不銹鋼冷軋機(jī)活動(dòng)梁加工工藝研究

董文忠

(二重(德陽)重型裝備有限公司，四川618000)

1 產(chǎn)品簡介

活動(dòng)梁是1450不銹鋼五連軋冷軋機(jī)主機(jī)裝配上的徑向調(diào)整裝置中最重要的一個(gè)零件，通過它將側(cè)輥裝配部分與側(cè)推油缸連接，通過側(cè)輥，對上下工作輥傳遞軋制力，調(diào)整輥縫，給定壓下量的作用。因此活動(dòng)梁加工精度的高低直接影響到軋制鋼板的軋制精度。

每條1450不銹鋼軋線上，活動(dòng)梁數(shù)量多，每組牌坊有4件，五連軋要20件；零件為42CrMo鍛件，外形為長條狀，形狀復(fù)雜，尺寸精度、粗糙度、形位公差精度要求高，如圖1所示。

2 主要技術(shù)要求

(1)材料42CrMo，整體調(diào)質(zhì)處理，286～321HBW。

(2)斜度64.5°±0.5°，H面粗糙度Ra0.8 μm，平面度0.03 mm。

(3)4-?63H8孔圓度0.01 mm，粗糙度Ra0.4 μm，與H面垂直度0.025 mm。

(4)?63H8孔的孔口端面粗糙度Ra3.2 μm，平面度0.02 mm，與H面平行度0.025 mm。

(5)150H7×1340H7長方槽粗糙度Ra1.6 μm，槽側(cè)面與H面垂直度0.03 mm，槽底面平面度0.03 mm。

3 加工難點(diǎn)分析及措施

3.1 活動(dòng)梁加工難點(diǎn)

如何保證加工質(zhì)量，縮短加工周期，是工藝要解決的主要問題。

由于活動(dòng)梁的形狀不規(guī)則，加工時(shí)毛坯去除量大，工件易變形，并且尺寸精度及形位公差要求高，加工的主要難點(diǎn)是64.5°角度斜面，長方槽150H7×1340H7和4-?63H8油缸孔尺寸的粗糙度及形位公差的控制，140P7槽形位公差的控制，18個(gè)密封環(huán)槽的加工，這些主要加工面可安排在一道工序上進(jìn)行。

首先，從大方向來看，教育部頒發(fā)的《中等職業(yè)學(xué)校語文教學(xué)大綱》中明確規(guī)定語文教學(xué)的任務(wù)是“加強(qiáng)語文實(shí)踐，培養(yǎng)語文的應(yīng)用能力，為綜合職業(yè)能力的形成，以及繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)”。而在教育教學(xué)內(nèi)容與要求基礎(chǔ)模塊中，第3條專門突出“語文綜合實(shí)踐活動(dòng)，根據(jù)校園生活、社會(huì)生活和職業(yè)生活確定活動(dòng)內(nèi)容，設(shè)計(jì)活動(dòng)項(xiàng)目，創(chuàng)設(shè)活動(dòng)情境。通過搜集資料、小組合作、交流展示、總結(jié)評價(jià)等步驟，圍繞活動(dòng)主題開展語文實(shí)踐活動(dòng)，運(yùn)用有關(guān)的語文知識(shí)和技能，提高語文應(yīng)用能力，培養(yǎng)職業(yè)理想和職業(yè)情感。”

3.2 調(diào)整加工工藝

由于工件形位公差要求嚴(yán)，為了消除粗加工后的切削應(yīng)力，在調(diào)質(zhì)半精加工后安排人工時(shí)效工序，并且精加工時(shí)，合理安排各加工面的加工順序及加工余量，防止精加工時(shí)切削應(yīng)力導(dǎo)致工件變形。

圖1 活動(dòng)梁Figure 1 Walking beam

圖2 加角度墊塊的活動(dòng)梁Figure 2 Walking beam with angle spacer block

由于主要加工工序是斜面及槽、孔的加工，為了方便加工斜面、方槽和油缸孔，提高裝卡找正及加工效率，保證角度面的角度公差一致性，需專門設(shè)計(jì)角度墊塊工裝，將工件底面作為基準(zhǔn)面，利用斜面兩端31 mm寬的缺口面作為定位基準(zhǔn)，將工件斜面墊垂直，以方便機(jī)床主軸加工。

4-?63H8孔為油缸盲孔，加工后要求粗糙度達(dá)Ra0.4 μm，為了達(dá)到粗糙度要求，一般采用鉆床珩磨加工，考慮到油缸孔的數(shù)量多，珩磨效率低，為了提高生產(chǎn)效率，專門定制了?63H8直徑的滾壓刀，精鏜后直接對內(nèi)孔進(jìn)行最后滾壓加工一到兩次，達(dá)到粗糙度及尺寸要求，生產(chǎn)效率比珩磨內(nèi)孔高，并且在滾壓刀上的滾針磨損后可以進(jìn)行更換，可有效降低滾壓刀具成本。

4 制造工藝流程

工藝流程如下：鍛件→正火→粗加工→超聲檢測→調(diào)質(zhì)處理→粗加工→超聲檢測→半精加工→人工時(shí)效→精加工。

5 關(guān)鍵工序分析

5.1 加工方案

5.1.1 粗加工

調(diào)質(zhì)前進(jìn)行粗加工，目的是加工去除多余的加工余量，滿足超聲檢測及熱處理要求。

5.1.2 半精加工

半精加工的目的，是在調(diào)質(zhì)超聲檢測合格后，去除工件外形、工件長方槽及缸孔的大部加工余量，主要在臥式鏜床上進(jìn)行，加工后再進(jìn)行一次人工時(shí)效，消除工件的內(nèi)應(yīng)力及加工應(yīng)力，防止精加工后產(chǎn)生工件變形。

5.1.3 精加工

根據(jù)活動(dòng)梁的外形特點(diǎn)及技術(shù)要求，要用工裝將工件64.5°斜面墊垂直，以利于加工，為此，選取工件底面B面、斜面兩端寬度為31 mm的直面缺口作為工裝的定位基準(zhǔn)面。精加工時(shí)，需要先加工出B面，再加工斜面及缸孔面。為了防止先加工好B面后，再加工其余各面時(shí)由于余量過大而引起基準(zhǔn)B面變形，采用先半精銑外形各面、270×200方槽、150H7×1340H7長方槽、140P7鍵槽各留量2 mm，再精加工出厚度300 mm的平行兩面，平面度達(dá)到0.03 mm。作為精加工基準(zhǔn)面，并且同時(shí)精加工出255 mm深垂直側(cè)面，與B面垂直，再精加工斜面、長方槽、缸孔、密封環(huán)槽等精加工尺寸面。最后在?130 mm落地鏜床上對各油孔進(jìn)行加工，這樣安排工序能夠較好地保證加工質(zhì)量。

由于精加工面的精度要求高，選擇數(shù)控龍門銑床進(jìn)行精加工。在機(jī)床上精加工前，應(yīng)對機(jī)床各方向的運(yùn)動(dòng)精度進(jìn)行調(diào)校檢修，以滿足加工要求。然后轉(zhuǎn)到數(shù)控鏜床上，用槍鉆對油孔及螺紋孔進(jìn)行加工。

精加工主要加工工序?yàn)椋?/p>

(1)在精銑厚度面時(shí)，先將各主要加工面按留量2 mm進(jìn)行半精加工，再精銑出厚度300 mm的兩面平行，平面度達(dá)0.02 mm。精銑出255 mm深槽底面與厚度B面垂直，平面度達(dá)0.03 mm， 作為墊角度墊塊的找正基準(zhǔn)，同時(shí)銑出主視圖總長兩端斜面處端500 mm尺寸缺口面，并保證在同一平面上。

(2)在工作臺(tái)上放兩塊角度工裝墊塊，定好開檔位置，將角度墊塊找正在0.015 mm以內(nèi)，以底面B面為基準(zhǔn)面，將工件放在角度工裝墊塊上，如圖2所示，并找正255 mm槽底面跳動(dòng)在0.02 mm，再重新找正工件厚度面，符合角度公差的要求后，壓緊。

b)半精銑、精銑出150H7×1340H7長方槽及槽底面，控制槽深度35±0.05，保證槽底面平面度要求。

圖3 滾壓刀Figure 3 Rolling tool

d)精銑斜面上18個(gè)密封環(huán)槽，由于環(huán)槽寬度只有3.8 mm，粗糙度達(dá)Ra3.2 μm，用直徑3 mm的銑刀直接銑圓加工，效率低，加工時(shí)間長，刀具消耗大，為此，改用鍵槽銑刀改制成3 mm寬的環(huán)槽銑刀，先進(jìn)行粗加工，再用?3 mm的銑刀精銑出環(huán)槽，加工效率提高了2倍，各加工面完成后進(jìn)行臨床檢驗(yàn)，滿足了圖紙要求。

(4)按以上方法加工后，將工件平放，以B面為基面，打表找正，檢測64.5°角度面公差及平面度，均能滿足圖紙要求。

(5)在以上工序完成后，工件轉(zhuǎn)數(shù)控鏜床加工其余的絲孔及油孔。

6 結(jié)論

按上述加工方案加工，完成了44件活動(dòng)梁的加工，均達(dá)到了技術(shù)要求。對活動(dòng)梁的批量化生產(chǎn)，能夠很好地滿足技術(shù)要求，特別是采用角度墊塊工裝及用滾壓刀代替珩磨頭，降低了內(nèi)孔的粗糙度，節(jié)約了生產(chǎn)周期，保證了產(chǎn)品的裝配要求。