[发明专利]大型高强度合金钢吊钩锻件及加工方法

说明书

本发明涉及一种采用三维造型对总高度达2840mm、钩体宽2030mm、净重7.7t、机组起重吨位为4500t四爪吊钩加工余量进行分析、数控加工的大型高强度合金钢吊钩及制作加工方法，所述四爪吊钩的钩颈上端为螺纹且螺纹部与吊钩横梁旋接，四爪吊钩下部弯曲部为钩体且钓体断面为圆弧形。优点：一是锻件表面质量及超声波探伤应符合CCS船级社要求；二是加工中易于精准、有效的去除余量和测量，避免了由于装夹或定位偏差无法满足图纸相关要求的弊端；三是确保了曲面轮廓加工的质量。

技术领域

本发明涉及一种采用三维造型对总高度达2840mm、钩体宽2030mm、净重7.7t、机组起重吨位为4500t四爪吊钩加工余量进行分析、数控加工的大型高强度合金钢吊钩及加工方法，属吊钩制造领域。

背景技术

大型高强度合金钢吊钩产品开发是用于海上工程船舶(如大型起重船、铺管船、挖泥船、大型船厂龙门吊及钻井平台等)中的大型起重吊钩，总高度达2840mm、钩体宽2030mm、净重7.7t、机组起重吨位为4500t，用于制作吊钩锻件钩体宽度和厚度尺寸达到1600mmx1600mm的方，锻件毛坯重量达到27.5t。因此从锻造毛坯到成品加工余量很大，单靠车铣加工很难快速去除加工余量，并且由于钩腔凹面深，采用传统的铣削加工会存在刀具干涉和刀杆悬伸长度不够，因为从钩尖至钩腔最大所需旋伸长度达800mm，加工时会因刀杆刚性差而影响加工精度和表面质量。其次，工件结构复杂钩体成型加工和测量困难，现有技术采用火焰气割后打磨的方式加工，该工艺存在较多问题，如手工气割打磨后易导致钩身重心不正，装配后可能会有偏斜，起重工作时受力不均匀会增加螺母与吊钩横梁的非正常磨损，且传统手工打磨很难有效去除钩腔内所有棱角，影响美观和对钢丝绳的磨损加剧，构成安全隐患。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种采用三维造型对总高度达2840mm、钩体宽2030mm、净重7.7t、机组起重吨位为4500t四爪吊钩加工余量进行分析、数控加工的大型高强度合金钢吊钩及加工方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明采用三维软件SIEMENS NX UG建模，针对产品技术参数生成加工程序。由于三维软件SIEMENS NX UG系公知技术，因而对本发明技术参数的如何生成加工程序不作详细的说明。

1、根据三维软件SIEMENS NX UG生成的程序，将钩腔内大部分加工余量安排车床按样板挖空，再划线打工艺孔，把四处凹档在锯床上切蛋糕式锯除，将开粗精铣工序安排到数控镗床加工，利用镗杆可伸出长度达900mm的优势,选用大直径圆弧刀片铣刀防止镗杆柄与未加工面干涉撞刀。

2、因要加工面都为复杂的曲面，为了加工出外形光顺，减少重复装夹而产生的定位误差，获得合格的精加工尺寸外形，改变传统的加工方法，通过SIEMENS NX UG软件将实际毛坯余量测绘并模拟加工产生IPW，通过IPW刀路确定下道工序的加工区域和切削参数，最终确定了二次装夹和旋转工作转台分八个工步加工，把机床坐标系定在钩柄中心，将加工余量尽可能留在钩尾，这样有利于难加工的钩腔内减少加工量，把需要三维曲面加工的区域分粗、精加工在回转工作台上加工到位。

3、设计装夹工装，根据产品毛坯的尺寸确定垫块安装位置，使用可调式千斤顶代替支撑块，让每次转换压板都采用先固定增加，再拆卸需移除压板，这样增加了产品的装夹可靠性。

4、该型螺纹加工过程中，如果采用传统成型切削方法加工，因为切削量大、机床受挤压力和受冲击力大，刀具容易损坏，影响机床精度，因此传统成型加工方法对该型螺纹加工并不适用。本发明选用普通切槽刀，对该型螺纹进行分层开粗，减少刀具接触面，左右分刀精加工，可以有效减少机床受力和冲击。

技术方案1：一种的大型高强度合金钢四爪吊钩，所述四爪吊钩的钩颈上端为螺纹且螺纹部与吊钩横梁旋接，四爪吊钩下部弯曲部为钩体且钓体断面为圆弧形。