CN102430775B - 多辊轧机机架加工方法及工装装置 - Google Patents

多辊轧机机架加工方法及工装装置 Download PDF

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本发明公开了一种用于加工多辊轧机机架的工装装置及方法,通过镗床一侧的镗轴进行驱动,包括:浮动镗杆,其一端通过万向轴与镗轴能拆装的连接,该浮动镗杆活动地穿设于多辊轧机机架上的待精加工的镗孔;两镗模,对称设置并固定于机架的两侧,且位于镗孔的两端侧,在两镗模上沿平行于所述镗孔的轴向对应设有多对定位孔,且定位孔的位置与镗孔的内壁上的待精加工面相对应,浮动镗杆能活动地穿设于两镗模上相对应的一对定位孔之间;至少一组镗刀组件,沿径向插装于浮动镗杆上开设的安装槽上,且镗刀组件的上部设有刀片,刀片凸伸出浮动镗杆,并与待精加工面相接触。本发明可多辊轧机架加工的精度要求、结构简单、易于操作、使用方便。

Description

多辊轧机机架加工方法及工装装置
技术领域
本发明涉及一种轧钢加工及装置领域,尤其涉及一种轧制薄带材或难轧金属带材的多辊轧机机架加工方法及工装装置。
背景技术
目前,世界上普遍采用多辊轧机轧制不锈钢,硅钢和高强度金属及合金薄带等。现有多辊轧机的辊系为塔形辊系,该塔形辊系使轧制力呈扇形传递给外层支撑辊,再由支撑辊多支点传递给机架。塔形辊子越多层数越多,外层支撑辊越多,使得轧机的轧制负荷通过辊系的支撑辊多支点传递给机架。如图1、图2所示,为现有的两种多辊轧机的侧视结构示意图。为了适应多辊轧机的辊系结构,在多辊轧机的机架开设有梅花通孔(如图3所示),用于安放多个辊子,与通孔垂直的两侧具有可通过带钢的窗口。
由于现有的辊子机架为高刚性的整体式铸钢件,此结构的轧机刚性高,并配备较完善的辊型调节系统和厚度控制系统能够轧制出厚度精度和平直度很高的薄带材。但是,这对机架的梅花孔加工的位置精度、形位公差要求也较高,而完全依靠现有的机床本身的可控加工精度是很难满足要求的。如图2所示,现有的多辊轧机的机架开设有组成梅花状8个孔,与每支背衬辊鞍座配合,该些孔设计要求为:各个孔的平行度公差0.025mm/M,孔距公差0.1mm,孔直径公差0.025mm,孔的表面光洁度为Ra0.8,与鞍座接触率为80%。而按现有的机架加工方法和工装装置,用镗床粗加工后,机架二次去应力退火后,再进行精加工。加工出来的8个镗孔圆弧平行度公差只能满足0.05~0.1mm/M,无法满足多辊轧机轧制作业的精度要求。
为此,本设计人凭借其多年从事相关行业的经验与实践,针对现有机架加工方法和工装装置的上述缺点与不足创造出一种能够满足多辊轧机架的精度要求的多辊轧机机架加工方法,且还创造出一种与该加工方法相配合使用的、结构简单、易于操作、使用方便的工装装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够满足多辊轧机架加工的精度要求、结构简单、易于操作、使用方便的用于加工多辊轧机机架的工装装置。
本发明的另一目的是提供一种能够满足多辊轧机架的精度要求的多辊轧机机架加工方法。
为达到上述目的,本发明提出一种用于加工多辊轧机机架的工装装置,通过镗床一侧的镗轴进行驱动,包括:浮动镗杆,其一端通过万向轴与所述镗轴能拆装的连接,该浮动镗杆活动地穿设于所述多辊轧机机架上的待精加工的镗孔;两镗模,对称设置并固定于所述多辊轧机机架的两侧,且位于所述镗孔的两端侧,在所述两镗模上沿平行于所述镗孔的轴向对应设有多对定位孔,且所述定位孔的位置与所述镗孔的内壁上的待精加工面相对应,所述浮动镗杆能活动地穿设于所述两镗模上相对应的一对定位孔之间;至少一组镗刀组件,沿径向插装于所述浮动镗杆上开设的安装槽上,且所述镗刀组件的上部设有刀片,所述刀片凸伸出所述浮动镗杆,并与所述镗孔的待精加工面相接触。
如上所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其中,所述镗刀组件为能微量调整刀片位置的镗刀组件。
如上所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其中,所述镗刀组件包括:镗孔刀架,插设于所述浮动镗杆的安装槽上;镗头,设于所述镗孔刀架的上端,所述镗头沿径向凸伸出所述浮动镗杆;刀片,通过连接件能调节的安装于所述镗头朝向所述镗孔的一侧,所述刀片与所述镗孔的待精加工面相对应。
如上所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其中,在所述浮动镗杆的中部设有一组所述镗刀组件,该镗刀组件置于所述两镗模之间。
如上所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其中,在所述浮动镗杆上相间隔的设有两组所述镗刀组件,该两组镗刀组件位于所述两镗模之间。
如上所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其中,在所述两镗模上分别开设有相对应的8个所述定位孔,每个所述镗模上的8个所述定位孔相对于该镗模的中心沿周向布置。
如上所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其中,所述浮动镗杆设有一根或平行设有四根。
如上所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其中,在各个所述定位孔内安装有与所述浮动镗杆相配合的滑动轴承。
本发明还提供了一种多辊轧机机架加工方法,所述方法包括:机架铸造成型后进行一次退火,通过镗床在所述机架上粗加工,形成镗孔;在所述镗孔表面进行探伤;所述机架进行二次退火处理;对镗孔进行半精加工处理后,进行机架失效处理消除残余应力后再进行精加工处理;该精加工采用如上所述的工装装置,所述精加工处理包括:
将浮动镗杆通过万向轴连接于所述镗床的镗轴上;
将至少一组镗刀组件插装于所述浮动镗杆上开设的安装槽上,且所述镗刀组件的上部设有刀片,所述刀片凸伸出所述浮动镗杆;
两镗模通过螺栓对称的固定于所述机架的两侧,使得所述两镗模上开设的多个定位孔与所述机架的镗孔的待精加工面相对应,当所述浮动镗杆贯穿于所述两镗模中相对应的一对定位孔时,所述镗刀组件与所述待精加工面相对应;
启动所述镗床,所述浮动镗杆在所述镗轴的驱动下进行转动和进给运动,从而驱动所述镗刀组件对镗孔内的部分待精加工面进行镗削,使得在所述镗孔内加工形成一精加工表面;
采用主轴定向和镗杆定向进行退刀工序;
取出所述浮动镗杆,再依次穿入所述两镗模中的其余相对应的定位孔,并通过所述镗刀组件对镗孔内的其余部分的待精加工面进行镗削,以使得完成整个待精加工面的镗削,以形成机架精加工成品。
如上所述的多辊轧机机架加工方法,其中,在所述精加工处理之前,所述加工方法还包括:将滑动轴承热压在所述镗模的各个所述定位孔上,所述滑动轴承内孔与所述浮动镗杆的配合间隙为1μm~3μm,同轴度为小于或等于2μm。
如上所述的多辊轧机机架加工方法,其中,在所述精加工处理完成后,卸下所述浮动镗杆,将研磨棒通过万向轴与所述镗床的镗轴相连接,并使所述研磨棒通过所述定位孔伸入至所述镗孔中,对所述精加工表面进行研磨。
与现有技术相比,本发明具有以下特点和优点:
1、本发明在镗轴的驱动下,浮动镗杆进行转动和进给运动时,镗刀组件的刀片对镗孔的待精加工面进行镗削,从而实现了对多辊轧机机架的精加工处理。本发明的工装装置具有加工精度高、结构简单、易操作且使用方便的优点。
2、本发明在浮动镗杆上设有至少一组镗刀组件,镗刀组件的刀片具有微量调整功能,镗刀组件在进给过程中,能够及时准确的调整刀片位置,以此补偿由于在镗孔过程中由于刀片的磨损造成的孔距偏差增大,从而达到较佳的镗削精度。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中,
图1为现有的多辊轧机的侧视结构示意图;
图2为现有的另一多辊轧机的侧视结构示意图;
图3为图2的机架的结构示意图;
图4为本发明用于加工多辊轧机机架的工装装置在使用时的结构示意图;
图5为本发明工装装置的镗模的结构示意图;
图6为本发明工装装置的浮动镗杆与镗刀组件相结合的一实施例的结构示意图;
图7为本发明工装装置的浮动镗杆与镗刀组件相结合的另一实施例的结构示意图;
图8为本发明工装装置的镗刀组件使用时的结构示意图;
图9为本发明工装装置的镗刀组件的结构示意图;
图10为本发明工装装置的研磨棒的结构示意图。
附图标记说明:
100-多辊轧机机架;1-镗床;2-浮动镗杆;3-左镗模;4-右镗模;5-镗刀组件;51-镗孔刀架;52-镗头;53-刀片;54-连接件;6-镗轴;7-万向轴;8-镗孔;9-定位孔;10-安装槽;11-滑动轴承;12-螺栓;13-研磨棒。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
请参考图4、图5,分别为本发明用于加工多辊轧机机架的工装装置在使用时的结构示意图及本发明工装装置的镗模的结构示意图。如图4所示,本发明提出的用于加工多辊轧机机架100的工装装置,通过镗床1一侧的镗轴6进行驱动,包括浮动镗杆2、左镗模3、右镗模4和镗刀组件5,浮动镗杆2一端通过万向轴7与镗轴6能拆装的连接在一起,该浮动镗杆2活动地穿设于多辊轧机机架100上的待精加工的镗孔8;在本实施例中镗孔呈梅花状,但本发明对镗孔的形状不作限制,镗孔可以根据实际需要,加工成其他适宜的形状。左镗模3和右镗模4对称设置并固定于机架100的两侧且位于镗孔8的两端侧。请一并参见图5,在左镗模3和右镗模4上沿平行于镗孔8的轴向对应设有多对定位孔9,且定位孔9的位置与所述镗孔8的内壁上的待精加工面相对应。当浮动镗杆2置于镗孔8中时,浮动镗杆2能活动地穿设于左镗模3和右镗模4上相对应的一对定位孔9之间,起到对浮动镗杆2的定位作用。镗刀组件5插装于所述浮动镗杆2上开设的安装槽10上,且镗刀组件5的上部设有刀片53(如图9所示),刀片53沿浮动镗杆2的径向凸伸出浮动镗杆2,并与所述镗孔8的待精加工面相接触。这样,在镗轴6的驱动下,浮动镗杆2进行转动和进给运动时,镗刀组件5的刀片对镗孔的待精加工面进行镗削,从而实现了对多辊轧机机架的精加工处理。本发明的工装装置具有加工精度高、结构简单、易操作且使用方便的优点。
请参考图6,为本发明工装装置的浮动镗杆与镗刀组件相结合的一实施例的结构示意图。如图所示,在浮动镗杆2的中部设有一组镗刀组件5,该镗刀组件5置于左镗模3和右镗模4之间。这样,保证镗刀组件5对镗孔8的待精加工面进行镗削。
请参考图7,为本发明工装装置的浮动镗杆与镗刀组件相结合的另一实施例的结构示意图。如图所示,在所述浮动镗杆2上相间隔的设有两组所述镗刀组件5,该两组镗刀组件5位于所述左镗模3和右镗模4之间。由于两镗刀组件5的刀片设置于同一平面上,两刀片的吃刀量相同,因此两镗刀组件5能够同时对镗孔8进行镗削,从而减少了浮动镗杆2所需的进给量,进而达到缩短了浮动镗杆2的长度的功效。同时节省了精加工工时,提高了加工效率。当两镗刀组件5的间距大约为镗孔8长度的一半时,浮动镗杆2的进给量约为仅设置一组镗刀组件5时的一半。
在本发明中,镗刀组件5为能微量调整刀片位置的镗刀组件。具体地讲,请参见图9,为本发明工装装置的镗刀组件的结构示意图。如图所示,镗刀组件5包括镗孔刀架51、镗头52和刀片53,镗孔刀架51插设于浮动镗杆2的安装槽10上,镗孔刀架51用于固定镗头52;镗头52设于镗孔刀架51的上端,镗头52沿径向凸伸出浮动镗杆2,用于安装刀片53;刀片53通过连接件54能调节的安装于镗头52朝向所述镗孔8的一侧,刀片53与镗孔8的待精加工面相对应,以便进行精加工处理。刀片53可通过与连接件54和镗头52之间的配合人工手动微量上下调整位置,其具体结构和调整过程为已有技术,在此不再详细描述。由于镗刀组件的刀片具有微量调整功能,镗刀组件5在进给过程中,能够及时准确的调整刀片53位置,以此补偿由于在镗孔过程中由于刀片53的磨损造成的孔距偏差增大,从而达到较佳的镗削精度。
在本发明中,如图5所示,在左镗模3和右镗模4上分别开设有相对应的8个定位孔9,形成两两相对的8对定位孔,每个镗模上的定位孔9相对于该镗模的中心周向布置。这样,浮动镗杆2能够分别穿设于该8对定位孔中,从而实现对镗孔8的整个待精加工面的精加工处理。但本发明对定位孔的数量不作限制,可以根据实际工况需要,设计为4孔、6孔或其它数量,只要能够保证浮动镗杆2上的镗刀组件5对镗孔8的待精加工面的精加工处理,满足对镗孔加工形状或精度要求即可。
进一步的,当设计为8对定位孔时,可采用具有四个平行设置的镗轴的镗床,四根所述浮动镗杆2通过万向轴与镗轴相连接,形成四根平行设置的浮动镗杆。这样,该四根平行设置的浮动镗杆可同时穿入四对定位孔中,并同时进行镗削作业,从而大幅度减少了加工时间,提高了加工效率。
进一步的,如图5所示,在各个定位孔9内安装有与所述浮动镗杆2相配合的滑动轴承11。滑动轴承11热压固定在定位孔9中,镗杆2外径与机架两侧左镗模3和右镗模4的定位孔9中的滑动轴承11的内孔之间的配合采用相同数值的间隙配合,压在镗模上的滑动轴承11内孔与镗杆配合间隙为1μm~3μm,同轴度为2μm之内,以此来保证浮动镗杆2上的镗刀组件5在整个从前到后镗孔过程中的回转中心一致性。
本发明还提供了一种多辊轧机机架加工方法,所述方法包括:机架铸造成型后进行一次退火,通过镗床在所述机架上粗加工,形成镗孔,在本实施例中镗孔呈梅花状,但本发明对镗孔的形状不作限制,镗孔可以根据实际需要,加工成其他适宜的形状。其中,粗加工余量范围为5mm~7mm;在所述镗孔表面进行探伤,即在镗孔的待精加工表面用磁粉探伤,检查表面有无裂纹。同时,在100mm厚度范围内进行超声波探伤,检查有无铸造缺陷和内部裂纹,如有缺陷则进行补焊处理;所述机架进行二次退火处理,退火的目的是消除粗加工或补焊产生的应力,且稳定机架形状和尺寸;对镗孔进行半精加工处理后,进行机架失效处理消除残余应力后再进行精加工处理;该精加工采用如上所述的工装装置,如图8所示,所述精加工处理包括:
将浮动镗杆2通过万向轴7连接于所述镗床1的镗轴6上;
将至少一组镗刀组件5插装于所述浮动镗杆2上开设的安装槽10上,且镗刀组件5的上部设有刀片53,所述刀片53凸伸出所述浮动镗杆2;
左镗模3和右镗模4通过螺栓12对称的固定于机架100的两侧,使得左镗模3和右镗模4上开设的多个定位孔9与机架100的镗孔8的待精加工面相对应,当浮动镗杆2贯穿于所述左镗模3和右镗模4中相对应的一对定位孔8上时,镗刀组件5的刀片53恰好与待精加工面相对应;
启动镗床1,浮动镗杆2在镗轴6的驱动下进行转动和进给运动,从而驱动镗刀组件5对镗孔8内的部分待精加工面进行镗削,使得在镗孔8内加工形成一精加工表面;
采用主轴定向和镗杆定向进行退刀工序;
取下浮动镗杆2,再依次穿入左镗模3和右镗模4中的其余相对应的定位孔,并通过所述镗刀组件对镗孔内的其余部分的待精加工面进行镗削,以使得完成整个待精加工面的镗削,以形成机架精加工成品。
进一步的,在所述精加工处理之前,所述加工方法还包括:将滑动轴承11热压在所述镗模的各个所述定位孔上,所述滑动轴承11内孔与所述浮动镗杆的配合间隙为1μm~3μm,同轴度为小于或等于2μm。
进一步的,在所述精加工处理完成后,卸下所述浮动镗杆2,将研磨棒13(如图10所示)通过万向轴与镗床的镗轴相连接,并使所述研磨棒13通过所述定位孔伸入至所述镗孔中,对所述精加工表面进行研磨,以进一步提高镗孔精度。
综上所述,本发明通过镗床的镗轴6驱动浮动镗杆2进行转动和进给运动,镗刀组件5的刀片53对镗孔8的待精加工面进行镗削,从而实现了对多辊轧机机架的精加工处理。本发明的工装装置具有加工精度高、结构简单、易操作且使用方便的优点。本发明在浮动镗杆上设有至少一组镗刀组件,可以缩短浮动镗杆的长度;镗刀组件的刀片具有微量调整功能,镗刀组件在进给过程中,能够及时准确的调整刀片位置,以此补偿由于在镗孔过程中因刀片的磨损造成的孔距偏差增大的缺陷,从而达到较佳的镗削精度。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

Claims (11)

1.一种用于加工多辊轧机机架的工装装置,通过镗床一侧的镗轴进行驱动,其特征在于,所述工装装置包括:
浮动镗杆,其一端通过万向轴与所述镗轴能拆装的连接,该浮动镗杆活动地穿设于所述多辊轧机机架上的待精加工的镗孔;
两镗模,对称设置并固定于所述多辊轧机机架的两侧,且位于所述镗孔的两端侧,在所述两镗模上沿平行于所述镗孔的轴向对应设有多对定位孔,且所述定位孔的位置与所述镗孔的内壁上的待精加工面相对应,所述浮动镗杆能活动地穿设于所述两镗模上相对应的一对定位孔之间;
至少一组镗刀组件,沿径向插装于所述浮动镗杆上开设的安装槽上,且所述镗刀组件的上部设有刀片,所述刀片凸伸出所述浮动镗杆,并与所述镗孔的待精加工面相接触。
2.如权利要求1所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其特征在于,所述镗刀组件为能微量调整刀片位置的镗刀组件。
3.如权利要求2所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其特征在于,所述镗刀组件包括:
镗孔刀架,插设于所述浮动镗杆的安装槽上;
镗头,设于所述镗孔刀架的上端,所述镗头沿径向凸伸出所述浮动镗杆;
刀片,通过连接件能调节的安装于所述镗头朝向所述镗孔的一侧,所述刀片与所述镗孔的待精加工面相对应。
4.如权利要求1或2或3所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其特征在于,在所述浮动镗杆的中部设有一组所述镗刀组件,该镗刀组件置于所述两镗模之间。
5.如权利要求1或2或3所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其特征在于,在所述浮动镗杆上相间隔的设有两组所述镗刀组件,该两组镗刀组件位于所述两镗模之间。
6.如权利要求1或2或3所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其特征在于,在所述两镗模上分别开设有相对应的8个所述定位孔,每个所述镗模上的8个所述定位孔相对于该镗模的中心沿周向布置。
7.如权利要求6所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其特征在于,所述浮动镗杆设有一根或平行设有四根。
8.如权利要求1所述的用于加工多辊轧机机架的工装装置,其特征在于,在各个所述定位孔内安装有与所述浮动镗杆相配合的滑动轴承。
9.一种多辊轧机机架加工方法,所述方法包括:机架铸造成型后进行一次退火,通过镗床在所述机架上粗加工,形成镗孔;在所述镗孔表面进行探伤;所述机架进行二次退火处理;对镗孔进行半精加工处理后,进行机架失效处理消除残余应力后再进行精加工处理;其特征在于,
该精加工采用如权利要求1至8中任一项所述的工装装置,所述精加工处理包括:
将浮动镗杆通过万向轴连接于所述镗床的镗轴上;
将至少一组镗刀组件插装于所述浮动镗杆上开设的安装槽上,且所述镗刀组件的上部设有刀片,所述刀片凸伸出所述浮动镗杆;
两镗模通过螺栓对称的固定于所述机架的两侧,使得所述两镗模上开设的多个定位孔与所述机架的镗孔的待精加工面相对应,当所述浮动镗杆贯穿于所述两镗模中相对应的一对定位孔时,所述镗刀组件与所述待精加工面相对应;
启动所述镗床,所述浮动镗杆在所述镗轴的驱动下进行转动和进给运动,从而驱动所述镗刀组件对镗孔内的部分待精加工面进行镗削,使得在所述镗孔内加工形成一精加工表面;
采用主轴定向和镗杆定向进行退刀工序;
取出所述浮动镗杆,再依次穿入所述两镗模中的其余相对应的定位孔,并通过所述镗刀组件对镗孔内的其余部分的待精加工面进行镗削,以使得完成整个待精加工面的镗削,以形成机架精加工成品。
10.如权利要求9所述的多辊轧机机架加工方法,其特征在于,在所述精加工处理之前,所述加工方法还包括:
将滑动轴承热压在所述镗模的各个所述定位孔上,所述滑动轴承内孔与所述浮动镗杆的配合间隙为1μm~3μm,同轴度为小于或等于2μm。
11.如权利要求9或10所述的多辊轧机机架加工方法,其特征在于,在所述精加工处理完成后,卸下所述浮动镗杆,将研磨棒通过万向轴与所述镗床的镗轴相连接,并使所述研磨棒通过所述定位孔伸入至所述镗孔中,对所述精加工表面进行研磨。
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