寶鋼連軋管機(jī)組機(jī)架的加工工藝

李劍飛

(太原重工股份有限公司，山西 030024)

1 連軋管機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

寶鋼機(jī)架是我廠與德馬克公司合作制造的?140 mm 連軋管機(jī)組中的基礎(chǔ)部件。該連軋管機(jī)組采用八機(jī)架結(jié)構(gòu)，軋管機(jī)的主要傳動與地面成45°，減少了一對螺旋傘齒輪。軋輥與電機(jī)間無減速比，電機(jī)性能好，體積小，機(jī)架間距僅為1 000 mm。軋管機(jī)八機(jī)架的中心調(diào)整是在一個(gè)帶軋輥機(jī)架的光學(xué)儀器裝置上單獨(dú)進(jìn)行的，同心度偏差控制在±0.05 mm。該連軋管機(jī)組具有工藝先進(jìn)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)量大等特點(diǎn)，生產(chǎn)的鋼管質(zhì)量好、壁厚均勻、品種范圍廣、生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了高速化和自動化。鋼管在八機(jī)架連軋機(jī)的出口速度達(dá)到了7 m/s，在張力減徑機(jī)的出口速度達(dá)到了18 m/s，經(jīng)張力減徑機(jī)后的鋼管最小直徑為21.3 mm，壁厚2 mm。該連軋機(jī)的年產(chǎn)量為自動軋管機(jī)(單機(jī))的4 倍，全部生產(chǎn)過程采用電子計(jì)算機(jī)管理，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

2 機(jī)架的加工難點(diǎn)

該機(jī)架對精度要求高，多處的同心度及同軸度加工要求嚴(yán)格，關(guān)聯(lián)尺寸多。因此，加工前需認(rèn)真核對相關(guān)尺寸，選取正確的基準(zhǔn)位置，遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，防止加工錯誤，為保證加工精度，還需輔以工裝配合加工。

3 機(jī)架的加工工藝及攻關(guān)措施

3.1 加工注意事項(xiàng)

本工件為設(shè)備上的主要件及關(guān)鍵件，對加工精度要求很高，相關(guān)聯(lián)尺寸要求嚴(yán)格，加工機(jī)床需滿足以下精度要求:

X 軸方向水平精度為0.015 mm/m，Y 軸方向水平精度為0.015 mm/m，X 軸到Y(jié) 軸平面精度為0.01 mm/m，A 軸到Z 軸垂直精度為0.015 mm/m。

A 軸為立柱，Z 軸為主軸。A 軸和Z 軸到X軸和Y 軸的垂直度是隨著加工而變化的，應(yīng)隨時(shí)檢查A 軸和Z 軸是否傾斜，并及時(shí)調(diào)整。

精加工時(shí)應(yīng)選用精光刀片，注意及時(shí)加注冷卻液以減少刀片的磨損量和加工中的熱變形，提高刀片耐磨度，并選擇合理的切削用量。

每加工完一道工序，應(yīng)按工藝要求進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可繼續(xù)進(jìn)行后序加工。

每道工序須詳細(xì)記錄測量數(shù)值，以備查閱。

精加工各平面時(shí)應(yīng)注意加工時(shí)間及溫度應(yīng)盡可能保持一致，以盡量減小溫度對尺寸精度的影響。

對未標(biāo)注公差范圍的尺寸應(yīng)嚴(yán)格按自由公差進(jìn)行控制，對標(biāo)注有公差要求的尺寸按中差進(jìn)行控制。

加工螺孔時(shí)應(yīng)嚴(yán)格校對相對尺寸，特別是第一點(diǎn)位置的確認(rèn)。所用絲錐應(yīng)經(jīng)過檢驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后方可使用，加工中應(yīng)加注適量的切削液并注意切削用量。

根據(jù)工件的材質(zhì)選擇合適的刀具。被加工工件的材料為鑄件，使用浮動鏜刀加工內(nèi)孔，保證精度。

3.2 加工工藝

將工件平放，側(cè)面向下，加工4 塊等高塊并定位，檢測基準(zhǔn)點(diǎn)尺寸為0-0，找正壓緊，誤差≤0.05 mm。工件加工找正見圖1。

根據(jù)窗口半精加工尺寸分中(檢查上下面孔的余量)。銑工件窗口面一側(cè)尺寸加工至單邊留余量0.5 mm。用千分表跑立柱測量此面總長及厚度方向誤差，要求達(dá)到小于0.015 mm/m 方可進(jìn)行后序加工，否則繼續(xù)調(diào)試用光刀加工至達(dá)到要求。此加工法同樣用于其他面的加工。

根據(jù)已加工好的側(cè)面，跑數(shù)顯銑另一側(cè)面各處，方法及要求同上。窗口面尺寸要求按中差進(jìn)行控制，按圖1 倒圓角R25。

將工件平放，側(cè)面向下，里面朝向鏜頭，找正窗口長度方向誤差≤0.02 mm，找正外側(cè)面垂直主軸誤差≤0.02 mm。

將工件多次翻身，鉆工件所有M≤12 的螺紋的底孔，并要求孔口倒角3×45°。鉆工件所有M＞12 的螺紋，要求攻絲之前必須先在孔口倒角，攻絲時(shí)加入適當(dāng)?shù)臐櫥瑒┮员ＷC加工精度。工件鉆孔攻絲加工見圖2。

在工件下面墊方箱，選擇在支點(diǎn)和支撐處進(jìn)行裝夾，可利用千斤頂、拉壓板進(jìn)行輔助裝夾，以減少零件在裝夾過程中產(chǎn)生的變形。工件裝夾方式見圖3。

圖1 工件加工找正圖Figure 1 Correction and processing of the workpiece

圖2 ?250 mm 鏜銑床加工工件圖片F(xiàn)igure 2 Workpiece processed by ?250 mm boring and milling machine

加工串孔時(shí)，使用專用胎具兩件，并將一根4 m 長的鏜桿穿過孔，過一趟孔。采用浮動鏜刀對串孔逐個(gè)浮動加工，保證串孔的位置精度及內(nèi)孔精度。使用專用工裝加工串孔見圖4。

通過該方法加工而成的機(jī)架，有時(shí)會因浮動刀裝夾不合適，間隙不合理，致使鏜桿受抗力不均勻，一側(cè)受力偏大而造成鏜桿別斷的情況。所以，在機(jī)加工刀具裝夾時(shí)要求鏜工合理調(diào)整刀子位置，熟練掌握浮動刀加工技術(shù)。

4 結(jié)語

在對機(jī)架采取的加工工藝中，控制好加工精度，掌握好加工重點(diǎn)，可加工出質(zhì)量好、精度高的機(jī)架。該加工技術(shù)可適用于所有對串孔同心度與同軸度精度要求高的工件的加工。