板帶軋機機架腳面垂直誤差檢測及控制措施

摘 要：經濟的快速發展促進了對于鋼鐵等基礎物資的需求，大型板材是現今鋼鐵需求中的一個重要方向，隨著經濟的快速發展，大型板材的需求量與日俱增。在鋼鐵企業的生產過程中，大型板帶軋機是板材生產中的重要設備之一，在大型板帶軋機的組成中，機架是其中重要的組成部分，大型板帶軋機的機架體積大、重量重、精度要求高，從而為大型板帶軋機的機架生產帶來不小的難度。文章將以TKS軋機機架腳處的垂直度進行檢測的基礎上對如何做好大型板帶軋機加工中的形位誤差進行控制。

關鍵詞：大型板帶軋機；形位誤差；數控加工；誤差控制

前言

大型板帶軋機是鋼鐵生產中的重要設備，做好大型板帶軋機的機架生產對于提高鋼鐵生產的質量有著十分重要的意義。大型板帶軋機的機架在軋機的生產中主要用于定位工作部件和承受板材、型材等軋制過程中所產生的反作用力，因此，需要在大型板帶軋機的機架加工生產過程中做好對于大型板帶軋機機架的形位誤差的控制，提高大型板帶軋機機架數控加工的生產精度。

1 大型板帶軋機機架加工形位誤差精度要求

TKS軋機機架主要應用于粗軋熱軋軋機的機架中，其主要使用GS240+N的材質，單片機架重達235t，最大加工外形尺寸達到了10830mm×4390mm×1650mm，加工尺寸大、重量較高這為大型板帶軋機機架的加工帶來了不小的困難，根據加工圖要求，其定位寬度的加工公差控制在0.1mm范圍內，窗口高度的公差控制在0.3mm范圍內，等尺寸公差以及垂直度需要保持在0.05mm以內，整個板帶軋機機架數控加工中要求有嚴格的形位公差，同時在加工的過程中涉及到多個加工的基準面，各基準面之間要求有嚴格的形位精度誤差。板帶軋機機架尺寸大、公差帶較小，在機械加工時無法直接對加工工件進行測量，同時在板帶軋機機架的加工過程中受到加工數控機床本身誤差以及加工時環境溫度的影響使得板帶軋機機架的加工面臨著極大的挑戰，在板帶軋機機架的加工過程中關鍵是要做好對于板帶軋機機架形位誤差的控制，其中，板帶軋機機架形位誤差主要受到待加工工件的裝夾以及數控機床加工誤差的影響，下文將以板帶軋機機架腳的垂直度形位誤差為例對如何做好板帶軋機機架加工時的形位誤差的控制進行分析闡述。

2 板帶軋機機架腳處在機械加工時所產生的垂直度誤差分析及控制

某板帶軋機機架采用的是進口大型數控龍門銑床進行加工，在對機架進行加工時將待加工件平放在工作臺上進行加工，在長時間的使用過程中，大型龍門銑床的精度難免會下降，因此在對板帶軋機機架進行加工之初首先需要對加工設備的精度進行檢查并調整確保機床的精度。

2.1 做好數控銑床加工時Z軸垂直度的檢測

在使用數控銑床對板帶軋機機架腳垂直面進行加工時，首先需要將機床的橫梁設置高于代加工工件的高度進行固定，而后使用滑枕沿著板帶軋機機架腳處的機腳面高度方向從上到下進行切削粗加工，在加工后的表面留有1mm的加工余量，便于后續精加工，而后對粗加工后的機架腳面進行打表測量，使用吸附在Z軸上的百分表對加工后的機架腳面從上到下進行檢測，查看上端到下端處的百分表的讀數，從而檢測出工件上下的偏差，為檢測出數控機床Z軸的偏斜度需要使用吊鋼琴線的方法加以檢測，垂直的鋼琴線可以認作為標準的垂線，而后將垂吊的鋼琴線靠近板帶軋機機架腳面，使用千分表對鋼琴線與板帶軋機機架腳面之間的距離進行測量，并以此作為數據機床Z軸傾斜誤差數據。

數控銑床Z軸垂直度誤差主要分為兩種，從側面分析可以分為內斜和外斜兩種。在板帶軋機機架腳的加工過程中，板帶軋機機架翻身前與翻身后使用Z軸對機架腳的垂直度進行檢測后發現其板帶軋機機架腳加工的垂直度誤差將變為原先的2倍，因此，在板帶軋機機架腳的加工過程中需要做好對于機架腳處垂直度誤差的控制，提高板帶軋機機架腳的加工精度，從而提高板帶軋機機架的加工質量。

2.2 提高板帶軋機機架腳加工時垂直度的控制措施

在板帶軋機機架腳的加工過程中，必須要采取一定的措施來做好Z軸垂直度的檢測與消除，以避免其垂直度的誤差對板帶軋機機架加工精度所帶來的影響，為提高板帶軋機機架腳的垂直度精度，需要采用以下兩種方法來消除板帶軋機機架腳垂直度的誤差，提高板帶軋機機架加工后的形位精度，便于后續安裝：（1）頂壓法，在使用上述方法對數控銑床Z軸的垂直度進行檢測的基礎上，得出數控銑床Z軸垂直度的誤差數值和誤差的趨勢，而后使用千斤頂頂在板帶軋機機架腳的附近區域，從而使得板帶軋機機架在其水平方向上發生一定的彈性形變，而后使用打表的方式對其周邊區域的變形情況進行一定的檢測并記錄相應的變形數據，而后在使用數控機床對板帶軋機機架腳進行加工時，使用數控銑床加工到該變形數據是Z軸垂直度誤差的一半，比如說，在板帶軋機機架腳的垂直度檢測中測得板帶軋機機架腳上下誤差數據為0.06mm，在使用千斤頂對其進行頂壓時就要使得板帶軋機機架腳產生0.03mm的彈性變形，而后卸除施加在板帶軋機機架腳上的千斤頂的頂力則板帶軋機機架恢復彈性變形即可獲得正確的板帶軋機機架腳的垂直度。（2）數控插補法，在不便于使用頂壓法對板帶軋機機架腳進行加工時可以采用數控插補法來對板帶軋機機架腳進行加工以確保板帶軋機機架腳的垂直度。數控插補法主要利用的是數控機床所具有的插補功能來對板帶軋機機架腳的垂直度進行補償，從而使得數控銑床在對板帶軋機機架腳進行加工的過程中能夠Z軸能夠沿著板帶軋機機架腳面走斜線軌跡，從而消除掉板帶軋機機架腳的垂直度誤差，提高板帶軋機機架腳的加工精度。

上述兩種加工方法都能夠對板帶軋機機架進行加工并能夠取得較好的板帶軋機機架腳的垂直度的加工精度，但是通過比較后發現，上述兩種方法各有特點：使用頂壓法來對板帶軋機機架進行加工時主要使用千斤頂來改變板帶軋機機架腳附近的裝夾力，并通過改變千斤頂的壓力來逐漸施加較大的作用力，從而將板帶軋機機架腳位置處的垂直度慢慢調整到位，同時在調整的過程中需要在板帶軋機機架腳位置處打表來控制施加力的大小，避免用力過大而使得整個板帶軋機機架發生移動。在使用頂壓法來對板帶軋機機架進行加工的過程中要注意調整力的大小，整個調整過程需要小心且調整較為繁瑣。但是在使用頂壓法調整到位后可以一次性的完成與板帶軋機機架腳面有平行度關系的板帶軋機機架其他部位的加工，而使用數控插補法來對板帶軋機機架腳面進行加工時，需要在測量數控銑床Z軸斜度的基礎上在不同的高度進行不同的數據插補，整個過程計算較為繁瑣，同時在使用數控插補法來對板帶軋機機架腳進行加工時容易將插補的方向弄反，從而加大板帶軋機機架腳面的加工誤差，但是相較于壓頂法能夠更好的節約時間，提高板帶軋機機架腳面的加工效率。

2.3 做好對于板帶軋機機架腳面加工后的垂直度的檢測

在使用上述方法完成對于板帶軋機機架腳面的加工后，需要使用吊鋼琴線使用千分尺測量的方式或是對板帶軋機機架的翻身前后的同一位置進行測量，確保加工的精度。

3 結束語

大型板帶軋機機架的形位誤差對于板帶軋機機架的加工精度有著十分重要的影響，在分析如何做好對于板帶軋機機架腳面垂直度檢測分析的基礎上提出了采用措施來對板帶軋機機架腳面垂直度誤差的控制措施。

參考文獻

[1]邵新如.軋機機架精加工后變形分析與對策[J].安徽冶金科技職業學院學報，1995，8.

[2]孫麗香，等.大型機架加工技術[J].一重技術，2006，5.

[3]秦穎軍，馬曉軍.2800中板軋機機架臥裝方法與誤差分析[J].重型機械科技，2004，3.