張重山

德國(guó)張力減徑軋機(jī)機(jī)架?chē)?guó)產(chǎn)化

張重山

（天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ，天津市 300220）

德國(guó)產(chǎn)張減機(jī)架在機(jī)架本體上，有三個(gè)互成120°夾角的軸承孔，這三個(gè)軸承孔是用來(lái)安裝軋輥和傳動(dòng)裝置總成的，并且這三個(gè)軸承孔的軸心與機(jī)架定位中心有70 mm的偏移量。方案通過(guò)焊裝工藝塊的方法，將安裝基準(zhǔn)φ1400 mm與三個(gè)軸承孔的中心（軋制中心）統(tǒng)一起來(lái)，并使兩中心的偏移精度控制在0．02～0．04 mm之內(nèi)，遠(yuǎn)高于圖紙要求的0．1 mm。

國(guó)產(chǎn)化；機(jī)架準(zhǔn)確分度；裝具設(shè)計(jì)

一、引言

承德鋼管廠(chǎng)2000年從德國(guó)引進(jìn)無(wú)縫鋼管精軋生產(chǎn)線(xiàn)，經(jīng)過(guò)幾年使用，其中心部件張力減徑機(jī)架磨損比較嚴(yán)重，需要更換。如果從德國(guó)原設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)訂購(gòu)，每臺(tái)機(jī)架需要大約1萬(wàn)余美元，供貨周期大約需要8個(gè)月，這對(duì)于承德鋼管廠(chǎng)來(lái)說(shuō)是難以接受的。由于這種軋機(jī)機(jī)架生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，產(chǎn)品精度要求嚴(yán)格所國(guó)內(nèi)許多生產(chǎn)廠(chǎng)家不是索要價(jià)格較高就是供貨周期太長(zhǎng)。無(wú)法滿(mǎn)足承德鋼管廠(chǎng)的需求。受承德鋼管廠(chǎng)的委托，加之經(jīng)過(guò)審慎地分析研究和理論推算。決定攻克這一難題，走出以國(guó)產(chǎn)軋機(jī)機(jī)架替代進(jìn)口機(jī)架的路子，脫離受制于外的困境。在克服了技術(shù)、工藝、設(shè)備等諸多方面的困難，終于在不到半年的時(shí)間內(nèi)拿出了試制品。經(jīng)過(guò)試用，我們的產(chǎn)品完全能夠替代德國(guó)原廠(chǎng)產(chǎn)品，制造費(fèi)只是引進(jìn)費(fèi)用的四分之一，從而實(shí)現(xiàn)了該部件的國(guó)產(chǎn)化。

二、張力減徑機(jī)架部件介紹

該機(jī)架（見(jiàn)機(jī)架圖）是張力減徑機(jī)的中心部件，它是由三個(gè)厚55 mm凸出的部分及φ1400 mm間不完整的圓止口作為機(jī)架安裝基準(zhǔn)。在機(jī)架本體上，有三個(gè)互成120°夾角的軸承孔，這三個(gè)軸承孔是用來(lái)安裝軋輥和傳動(dòng)裝置總成的，并且這三個(gè)軸承孔的軸心與機(jī)架定位中心有70 mm的偏移量。

由于該機(jī)架的安裝基準(zhǔn)與鋼管軋制線(xiàn)中心不重合，且每個(gè)傳動(dòng)軸承孔與鋼管軋制中心有115 mm的偏移量。這樣就給機(jī)架的加工和測(cè)量造成了很大困難。

在實(shí)際運(yùn)作中，機(jī)架上的軋輥是靠斜齒輪傳動(dòng)的，為了保證軋管的質(zhì)量，不僅需要齒輪傳動(dòng)必須平穩(wěn)，而且軋輥裝配后兩側(cè)面的間隙適當(dāng)且均勻，這就要求張力減徑機(jī)架加工精度高，零件互換性好。

三、合理選擇加工基準(zhǔn)

張力減徑機(jī)架的正面（圖一）和反面（圖二）均有φ1400 mm定位基準(zhǔn)，加工前我們將機(jī)架正面兩側(cè)各焊一個(gè)工藝塊（見(jiàn)圖一），這樣即可實(shí)現(xiàn)φ1400尺寸的測(cè)量，又為下一道工序加工反面φ1400 mm定為基準(zhǔn)提供了定為基準(zhǔn)，從而使兩面的φ1400 mm同心度達(dá)到0．02 mm。

圖一

圖二

為了加工三個(gè)呈120°分布的軸承孔，我們?cè)O(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)胎具（圖三），并在機(jī)架的反面焊了3個(gè)與旋轉(zhuǎn)胎具止口相配合的工藝塊，在加工完成B面φ1400 mm止口后，在百分表A、百分表B的測(cè)量下，移動(dòng)工件至百分表C，壓表70 mm（見(jiàn)圖二），加工旋轉(zhuǎn)胎具定位塊，使旋轉(zhuǎn)胎具定位塊止口與φ1400 mm止口同心度在0．02 mm之內(nèi)。

通過(guò)焊裝工藝塊的方法，我們將安裝基準(zhǔn)φ1400 mm與三個(gè)軸承孔的中心（軋制中心）統(tǒng)一起來(lái)，并使兩中心的偏移精度控制在0．02～0．04 mm之內(nèi)，高于圖紙要求的0．1 mm。

四、攻克工藝難點(diǎn)

在張力減徑機(jī)架的加工中，三個(gè)互成120°角的軸承孔的分度和測(cè)量是工藝難點(diǎn)，在制定120°角精確分度工藝時(shí)，由于我廠(chǎng)沒(méi)有大型高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，我們制定了“補(bǔ)角測(cè)量法”完成工件120°精確分度的工藝，具體的方法為：

A、在鏜床上加工完成左右兩個(gè)下角的1430±0．2，同時(shí)在加工80＋0．4的小止口時(shí)，在工件下面M處加工長(zhǎng)550工藝面，保證工藝面與1430±0．2垂直。

B、利用工件反面三個(gè)工藝塊上的φ1000h7止口，在胎具（見(jiàn)圖三）上定位安裝，加工軸孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

C、制作一個(gè) 30°角的測(cè)量塊（見(jiàn) 圖 四 ），將其固定在工件的M處，轉(zhuǎn)動(dòng)工件120°，測(cè)量30°角測(cè)量塊與鏜床主軸的平行度，當(dāng)測(cè)量范圍300 mm內(nèi)平行度不超過(guò)0．03 mm時(shí)，能保證分度的累積誤差不超過(guò)0．02°，完全能保證工件的分度精度要求。

在實(shí)現(xiàn)各孔的測(cè)量時(shí)，由于工件的理論中心（軋制中心線(xiàn)）并不存在可直接測(cè)量的測(cè)量點(diǎn)，所以我們采取間接測(cè)量的方法（見(jiàn)圖五）。為使測(cè)量精度提高，我們將精確測(cè)得的兩輔助測(cè)量點(diǎn)之間的距離1430±值的1／2做為計(jì)算依據(jù)，反推出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔的測(cè)量公差，使三個(gè)孔保證在圖紙要求的理論位置上。

圖三

圖四

圖五

五、結(jié)論

通過(guò)工藝攻關(guān)，我們?cè)诒緩S(chǎng)原有設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了高精度分度和高精度測(cè)量，工件加工水平與德國(guó)原配件相當(dāng)，既取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，又解決了用戶(hù)配件國(guó)產(chǎn)化的問(wèn)題。

目前已完成試制、客戶(hù)試用、產(chǎn)品定型等任務(wù)，進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。受到用戶(hù)的好評(píng)。

［1］成大先等．機(jī)械設(shè)計(jì)［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．

Localization of Ger many Tension－r educing Rack

ZHANG Chong－shan

（Tianjin Moder n Vocational and Technical College，Tianjin 300220 China）

A Ger many tension－reducing rack has 3 bearing holes，of which each t wo makes 120°angle．The 3 bearing holes are used to install the bearing roller and gear assembly and each of the axes has 70 mm offset from the center of the rack．Through the welding approach，this program unifies the installation standardφ1400 mm with the axes of the 3 bearing holes and controls the offset of the each t wo axes within 0．02～0．04 mm．This precision is much higher than the requirements of 0．1 mm on the drawing．

domestic；frame accurate indexing；outfit design

TG334

A

1673－582 X（2011）11－0074－03

2010－10－10

張重山（1960－），男，天津市人，天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程師，本科學(xué)歷，從事數(shù)控編程及實(shí)訓(xùn)研究。