大型板带轧机机架加工误差分析及控制

张磊

一重集团（黑龙江）重工有限公司

摘要：随着经济的快速发展，中国对钢铁的需求急剧增加。同时，大量中小钢厂在铁矿石利用率、钢材产量等方面存在诸多缺陷。如今，该国提倡节能增效，重组并合并为大型钢铁企业联合体，并通过升级改造旧设备建设大型钢铁生产线，以提高钢铁生产的效率和质量。大型板带轧机是钢铁生产中的重要设备。大型板带轧机机架的制造对保证大型板带机组的生产质量具有重要意义。大型板带轧机机架是大型板带机组的关键基础设备。其体积大、重量中等、形状复杂、装配精度要求高，给机架的生产和制造带来很大困难。在分析大型板带轧机机架制造难点的基础上，分析了如何制作大型板带机架，保证加工精度。

关键词：大型板带轧机机架；制造业加工精度

前言

大型板带轧机是钢铁生产中的重要设备，是冷轧和热轧卷的工作机床。如今，随着科学技术的发展，越来越多的技术应用于大型板带轧机，使得大型板带磨机在板材生产精度和自动化方面取得了长足的发展和进步。大型板带轧机机架是轧机的基础，是大型板带磨机工作时承受各种外部载荷的重要部件。如今，对大型板带轧机机架的加工精度要求越来越高。为了保证大型板带轧机机架的加工质量，必须克服大型板带机架尺寸大、重量重、形状复杂给机械加工制造带来的挑战，做好大型板带轧机机架的加工制造，确保加工精度。

1.移交期间大型板带轧机机架的精密制造要求

1.1大型板带轧机机架生产加工精度要求

德国SMSD轧机机架用于大型板带轧机机架，其外形尺寸为10830mm×4390mm×1650mm，体积大，重量中等。为了提高大型板带轧机机架的装配精度，必须保证大型板带机架的加工精度。在加工过程中，尺寸公差带较小，一些尺寸公差甚至满足5级精度的加工要求。同时，在加工过程中，需要注意多个不同的基准面，有些形状和位置公差甚至达到5级公差精度的要求，有些地方的表面粗糙度必须达到Ra1.6，这给大型板带轧机机架的加工和生产带来了困难和挑战。

1.2大型板带轧机机架尺寸精度的加工和生产困难

在大型板带轧机机架生产中，窄公差带的尺寸不仅难以直接测量，而且复杂的尺寸链在加工过程中容易受到机床误差、温度变化和工件应力的影响。大型尺寸的实际确定是大型板带轧机机架生产中的难点和关键，是大型板带钢机架制造和生产中需要解决的问题。

1.3大型板带轧机机架加工过程中的形状和位置控制困难

大型板带轧机机架的较大尺寸和重量，尤其是加工所需的平面和气缸之间的形状和位置误差，很容易受到大型板带机架工件自重变形、定位误差和机床本身误差的影响，这些误差很难消除。为了保证大型板带轧机机架的加工精度，需要对大型板带机架生产过程中的变形进行控制。

1.4　大型板带轧机机架制造表面粗糙度的控制

在大型板带轧机机架的生产过程中，所用刀具的磨损和刀具引起的振动将对大型板带磨机机架的表面粗糙度产生非常重要的影响。在加工大型板带轧机机架时，必须选择合理的刀具并控制切削量，并注意拧紧刀具，以避免刀具振动对大型板带磨机机架表面粗糙度的影响。

1.5大型板带轧机机架的匹配要求

大型板带轧机机架的操作侧和驱动侧在轧机本体中是对称的，它们通过底板整体连接到上梁，从而形成大型板带机架的机架。因此，在大型板带轧机机架的制造过程中，不断需要满足各种加工尺寸的要求，同时还需要确保与两个机架相对应的每个齿轮的实际尺寸误差能够控制在+0.03的误差精度内。只有这样，大型板带轧机机架的后续组装才方便。

2.加工大型板带轧机机架时选择加工设备

大型板带轧机机架体积大、重量中等、结构复杂、加工精度要求高。为了确保大型板带轧机机架的加工精度，需要选择高精度的机床来加工大型板带机架，并选择合理的加工工艺，以最大限度地减少车削和提升次数对大型板带磨机机架加工精度的影响。如今，大型数控设备在自动化和加工精度方面有了很大的提高，可以满足大型板带轧机机架加工的精度要求。同时，为避免机架超重对设备的影响，应确保大型板带轧机机架的加工设备具有足够的刚度和承载能力。可选用尺寸大、承载能力高的龙门数控铣床作为主要加工设备。

3.做好大型板带轧机机架加工变形对加工精度的影响

在大型板带轧机机架的加工和制造中，对加工精度的最大影响主要是由大型板带磨机机架的变形引起的。因为在大型板带轧机机架的加工和制造过程中，加工应力引起的变形可以通过退火和时效等中间工艺消除。然而，大型板带轧机机架自重引起的大型板带机架弯曲变形或扭曲变形需要在机械过程中进行校正。同时，大型板带轧机机架的尺寸、形状和位置精度也需要通过特殊方法去除。在大型板带轧机机架的加工和制造过程中，在大型板带钢轧机机架的半精加工完成并通过使用老化振动设备消除了机架中的残余应力后，大型板带材轧机机架在机床上处于最接近实际装配状态的侧立状态，并且所引起的机架的弯曲变形和扭曲变形的变形量非常小。因此，在大型板带轧机机架的加工过程中，需要以机架侧面外侧的平面状态作为消除大型板带机架加工变形的基础，并在大型板带钢机架水平放置时反映出来，因此，可以进一步消除大型板带轧机机架工件变形对大型板带机架加工精度的影响，加工精度可以满足大型板带磨机机架的加工要求。

4.在大型板带轧机机架加工过程中，正确控制形状和位置误差对加工精度的影响

在消除了大型板带轧机机架工件变形对大型板带机架加工精度的影响后，机床本身的精度误差已成为影响大型板带轧机机架形状和位置精度的最重要因素。在大型板带轧机机架的加工过程中，需要在保证大型板带磨机机架的形状和位置精度的基础上，做好加工尺寸的控制，以确保大型板带机架的加工精度。因此，有必要做好数控机床的精度检测，掌握数控机床各轴误差的大小和方向，并做好知晓，从而做好大型板带轧机机架工艺规划中的精度控制。测试数控机床的主要方法有：（1）使用标准量块或大理石尺、方尺等对设备进行测试。（2） 在大型板带轧机机架的工件上设置基准，并进行检查。上述两种检测方法可以检测加工设备的各种轴的形状和位置误差。掌握设备的机床误差后，可以通过编程或调整工件来消除误差，以确保加工精度。

5.控制加工过程中大型板带轧机机架的尺寸误差

大型板带轧机机架的长尺寸误差需要使用标准测量杆和数控机床的测量设备共同确定。不能单独使用测量工具进行测量。在测量过程中，工件测量会受到周围环境、工件热膨胀等诸多因素的影响，因此，测量误差应通过一定的计算进行校正和补偿。应通过测量尺寸控制匹配尺寸，确保大型板带轧机机架的加工精度。

6结论

大型板带轧机机架尺寸大、重量重、加工精度高、结构复杂，也是大型板带机加工制造的重要组成部分。在分析影响大型板带轧机机架加工精度因素的基础上，介绍了如何做好大型板带机架的机械加工。

参考文献

［1］朱昌逑.大型板带轧机制造工艺研究［J］.北京科技大学学报，2017，8.

［2］陆剑中，孙家宁，等.金属切削原理与刀具［M］.机械工业出版社，2021，2.

［3］傅成昌，傅晓燕，等.公差与配合问答［M］.机械工业出版社，2017，1.