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二十輥（gǔn）軋機機架孔專用鏜床加工方法

2017-6-8 來源（yuán）：齊齊哈爾（ěr）大學作（zuò）者：錢琳,王（wáng）世剛,曲波

摘要（yào）: 針對現有（yǒu）的二十（shí）輥軋機機（jī）架加工方（fāng）法的弊端，設計了二十輥軋機機架專用鏜床，介紹此設備的性能參數，此設備提高了軋機機（jī）架的加工精度和生產效率。

關鍵詞: 二十輥（gǔn）軋機機架; 鏜床; 梅花孔; 精加工

機架（jià）是不鏽鋼二十輥冷軋機設備中的核心零件，其製造精度直接影響到軋輥的安裝精度，進而影響成品（pǐn）鋼板的尺寸精度［1 － 5］。圖 1 是機架外形圖，其中的加工難點是對稱分布的 8 個梅花形深孔（kǒng）。梅花孔尺寸為 8 －Ｒ177． 6(0+ 0． 028) mm，孔距為( 400． 05 ± 0． 025)mm、( 149． 225 ± 0． 025 ) mm，孔深 1 706 mm。此（cǐ）零件的（de）加工難點為對稱分布的 8 個梅花形深孔，目前的加工方法是用鏜床單個孔依（yī）次加工，結果是（shì）無法直接加工達（dá）到設計（jì）要求精度。中國第二（èr）重型（xíng）機械集團( 德陽) 萬信工（gōng）程設備有限責任公司，利用專門（mén）工裝及（jí）輔助支撐在三（sān）坐標跟（gēn）蹤儀的實時（shí）跟蹤檢測配合（hé）下在（zài）鏜床進行精加工，可達到設計（jì）要求，但加工（gōng）過（guò）程中（zhōng）由於工裝鏜杆（gǎn）本（běn）身較長，鏜杆會彎（wān）曲下垂，最大彎曲量約為0． 047 mm，會影響孔深中間部位的精加工尺寸; 精加工孔兩端尺寸到（dào）位後測量孔中段，發現有偏差，需要對孔中段進行（háng）一次光刀修複，並且耗時（shí）長［6］。

1.機架的主（zhǔ）要技術參數

材質: ZG270 － 500;重量/kg: 50 032外形尺（chǐ）寸/mm × mm × mm: 2 356 × 2 400 × 2 480;無（wú）損檢測: UT、MT。

圖（tú）1 機（jī）架外形圖

2.二十輥（gǔn）軋機機（jī）架（jià）孔專用（yòng）鏜床（chuáng）

針對以上製約加工精（jīng）度瓶頸的特點，二十輥軋（zhá）機機架孔專用（yòng）鏜床的設計從以下兩方麵入手:第一，針對鏜削加工過程中鏜杆截麵尺寸小，鏜削過程中（zhōng）鏜杆變剛度的（de）問題，在（zài）加工允許範圍內設計大截麵鏜杆（gǎn），使變剛度鏜削過程問題（tí）轉變為等剛度鏜削，同時設計減振結構，減小半圓（yuán）孔加工過程中振顫影響;第二，需要解決 8 孔中任意一個孔自身精度超（chāo）差（chà）或其中任意（yì）兩孔之間的形位公差超（chāo）差，將導致機架精度（dù）超差的問題。解決過程如下: 首（shǒu）先，如果實現鏜杆等剛度鏜削，根（gēn）據“運動相對論”原理，則將鏜杆伸長（zhǎng）運（yùn）動轉（zhuǎn）化為長鏜杆的水平運動及工件靜止或工件（jiàn）的（de）運動及長鏜杆靜止兩種（zhǒng）狀態，結構示（shì）意如圖 2。

狀態一: 長鏜杆的水平運動及工（gōng）件靜（jìng）止，此（cǐ）時由於鏜（táng）杆長度大，水平運動時，鏜杆部分由於（yú）“杠（gàng）杆比例縮放（fàng）原理”會將導軌（guǐ）間隙放大，影響加工精度（dù），所以（yǐ）采用（yòng）狀態二，即工件的運動及長鏜杆靜止。二十輥軋機機架重量為 65 t 及 90 t 兩種規格，為保證工件直線運動的精度及增強抗震性（xìng），工件運動導軌采用閉式靜壓導軌，其具有導軌運動速度的變化對油膜厚度的影響小，載荷的變化對油膜厚度的影響小，液體摩擦係數僅為0． 005 左右，油膜抗振性好等優點，可以實（shí）現工件慢速進給，深孔等剛度鏜削，解決了原來變剛度鏜削時鏜杆變形隨鏜（táng）孔深度增加而增大的問題。

由於原有加工方法需要單獨完成（chéng） 8 個孔的加工，整體工（gōng）件精度受 8 次（cì）機床定位誤差的（de）幹擾及每次單孔加工時人為因素誤差的影響等，二十輥軋機機（jī）架孔專用鏜床（chuáng）以一次加（jiā）工完成所用（yòng）孔鏜削（xuē）為指導思想，設計鏜頭係統( 如圖 3) ，鏜頭係統共由 8組（zǔ）鏜頭組成，8 組鏜頭相（xiàng）對固定且（qiě）位置公差遠小於機架八孔位置公差要求，即可解決（jué）所有鏜削機架孔支架位置公差滿足（zú）圖紙要求且與鏜頭位置公（gōng）差一致八孔鏜頭（tóu）采用獨特的刀具定位技術，重複定位精（jīng）度達到 0． 002 mm，半精度時加工刀具最小徑向進給量為 0． 05 mm，精（jīng）加工時刀具最小徑向進給量 ± 0． 005mm，滿足高精度孔徑加工需求。根據（jù）機架的圖紙，我們可以看出（chū），梅花形深孔為非整圓（yuán）孔，對切削加工的影響較大，也是加工的難（nán）點（diǎn）的關鍵所在。

本鏜床在切（qiē）削加工時，八孔鏜頭（tóu）采用獨特的齒差阻尼（ní）減振技術及鏜刀（dāo）對位加工方法，可使孔加工（gōng）的粗糙度更好（hǎo）及調高刀具的使用壽命。即在深孔鏜削加工過程中，沿工件梅花中心對稱的兩個孔一同加工，這樣切削加工力由於方向相反，大小相等，從而作用力相（xiàng）互抵消，而單孔加工卻避免不了（le），從而對加工精（jīng）度及刀具使用壽命產生影響。

表（biǎo） 1 二十輥軋機機架孔專用鏜床參數

圖（tú） 4 為二十輥軋機機架孔專用鏜床（chuáng）三維仿真，參數（shù）如表 1。

3.結語

首先，二（èr）十（shí）輥軋機機架孔專用鏜床專有機械結構設（shè）計，解決了機架梅花深（shēn）孔加工的難題（tí），解決了原加工方法中找正困難、加（jiā）工精度容易超差等問題。能真正（zhèng）意義上的解決（jué）機架梅花孔精度加工精（jīng）度不高的難題，打破製約國產二十（shí）輥軋機精（jīng）度低的瓶頸，同時可（kě）以向其他軋機產品進行延伸（shēn），如四輥軋機、六輥、偏（piān）八輥、十二輥、十四輥、十八輥、二十六輥、三十輥直（zhí）至三十六輥軋機，整體提高我國軋機行業的製造（zào）精度。

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