張重山

德國張力減徑軋機機架國產(chǎn)化

張重山

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

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

國產(chǎn)化；機架準(zhǔn)確分度；裝具設(shè)計

一、引言

承德鋼管廠2000年從德國引進無縫鋼管精軋生產(chǎn)線，經(jīng)過幾年使用，其中心部件張力減徑機架磨損比較嚴(yán)重，需要更換。如果從德國原設(shè)備生產(chǎn)廠訂購，每臺機架需要大約1萬余美元，供貨周期大約需要8個月，這對于承德鋼管廠來說是難以接受的。由于這種軋機機架生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，產(chǎn)品精度要求嚴(yán)格所國內(nèi)許多生產(chǎn)廠家不是索要價格較高就是供貨周期太長。無法滿足承德鋼管廠的需求。受承德鋼管廠的委托，加之經(jīng)過審慎地分析研究和理論推算。決定攻克這一難題，走出以國產(chǎn)軋機機架替代進口機架的路子，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間內(nèi)拿出了試制品。經(jīng)過試用，我們的產(chǎn)品完全能夠替代德國原廠產(chǎn)品，制造費只是引進費用的四分之一，從而實現(xiàn)了該部件的國產(chǎn)化。

二、張力減徑機架部件介紹

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

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

在實際運作中，機架上的軋輥是靠斜齒輪傳動的，為了保證軋管的質(zhì)量，不僅需要齒輪傳動必須平穩(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)，加工前我們將機架正面兩側(cè)各焊一個工藝塊（見圖一），這樣即可實現(xiàn)φ1400尺寸的測量，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同心度達到0．02 mm。

圖一

圖二

為了加工三個呈120°分布的軸承孔，我們設(shè)計了旋轉(zhuǎn)胎具（圖三），并在機架的反面焊了3個與旋轉(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的測量下，移動工件至百分表C，壓表70 mm（見圖二），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)。

通過焊裝工藝塊的方法，我們將安裝基準(zhǔn)φ1400 mm與三個軸承孔的中心（軋制中心）統(tǒng)一起來，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

在張力減徑機架的加工中，三個互成120°角的軸承孔的分度和測量是工藝難點，在制定120°角精確分度工藝時，由于我廠沒有大型高精度回轉(zhuǎn)工作臺，我們制定了“補角測量法”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下角的1430±0．2，同時在加工80＋0．4的小止口時，在工件下面M處加工長550工藝面，保證工藝面與1430±0．2垂直。

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

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

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

圖三

圖四

圖五

五、結(jié)論

通過工藝攻關(guān)，我們在本廠原有設(shè)備上，實現(xiàn)了高精度分度和高精度測量，工件加工水平與德國原配件相當(dāng)，既取得了較好的經(jīng)濟效益，又解決了用戶配件國產(chǎn)化的問題。

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

［1］成大先等．機械設(shè)計［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)控編程及實訓(xùn)研究。