维修人员的技术又节约了维修费用。

2.各主轴瓦温度正常，曲轴、连杆组件及润滑系统等运行平稳，状态良好，运行指标优于其它三台，达到公司要求的维修目标，满足了系统的长周期运行。

3.接下来将对其它三台机器作同样的检查和修复，以形成更好的生产力。

参考文献 机械设计手册 成大先 主编 化学工业出版社

作者简介：李强 男 32岁 高级钳工 工作单位：四川美丰化工股份有限公司 化工检修

第二篇：钳工技师论文

积碳对发动机的危害与预防

邹 刚 牡丹江机械（厂）有限责任公司 157005 王永彩 牡丹江热电有限公司 15700

5一、积碳的形成

积碳的生成比较复杂，它与发动机结构以及使用燃料和润滑油料的种类、发动机所处工作条件及工况等密切相关。首先是燃油, 汽油在存储、运输过程中, 容易和空气发生氧化反应, 生成胶壮物质, 或者汽油本身胶质的含量就很高, 这些胶质随汽油通过车辆的燃油供给系统进入燃烧室内部, 然后和汽油一同燃烧后,就会使燃油供给系统中的喷油器、发动机的燃烧室、活塞环槽、火花塞、进气门背部、进气道等部位产生很多积碳。其次是拥堵的城市路况, 使车辆始终处于走走停停的状态, 发动机不能高转速运转, 燃油或窜入燃烧室的润滑油也不可能百分之百燃烧, 燃烧的部分燃料在高温和氧的作用下形成胶质, 粘附在发动机内部的零件表面上, 再经过高温作用形成积碳.。积碳的组成成分有润滑油、羟基酸、沥清质、油焦质、碳青质、硫酸盐、硅化合物(来自空气中的灰沙)和微量金属屑 及其化合物等。汽油机使用含铅汽油时，还会含有铅化合物。发动机温度越高，形成的积碳也越硬越紧密，与金属粘接越牢固。

二、积碳对发动机的危害

1、积碳造成冷车故障

在发动机内部的每一处, 积碳都会对发动机的正常工作带来不好的影响。积碳过多时, 冷启动喷油头喷出的汽油会被积碳大量吸收, 导致冷启动的混合气过稀,使得启动困难, 直到积碳吸收的汽油饱和, 才容易着车, 着车后吸附在积碳上的汽油又会被发动机的真空吸力吸入汽缸内燃烧, 又使混合气变浓, 发动机的可燃混合气是稀是浓, 造成冷启动后怠速抖动。由于气温越低, 冷启动所需要的油量越大, 积碳的存在就越会影响冷启动的顺利与否。

2、燃烧室积碳的危害

燃烧室内的积碳过多时, 会使燃烧室的容积变小, 使发动机的压缩比增加形成许多高温热面或热点, 极易点燃混合气，引起早燃和爆燃.。

(1)早燃，由于要消耗一定的功来压缩燃烧工质，使发动机的功率下降(损失

约2 %～15 %)，同时高温工质与壁面接触时间延长，壁面吸收热量明显增加，又引起下一工作循环早燃，早燃的自强化作用使早燃发生越来越早，其结果可能导致活塞烧蚀。更为严重的是，早燃故障在发动机高负荷工作时难以判别，这时发动机潜在着被报废的危险。

(2)爆燃会增加曲轴及活塞连杆组的机械负荷，使发动机磨损加剧；使活塞环断裂，引起拉缸事故；产生冲击波破坏缸壁表面的油膜，恶化活塞—气缸摩擦副的润滑；冲击波加剧了从燃烧产物向壁面的传热作用，使发动机过热，导致燃烧室某些零件如活塞头部边缘、缸盖衬垫、气门头及火花塞绝缘体等被损坏。发动机长时间处于强爆燃工作状态，不仅功率下降，热效率低，油耗增加，甚至会导致活塞脱顶事故。3、气门积碳的危害

(1)气门及其座圈工作面上有积碳, 会引起气门关闭不严而漏气, 在气门头部形成积碳，减少了进气通道断面，影响发动机充气量。进气门背部及进气管内 积炭过多，导致喷入的汽油被积炭吸附而不能进入燃烧室。出现发动机难启动、工作无力以及气门易烧蚀等不良现象;排气门上的积碳可使气门关闭不严，出现漏气，发动机功率下降，排气管放炮。高温颗粒积碳附着在排气门上也会使气门及气门座烧蚀，加剧气门漏气。气门漏气，又使高温燃气冲刷气门及气门座, 这又进一步使气门及气门座烧蚀。

(2)气门导管和气门杆部积碳积胶, 将加速气门杆与气门导管的磨损, 甚至会引起气门杆在气门导管内运动发涩而卡死, 产生粘气门的故障。

4、活塞环槽内积碳的危害

活塞环槽内积碳, 会使活塞环边隙、背隙变小, 甚至无间隙,造成活塞环失去弹性而卡死, 这一方面使活塞环密封性下降, 引起烧机油现象，进而加剧了积碳的生成；另一方面也使活塞环的散热作用减弱，使活塞可能会因高温而烧熔。

5、火花塞、喷油嘴积碳的危害

积碳沉积在火花塞电极间，会使火花塞火花减弱或电极短路而出现失火现象，引起发动机功率下降，燃料消耗增大，且发动机HC化合物排放剧增，发动机动力不足;节气门处的积碳过多时也会造成启动困难及怠速抖动的故障。对于柴油机，在喷油嘴处形成积碳极易堵塞喷孔，使燃油雾化不良，燃烧恶化；还会造

成各缸喷油嘴喷油量的不同, 使发动机抖动或唑车;喷油器内部胶质积炭过多造成喷油器关闭不严或堵塞。

三、预防积碳形成的措施

发动机在工作过程中，积碳不可避免地要生成, 应根据其生成原因及日常使用经验，采取措施，将积碳控制在合理水平。下面介绍几个减少和预防积碳产生的方法。

1、加注高质量的汽油

汽油中的蜡和胶质等杂物是形成积碳的主要成分，所以清洁度高的汽油形成积碳的趋势就弱一些。大家要注意高标号并不等于高质量，也就是说97号的油并不一定比93号的杂质就少，标号只代表油的辛烷值，并不能代表品质和清洁程度。

采用在汽油里添加汽油清洁剂的做法。可有效地防止在金属表面形成积碳结层，并能逐渐活化原有的积碳颗粒慢慢去除，从而保护发动机免受伤害。不过汽油清洁剂的添加一定要慎重，如果加入了伪劣的产品会得到相反的效果。

2、不要长时间怠速行驶

在冷车热车时，怠速时间过长，发动机达到正常温度的时间也就变长，汽油被喷到气门背面后蒸发的速度就慢，积碳也由此而生。一般冷车起步预热2分钟左右就可以了。同时经常怠速行驶，进入发动机的空气流量较小，这样对积碳的冲刷作用变得也很弱，会促进积碳的沉积。所以不要长时间怠速行驶。

3、多跑高速，尽量提高手动挡车的换挡转速

多跑高速的目的就是要利用气流对进气道的冲刷作用来预防产生积碳。另外，提高换挡的转速也与多跑高速有同样效果，把原来在转速2000转时换挡变成2500转换，不但可以有效预防积碳生成，还可以提高汽车的动力性，也避免了换挡转速过低带来的爆振，保护发动机。

4、注意灭车时机

对于装有涡轮增压器的汽车,在高速行驶或是爬坡后不要马上灭车,在怠速运转10分钟后再灭车,因为装有涡轮增压器的汽车其形成积碳的速度比一般自然吸气式的汽车要快数倍。

第三篇：钳工技师论文

浅谈单梁门式起重机的改造

关键词：单梁门式起重机（龙门吊）刹车改造、稳定性改造

简述起重机发展史：起重机是在一定范围内可以垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称行车，属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。中国古代灌溉农田用的桔槔是臂架型起重机的雏形，14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机，19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。起重机主要包括起升机构、运行机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，它们大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。

起重机根据结构的不同可以分为：

1.桥架型起重机。可在长方形场地及其上空作业，多用于车间、仓库、露 天堆场等处的物品装卸，有梁式起重机、桥式起重机、龙门起重机、缆索起重机、运载桥架

2.臂架型起重机。可在圆形场地及其上空作业，多用于露天装卸及安装等工作，有门座起重机、浮游起重机、桅杆起重机、壁行起重机和甲板起重机等。

另外，起重机也可以根据驱动方式、工作类型、机动性和用途等进行分类。

单梁门式起重机属桥架型的一种，适用于露天仓库。

由于设计场地有限，根据以往设计方案分析，已经不能满足生产需要，总之单梁门式起重机（龙门吊）可分为一下几部分组成：小车，主梁，支腿，大车以及其传动装置部分（如皮带、联轴器、减速机），电机，电路控制部分，抱闸，钢轨以及预埋件等组成，若从正视和侧视的外观轮廓看是单梁门式起重机，其限起重量为10T，我们称之为10T龙门吊起重机。

分析以前的设计，发现存在很多缺陷，未采用国家标准的刹车要求，没有使用抱闸而采用反方向制动停车，不能保证其稳定性，也不能保证其安全性。而且行进速度迟缓且不同步，经常出现脱轨现象，而且劳神费力。现在我就根据实际中出现的问题，进行分析改造：

一：论述单梁门式起重机的刹车问题

在我们实际生产中，刹车问题一直是我们大机修头疼的问题，一直未能够解决。根据调查相关资料，现在完全可以采用带抱闸伺服电机YDT80-2，使其具有断电立即抱死装置，并在电气控制系统中设置停止按钮，这样更能使用于露天地作业，及时刹车停止运行。

带抱闸伺服电机YDT80-2是起重、治金、矿山、港口、建筑、化工等机械行业中不可缺少的驱动动力设备，广泛适用于各型系列制动器。

该电机从制造精度到绝缘等级均达到或接近国际IEC标准，并具有体积小、重量轻、运行可靠、维修方便、力能指标高等特点。使用于380伏、50赫兹三 相交流电源;海拔高原不超过1000米;使用冷却介质温度不超过＋40℃ 使用前的注意事项；

(1)检查零部件是否齐全，紧固零件是否有松动现象。

(2)用手拔动转子细听内部是否有磨擦等杂音，轴承是否旋转自如.(3)用500兆欧表，测量电动机相间及对地绝缘电阻，其值不得低于0.5兆

欧。否则，必须进行干燥，直至到达要求后，方可使用。

(4)检查电源电压是否与铭牌电压相符。

电动机的保养

该电动机只须半年换一次润滑油即可，一般不需要修理。润滑脂可选用锂基润滑脂（Q/SY1002-65)总之，改造后既方便了大家操作，又避免了反向制停的危险做法，使一些违章事故不再发生，可以为公司减少不必要的经济损失。

二：简述单梁门式起重机行走不稳定的原因以及改造方案

龙门吊起重机之所以能正常运动，是由电机通过联轴器带动减速机，减速机转动才能保证龙门吊沿导轨左右移动。然而以往设计的龙门吊行走不是很稳定，容易出现猛闪纠猛闪现象、甚至脱轨现象。

同时，在电机和联轴器之间建议使用尼龙棒连接，尼龙棒属于软连接，具有减小冲击和振动的作用，可以提供更好的稳定性。

通过观察分析，我认为统一使用YZR160M2-6三相异步电动机就可以达到同步稳定的速度，其额定功率为7.5kw，同步转速为1000r/min，满载转速为943r/min。电动机的额定频率为50赫，额定电压为380伏。

YZR系列电动机具有过载能力大和机械强度高的特点，特别适用于驱动各种类型的冶金及起重机械或其他类似设备。YZR160M2-6电机为绕线转子电动机。此电动机能在下列环境条件下正常运行：

（1）冷却介质温度不超过60℃(冶金用电动机)或40℃（起重用电动机）

（2）海拔不超过1000米

（3）经常的、显著的机械振动和冲击。

归根结底，这次改进很实用，使其单梁门式起重机有了更好的稳定性，行走时候不再为闪人而烦忧，设计结构方案，既具有足够性和强度，稳定性又好，安

全可靠。

注意事项

1、龙门吊应有专人开车，司机应经过专业培训，熟悉本机的结构特点和操作方法，并经考试合格后发给合格证书，才允许开车

2.使用时，严禁歪拉斜吊，严禁超负荷起吊。

3.起重机吊运物品时，应鸣铃让人躲开或绕开，禁止从人头顶通过，开车前必须发出开车警告信号。

4.不允许长时间吊重于空中停留，吊装重物时，司机和地面指挥人员不得离开。

5.每日每次开车前，必须检查所有机械和电器设备是否良好，操作系统是否灵活，并按规定对设备进行保养和润滑。

6.龙门吊工作完毕后，开到指定地点，将吊钩升至限位处，并切断电源。

参 考 文 献

《常用五金手册》 张营运等编著 江西科技出版社 《应用力学》 范阮珊等编著 中央电大出版社 《机械设计基础》 葛巾民等编著 中央电大出版社 《起重工工艺学》 刘 杰等编著 机械工业出版社

第四篇：钳工技师论文

改进锉、锯握法，提高技能技巧

[内容摘要] 根据技工学校学生的特点，解决学生生产实习存在的实际问题，探索锉刀柄在手心准确定位方法；利用推力点，促使锯削技巧形成。因材施教，使学生掌握一技之长，成为社会四化有用之才。

[关键词] 锉刀柄握法 推力点 锯削技巧形成锉削、锯削是技工学校钳工专业学生必须掌握的基本操作技能。锉削、锯削技能的学习是受握法、站立部位、身体动作、作用力点等诸多因素的制约和影响的，出现握锉柄后顶住部位稍偏离手心，锉削时一用力，锉柄逐渐后移，“握”变成“抓”，造成锉刀推出力度不足；满握锯柄的推力点高于锯条安装孔中心约30mm，偏高的推力点很容易造成锯弓向两侧摆动，造成锯条折断及锯缝歪斜。

基于此，笔者结合多年的教学实践，在改进锉、锯的握法方法进行了探索。

一、合理引用，改进锉柄握法

锉削是每位钳工专业必须掌握的基本技能之一。在锯、锉、錾等技能的学习过程中，很多人都认为锉削技能容易掌握。其实不然，锉削的平面、平行面、垂直面精度要求均较高，要达到锉削的加工精度，必须掌握扎实的基本技能，而在锉削的基本技能形成中锉刀的握法是关键。

1、大板锉刀传统握柄方法及存在问题

大板锉握法：右手紧握锉刀柄，柄端抵在拇指根部的手掌上，大拇批放在锉刀柄上部，其余手指由下而上地握着锉刀柄 [见《钳工生

产实习》p35，（图4.2）]。此说无可非议。但多数学生认为锉削操作技能容易掌握，没什么危险性，因此当实习指导老师在讲解、演示时，学生漫不经心，操作时掌握不了握柄的要领，造成2/3的学生出现锉柄握住部位稍偏离手心，锉削时一用力，锉柄逐渐后移，“握”变成“抓”（如图1）。由于锉柄没有顶在掌心，锉刀推出力度不足，两手无法控制用力平衡，动作不协调，锉削加工面就不平整。

2、改进锉刀握柄方法

为解决学生锉刀握柄容易顶偏问题，经常将锉刀柄放在手掌上反复摆放、握压，使锉刀柄能准确对准掌心进行多种形式的尝试，寻求准确的定位。在尝试中发现用右中指作钩状后将锉柄放在上方，握紧锉柄后顶住部位比较靠近在掌心上。在此基础上再调整各手指的握紧顺序，使锉柄能较准确地顶住掌心。右手中指作钩状的过程，发现如将无名指及小指收拢，与儿童玩耍时的手作枪状形一致，此法在教学中应用，锉柄在手心上都能准确定位，具体方法如下：

a）右手先作状如图2（a），右手在此方位如举枪，容易引起学生注意。

b）右手再作状如图2（b），右手在此方位为的是使锉刀握后与锉削方向一致。

c）将锉刀柄放在中指弯形上并顶住掌心位[如图3（a）]。d）拇指按住锉柄。中指微松上移压住锉柄，食指呈钩状与拇指相对压住锉柄，锉柄顶住掌心位置[如图3（b）]。注意锉刀水平放置。

e）当处于锉削状态时，还应调整人体的相对位置，保证Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三点成一直线[如图4（a）（b）]。如果三点成一直线，锉刀推进方向性好，由于锉刀推进过程能保证直线运动，从而可使锉削工件表面达到平整的要求，提高了加工表面的质量。

通过形象手法“游戏”，启发学生的思考，调动学生学习兴趣，活跃课堂学习气氛，使技能上手快，锉削加工表面质量随之提高，形成一个良性循环，对锉削技能技巧的形成有较大的促进作用。

二、巧妙利用推力点，促成锯削技巧形成锯削看起来与锉削一样容易入门，但多数学生在学习锯削过程容易出现速度过快（80次/分钟）、锯缝歪斜的现象。如果不刻苦学习，不潜心去研究锯弓的握法及力作用点的位置，很难使技能化为技巧。大部分实习指导老师讲授“手锯握法和锯削姿势，压力及速度的握法”时，都根据《钳工生产实习》p58图5.1握法及课本内容进行教学。本来右手满握锯柄，左手轻扶锯弓前端，这种握法对学生掌握锯削技能的入门是起到关键的作用的，但学生如果简单沿用传统的锯削方法持续练习，不潜心去研究握法及推力点，则技能的提高缓慢；又因为两手握、扶及力作用点受到制约，技巧难以形成，锯削断面质量及平面度较难达到精度要求。

原右手满握锯柄位置，当用力推出时，作用于锯柄的推力点高于锯条安装孔中心位置30mm左右[图5（a）]，由于作用力点与锯条不在同一直线上，偏高的作用力点很容易造成锯弓向两侧摆动，锯条容易折断及锯缝歪斜，致使锯条用量增加和锯削断面平面度不能保证，加工质量受到影响。除了右手推力点（握位）外，左手拇指按压位置对锯弓下压力度影响很大，如果前端按压力度不足，在刚推出的瞬间，因后面力臂长容易造成前后不平衡，导致锯削过程上下摆动幅度大，影响锯条的运动路线和断面锯痕的清晰度。

假设安装孔中心作为一定点，推力点1在其上方30mm的位置使锯弓向一侧的偏移量为B（图6），如果将该点向下移动20mm，推力点2高于定点10mm[图5（b）]时使锯弓向一侧的偏移量为B/3，推力点接近锯条安装孔中心，即推力点较直接的作用于锯条运动方向，锯弓就不易摆动。（说明：推力点2是满握锯柄的局限位置）。加上使拇指呈钩状用关节内侧扣住锯弓，这样可以增加下压力约1倍，由于前端的下压力增加，可解决刚推出瞬间造成前后不平衡的毛病，当然身体要配合整个锯削动作的完成，注意右手推出力要大于前端下压力，才能使锯条前进，而且不使锯条压断。即要掌握正确的方法，又要勤学苦练，才能使动作协调自然，动作协调自然才能获得最佳的锯削效率。

由于前端下压力增加，动作配合协调，锯削速度自然就能慢下来，人操作起来也就不容易疲劳，对锯削的“论提久战”非常有利。改进后，由于往复速度一般可少于40次/分钟，因此有较多时间去注意锯缝与所划加工界线位置，使锯削断面平面质量提高。由于锯削断面质量的提高，使学生感受到技能进步的喜悦，提高学习兴趣的，使技能转化为技巧的学习时间缩短了约1/3。

综上所述，在锉柄的握法上，由于寓教于乐，引发学生学习兴趣，调

动学习主动性，解决锉柄顶住掌心位置的问题，提高学生学习的积极性，提高加工表面的质量，促进锉削技能技巧的形成；在锯削方法上，由于改变两手力的作用力点，使右手推力点方向与锯条前进方向接近一致，减少锯弓推进摆动，又使左手下压力提高，保证推出瞬间前后平衡，提高锯削效率和锯削断面质量，缩短技能转化为技巧时间。两种技法的改进对生产实习教学都起到良好的促进作用。

第五篇：钳工技师论文

斜 孔 钻 模

姓名：

身份证号：

工种：装配钳工

等级：

培训单 准考证号码：

鉴定单位：北京市第四十七职业技能鉴定所

201

2年5月17日

目 录

前言…………………………………………………………………………2

一、零件分析…………………………………………………………………2 1零件图………………………………………………………………3 2技术要求……………………………………………………………3 3定位分析……………………………………………………………3 4定位元件选择………………………………………………………3

二、计算………………………………………………………………………3

1基准位移误差计算…………………………………………………2夹紧力计算…………………………………………………………4

三、夹具体设计………………………………………………………………5

四、零件加工工艺……………………………………………………………5 1底座…………………………………………………………………5 2钻模底板……………………………………………………………6 3双头螺栓……………………………………………………………7 4销轴…………………………………………………………………7 5压板…………………………………………………………………7 6短圆柱销……………………………………………………………8 7导向圆弧板…………………………………………………………9 8滚花螺钉……………………………………………………………9 9垫块…………………………………………………………………10 10钻模架……………………………………………………………10

五、夹具工作分析…………………………………………………………12

六、部件装配………………………………………………………………12

七、论文总结………………………………………………………………12

八、参考文献…………………………………………………………………13

１

前言

制造业中广泛应用的夹具，是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一，生产中所使用夹具的质量，工作效率，及夹具使用的可靠性都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。一套优秀的夹具结构设计，往往可以得到生产效率大幅度提高，并且是产品的加工质量得到极大的稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计制造工作量占新产品工艺准备工作量的(50%～80%)。生产设计阶段对夹具的选择和设计工作量的重视程度丝毫也不亚于对机床设备及各类工艺参数的选择慎重程度。夹具的设计制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。随着电子技术，数字技术的发展。现代夹具的自动化和高适应性已经是夹具与机床融为一体。是中小批量生产的逐步趋近于专业化大批量生产的水平。夹具发展的主要特点是高精度，高适应性，可以预见，在夹具下一个阶段的发展趋势是将逐步提高智能化水平。

此次夹具设计与制作是我校校企合作平台上提供的实习课题，是北人印刷机床厂，我的实习任务就是设计与制作一套专用夹具。

一、零件分析

1、零件图

２

2、技术要求

各锐边倒角0.5×45º

未注尺寸公差精度等级为IT14 法蓝

该零件材质为45#钢 热处理 人工调质 HRC 28~32 孔加工完成后 本道工序为钻M10螺纹底孔Φ8.5 此工件为批量生产，需在斜边圆中心方向钻一个Φ8.5的孔，为节约成本、提高效率。利用零件的相似原理和成组技术，可以分析出此三种工件之间的形状、结构、加工工艺方面存在大量相似特征。这样可以把原先的多品种转化为少品种，小批量转化为大批量。从而克服了传统小批量生产方式的缺点，使小批量生产接近大批量生产的经济效果。所以设计一套可调专用夹具来进行加工本道工序。

3、定位分析

零件分析

如图所示。以左端面A为定位基准，以限制工件绕X轴转动、绕Z轴转动、沿Y轴移动。由于此工件钻孔位置对圆周方向没有要求，所以只需要再加一个定位销来限制沿X轴Z轴的移动。因为本道加工工序对圆周方向没有要求所以Y轴转动可以不用限制，以免产生过定位。

4、定位元件选择：

平面：限制三个自由度。分别限制工、X轴转动、Z轴转动、Y轴移动。

短圆柱销：限制两个自由度。分别限制沿X轴Z轴的移动。

３

二、计算

1、基准位移误差计算 工件一：

（1）工件定位孔尺寸偏差为Φ16正0.043 负0。

（2）定位销尺寸偏差为Φ16上偏差-0.050 下偏差-0.077。

以上为间隙配合，最大间隙为0.12mm，最小间隙为0.05mm。当工件是上偏差Φ16正0.043，定位元件是下偏差时Φ16-0.077。加工孔的基准位移误差为0.051mm。图纸技术要求最大基准位移误差为0.1mm，此定位满足图纸加工要求。错误！未指定书签。

工件二：

（1）工件定位孔尺寸偏差为Φ20上偏差0.052下偏差0。

（2）定位销尺寸偏差为Φ20上偏差-0.065 下偏差-0.098。

以上为间隙配合，最大间隙为0.15mm，最小间隙为0.065mm，当工件是上偏差Φ20正0.052，定位元件是下偏差Φ20负0.98，时加工孔的基准位移误差为0.063mm。图纸技术要求最大基准位移误差为0.1mm，此定位满足图纸加工要求。错误！未指定书签。

工件三

（1）工件定位孔尺寸偏差为Φ20上偏差0.052下偏差0。

（2）定位销尺寸偏差为Φ20上偏差-0.065 下偏差-0.098。

以上为间隙配合，最大间隙为0.15mm，最小间隙为0.065mm，当工件是上偏差Φ20正0.052，定位元件是下偏差Φ20负0.098时加工孔的基准位移误差为0.075mm。图纸要求最大基准位移误差为0.1mm，此定位满足图纸加工要求。错误！未指定书签。

2、夹紧力的计算

选择台式钻床的型号为Z512B-1

7根据经验公式算出向下的钻削力：F切削61.2Ds0。356.8KN

经过分解计算得出

垂直于定位孔轴线方向分力为F1=306.8N 平行于定位孔轴线方向分力为F2=182.9N

４ 为了安全起见夹紧系数取1.5所以通过计算得出需要的夹紧力为274.35N 通过查阅手册可知道夹紧螺钉用M16完全满足夹紧要求

三、夹具体设计

由于有三种结构相似尺寸不同的零件，在设计时，为了都能满足钻孔要求，因此，夹具设计成钻模底板可绕底座销轴中心旋转，从而改变定位销角度来保证工件加工面孔轴线铅锤。

四、零件加工工艺

1、底座：

底座零件示意图

５

该零件形状较为简单，采用采用铸件毛坯通过机械加工的方式进行，尺寸公差未标注处取IT14 材料选用HT200 因为该材料铸造性能好，可切削性能好，吸收振动性能好，抗摩擦磨损性能好 适合本套夹具使用需要 具体加工工艺如下：

铸造。

热处理：人工时效。

铣：各尺寸铣到图纸要求公差，保证A面于B面垂直度为0.05mm。

划线：划孔位置线。

钳：钻各螺纹孔，并攻丝，钻销钉孔并锥孔使锥销空达到IT7级精度。7各锐边倒角，去毛刺。

2、钻模底板：

钻模底板零件示意图

该零件形状均采用机加工的方式进行 尺寸公差未标注处取IT14 材料选用45#钢 因其材料经人工调制后有良好的综合机械性能 且便于加工 适合本套夹具需要具体加工工艺如下

1划线：划出轮廓尺寸界线。

2铣：各尺寸铣到图纸要求精度，两大面留出单边0.05mm平磨的加工余量。

平磨：两大面磨削至图纸尺寸公差之内保证表面粗糙度为Ra0.8 3划线：划出各孔位置线。

4钳：钻孔 各孔倒角 按图纸进行攻丝绞孔达到图纸要求，６ 5各锐边倒角，去毛刺。

3、双头螺栓

双头螺栓零件示意图

材料为45#钢，车削外形保证直径跟长度，并车两头螺纹M16，铣中间平面。锐边倒角 法蓝。

4、销轴

销轴零件示意图

材料为45#钢。如图所示外形由车削进行粗加工，钻顶尖孔，单边留0.15mm余量卡簧槽直接加工至公差之内，热处理：淬火，通过淬火处理，使其硬度达到HRC40~45提高工件耐磨性。磨削：依照图纸要求磨削至尺寸公差之内，保证表面粗糙度为0.8。

5、压板：

７

压板零件示意图 该零件采用数铣加工方式加工，具体加工工艺为

材料为45#钢，圆弧部分采用局部淬火，使其硬度达到HRC 40~45。法蓝。

6、短圆柱销：（可换）

短圆柱销零件示意图

短圆柱销材料采用T8碳素工具钢，因为该材料热处理性能好，能达到较高的硬度。

具体加工工艺如下：

1车削：车削外形，单边留0.15余量锐边倒角。2钻削：钻Φ14中心孔。

3热处理：淬火使其达到硬度 HRC 50~55。

0.0074磨削：安装芯轴并夹紧，磨两外圆柱面，使其达到25精度，表面粗度0.8。0.0205法蓝

８

7、导向圆弧板：

导向圆弧板零件示意图

材料为45#钢，形状与导向槽右数控铣加工得来。

划线，画出孔位置，与底座配钻锥销孔绞削。使其达到IT7级精度。去毛刺。

8、滚花螺钉

材料为45#钢，外形尺寸由车削而来公差为IT14。

法蓝。

９

9、垫块

垫块零件示意图

材料为45#钢 加工精度为精度为IT14级，铣床加工，划线 钻M4底孔并攻丝，从而达到放气和方便取出的作用，锐边倒角 淬火使其硬度达到HRC40~45 法蓝

10、钻模架（可换)

首先先将两块15*75两块条形板料固定在导向圆弧板对称位置。（如图所示）将152*52的板料搭在固定在导向圆弧板上的条形板料上，用压板板固定。用电焊的方式将三块板料点焊到一起，将钻模架卸下，把三块板牢牢焊住。然后用磨床把钻模架外侧磨至见光即可，卸下，进行锐边倒角。

１０

钻模架零件示意图

将事先准备好的以加工至合格样件夹到夹具上（样件可用加工中心加工）。用百分表把样件需要加工的表面调至水平。先不要装钻模架，然后用事先准备好的直径为Φ8.5的圆柱销夹紧到钻床钻夹头上，用圆柱销来找孔的位置。待圆柱销找准孔位置后将夹具用压板固定在钻床底座上。在用圆柱销确认位置没变。然后后将钻模架固定在夹具上，将圆柱销从钻夹头卸下，换上中心钻，用中心钻在钻模架打出定位孔。在换上Φ5钻头将用中心钻打出的定位孔钻透。再将Φ5钻头卸下换上Φ10钻头进行扩孔，最后再换上Φ11.7，钻头继续进行扩孔

最后用Φ12的铰刀进行绞孔，将事先制作好的钻套压入孔中。确认是否牢固，如果不牢固可在钻套边缘的钻模架上以钻套对称位置适当打几个样冲眼用来保证牢固。然后把样件卸下换上未加工的工件，试钻，检测，然后进行标号。依次方法类推。三种工件非别对应三个钻模架。

夹具装配示意图

１１

六、夹具工作分析

此套夹具为固定式钻模是用来加工手柄座上M10的斜孔，工件是以钻模底板和圆柱销定位，通过转动双头螺栓上的六角螺钉使压板沿双头螺栓轴线方向移动即可对工件进行固定。

准备工作：根据夹具装配总图上的的零件明细表清点夹具所有零件，准备装配过程中所需要的工具、夹具、量具、辅助材料及设备。对夹具零件进行清洗。清洗零件上的油污、积尘、并对各零件进行去毛刺，倒钝锐边等处理。

将零件按主次进行分类。对主要零件（定位原件、导向元件、夹具体等）主要工作面的几何形状及表面质量。按期零件图上的技术条件，精度进行效验，修整。

七、部件装配

首先将双头螺栓一头拧上六角扁螺母，在于钻模底板固定（如装配示意图图所示）。依次装入压力弹簧、垫圈、压板、垫圈、六角螺栓，但不要拧死。将垫铁放入垫铁槽中，将定位销钉放入钻模底板定位销孔里。

夹具体装配：将导向圆弧板用螺钉固定在底座上，先不要拧死。用锥销插入锥销孔里定位后在将螺母拧死。

将钻模底板用销轴固定到底座上用卡簧固定。另一端用滚花螺钉固定到导向圆弧板上。

将微调螺钉拧进微调方轴中，将微调方轴装入导向圆弧板合适得的位置中（如装配示意图所示）两头用螺栓固定，最后将钻模架固定到导向圆弧板上。

八、论文总结

本套钻夹具能较容易保证加工精度，提高产品质量，产品一致性，减轻工人劳动强度，保证安全，提高生产效率，能以优质高效，低耗能的工艺去完成。生产质量和效率是本次设计成功之所在.。通过此次设计，我能够独立完成夹具装配图。也熟练运用CAXA等画图软件，同时也锻炼了我的自主学习能力，工作能力，并培养我的吃苦精神，合作精神，为我即将走入工作岗位打下了良好的基础。

致谢：在这里首先感谢我的母校北京市工贸技师学院，在我们即将走向工作岗位之际，为我们提供这样一个学习机会，并为我们提供了良好的毕业设计场所。在此也十分感谢我的论文指导老师—何全林老师，电大主讲老师—勾明老师，以及曾从事多年模具夹具制造行业的老师—郑文忠老师，在此期间无论是学习上还是工作上都给与我悉心的指导和帮助。

１２

九、参考文献

1.《机械制造工艺学》汤习成主编-北京:中国劳动社会保障出版社,2004 年

2.《机械制造工艺学》华中学院编 机械出版社, 1961 年

3.《机床夹具》第 2 版 胡建新编著-北京:中国劳动社会保障出版社,2001 年 1 月

4.《形状与位置公差原理与应用》刘撰尔主编 机械工业出版社,1999 年 6 月第一版

5.《公差与配合手册》方昆凡,宫治平同编 北京出版社,1984 年

6.《机床夹具设计手册》 东北重型机械学院编 上海科技出版社, 1980 年

7.《机械制造工艺设计手册》王绍俊主编 机械工业出版社 , 1985 年 11 月第一版

8.《机械加工工艺及装备》 上海市职业技术教育课程改革与教材建设委员会组编-北京:机械工业出版社,2001 年 9 月，9.《机械基础与现代制造技术》-勾明主编 机械工业出版社2012年2月

１３