利用工艺方法保证轧制设备机架加工精度

孙 亮

(中国一重核电生产部，黑龙江161042)

1 难点分析

归类总结冷轧机架加工中存在的一些难点，主要集中在以下几个方面：

(1)采用有效工艺方法充分释放工件内部应力，减少工件变形，确保各项精度满足图纸要求，主要是机架窗口尺寸，以及轧机底板与机架窗口的垂直度要求。

(2)为确保轧机的各项精度要求，根据现有设备条件，如何避免机床自身的数显误差，以及机床之间更替工序时产生的数显误差。

针对以上问题，通过如下工艺措施来确保加工符合图纸要求。

2 消除机架内部应力

首先应消除机架内部应力，确保各项精度满足图纸要求。

2.1 在机架精加工前，各尺寸单面留3～4 mm的加工留量，在此状态下加工余下部分。

2.2 按照如图1所示，在轧机进行粗加工时，应人为保留加工余量至图1所示工艺压块的位置。如果粗加工余量不足，无法保留，则可以在此位置焊接压块。

2.3 在装夹轧机机架前，先将垫铁平放在平台上，每个垫铁之间保持适当的距离。装夹时，1号垫铁承受压力，使用千分表利用机床进行找正，打表数值会呈现中间略高，两侧偏低的趋势。首次找正完成后，再调整2号垫铁，此时会呈现两侧高而中间低的趋势，最后，使用3号垫铁进行最后一次调整，即可达到水平状态。

1—机架 2—斜铁 3—垫铁 4—工艺压块

2.4 因为垫铁受力不均匀，导致工件会产生一定自身变形，目前的上平面为强制找正平面。为了控制工件自身的变形，采用了以下的加工工艺：

(1)首先在机架的上表面加工一周的环形基准找正面，如图2所示，然后在轧机底座相对较远的位置(如图2中的15与16处)，用铣刀加工两处找正面，为后续找正使用。如果位置15和16与环形加工带不在一个平面上时，则将实际差值做记录。

图2 加工环形找正基准Figure 2 Alignment for machining the ring

(2)在侧立面上，如图3所示的剖面线加工处加工两处基准面，为侧立时使用。

(3)按照图4所示将机架侧立，在图4中1、6、9的标记处找正，打表记录实际16点的实际数值。此时为机架自由状态的实际测量数据。此时可以使用压板固定机架，防止机架侧翻。

图3 加工侧立面找正基准Figure 3 Alignment for machining the side facade

图4 机架侧立Figure 4 Side stand of housing

(4)记录实际测量数据后，将机架重新安装至水平，重新找正，将各点侧立时的记录数据重新找出，此时为机架侧立时自由状态。可以通过压板和可调垫铁进行强制找正，强制找正后，在加工结束前，不要放松压板。由于机架的上平面处于自由放松状态，所以通过此方法可以很好地消除由于垫铁的受力不同而产生的轧机变形。

3 排除机床自身存在的误差

在加工机架时，由于机床的精度误差可能会产生加工误差，因此需要对机床的各项精度进行补偿。而且机架窗口尺寸应该按上差加工，经验发现，进入装配后，机架窗口尺寸会缩小0.06～0.08 mm。

3.1 地脚与机架窗口垂直方向的夹角

对于地脚与机架窗口垂直方向的夹角，可以使用有效的加工工艺方法来补偿。如图5所示，如果机床工作台的进给方向与横梁的移动方向存在夹角α，轧机窗框找正后，加工地角板时，自然也会出现同样的夹角α。这对于机床自身是很难发现的。但是当我们把机架翻转后，加工另一面的时候，如图6所示，该问题就会暴露出来了。

图5 地脚与机架窗口垂直方向的夹角Figure 5 Angle of housing window to the anchor in vertical direction

图6 翻转机架后地脚与机架窗口垂直方向的夹角Figure 6 Angle of housing window to the rear flipping housing of anchor in vertical direction

3.2 解决地脚与机架窗口之间夹角的方法

首先在精加地脚板之前在机架出口侧窗口找正，用铣刀先加工一条找正带。而后将机架翻转180°，重新使用千分表打表，记录两端差值为n，如果n很大，说明机床存在夹角，假设在地脚板宽度范围内机床夹角产生的差值为a，则n为：

n=a+a=2a

式中，n为翻转后地角板的测量差值；a为机床自身存在的夹角。

根据分析，在机架翻转180°后，将两端打表的差值减少到n/2。此时机架的地板与窗口真正垂直，通过这些调整会很好地消除机床自身产生的误差。

4 结语

综上所述，采用恰当的工艺方法完全可以解决轧机机架加工误差及变形问题，确保轧机精度完全符合图纸要求，对轧制产品的质量有了可靠的保证。