大型板帶軋機機架機械加工精度的控制措施

黃 琨

（河鋼集團邯鋼公司連鑄連軋廠，河北 邯鄲 056015）

大型板帶軋機的機架是主要的機械加工定位結構，也承擔著機械加工期間的大部分設備重量，在實際機架運行的過程中對于加工精準度的要求非常高，但是實際機架運行出現誤差的情況也比較常見，因而在機架運行精度控制方面必須要采取科學的優化措施，來提高機架結構運行的穩定性，對機械加工過程中結構位移、定位誤差進行嚴格的控制，促進設備機械加工的質量與效率提升。

1 大型板帶軋機機架機械加工精度控制的重點分析

大型板帶軋機設備運行的質量與機械加工產品的最終制造效果之間是成正比關系的，影響機械加工質量的主要因素就是機械加工設備運行的精度。大型板帶軋機機架是設備運行精度控制的主體結構，根據機架的具體規格和運行特點，需要明確精度控制的重點，從而促進精度控制的有效性提升。

1.1 機架設備尺寸的精準掌控

大型板帶軋機機架結構當中包含的組成內容較多，并且結構的運行具有復雜的特點，在實際機架結構工作的過程中，各個組成部位的運行都會對機架總體運行的效果產生影響，組成部位哪怕是細微性的問題，機架結構運行的效果都會出現比較明顯的變動[1]。因而對于機架設備尺寸的精度掌控，需要對機架結構的各個零件部位和生產溫度、力的方向、力的大小等細節性內容，進行全方位的管理和調控，保證所有結構都能按照正確、規范的形態工作運轉，在細節性的控制方面必須要得到重視，保證各個細節運行之間能夠保持穩定、協調的狀態，從而實現機架整體運行精準度的保持。另外，機架設備尺寸精準度的掌控，還需要從整體的角度出發，對機架機械加工期間整體結構運行的協調性進行優化，機械加工是一項系統性的活動，要讓系統當中所有運行環節之間能夠順暢的銜接，不發生多余的操作與碰撞，保持整體運行力的平衡狀態，強化機架結構加工期間的穩定性，促進精度控制水平提升的同時，也能促進機械加工效率的提升。

1.2 機架設備變形問題的調控

大型板帶軋機的機架結構形體比較龐大，對應的機架結構就比較重，通常機械生產活動的周期比較長，機架在連續工作的狀態下，運行期間需要克服重力進行運轉，再加上機械生產之間的外力作用比較多，機架結構長時間工作期間容易出現變形的問題。機架結構產生變形后，會引發更多的精度無法掌控的情況，因而需要對機架設備變形問題進行時刻關注。另外，針對機架設備變形的問題，要以預防為主，當機架結構出現變形之后，想要完全調整回與原本一模一樣的狀態，幾乎是不可能。由于機架設備變形問題的引發原因比較多，就需要在機械生產的過程中進行重點調控，對影響因素進行更多的關注和管控。

1.3 機械切割加工表面粗糙度的管控

機架結構在開展機械加工時，對產品表面進行切割加工，就會與產品表面有相應的摩擦接觸，對于加工表面的粗糙度有直接的作用力[2]。大型板帶軋機機架結構切割加工，是通過刀具進行操作，刀具在實際運行期間通過機械力量完成切割，刀具切割的效果會受到機械震動、刀具材質與刀具表面完整度等方面的影響。因而對于機械切割加工表面粗糙度的管控重點，是對刀具的實際形態進行調整，對切割加工的刀具振動頻率進行合理的調控，保持震動力量的一致性，避免震蕩效果不同使刀具切割效果產生差異。對刀具材質的選擇進行優化，根據產品切割的實際要求選擇適合的材質，保證切割的質量。還要對刀具質量進行嚴格把控，如果出現損壞及時更換新的刀具。

1.4 機架結構對稱性的調整管控

大型板帶軋機機架設備屬于對稱結構，對稱結構具備不同的功能，一個負責操作，一個負責驅動。在機架工作的過程中，兩個對稱結構的運行參數需要保持相同狀態，才能實現機架加工期間持續保持良好的精準狀態。兩側的機架結構運行不是同步的，一側完成相應的機械加工操作之后，另一側開始運行之前要對精度參數進行相應的調整。通常情況下對稱結構的參數誤差上下范圍需要控制在0.03之內，才能讓整體機架的運行保持勻速穩定，滿足機械加工的標準要求。因而，在實際機架對稱結構開始運行之前，相應的管理人員就要先對兩個對稱結構的運行參數值進行檢查，保證對稱結構在運行期間能夠保持相同的狀態，避免出現偏差，導致兩個對稱結構運行加工實效出現偏差，影響加工產品的質量和形態。

2 大型板帶軋機機架機械加工精度控制具體優化措施分析

大型板帶軋機在機械加工企業生產活動當中保質保量的運行，對于企業機械加工生產效益提升、產品質量口碑建立以及機械加工能效的強化均有重要意義。對大型板帶軋機機架機械加工精度控制是保障設備機械加工質量水平提升的必要舉措，機架機械加工精度影響因素較多，控制措施需要持續強化，因而下面對其控制的具體優化措施展開分析。

2.1 機架內部機械加工設備性能的優化選擇

大型板帶軋機機架在開展機械加工時，需要依靠各項加工設備來進行實際的加工操作，那么實際上對機架的加工精度控制，就是對機械加工設備精度影響性能的控制[3]。因而要優化選擇機械加工設備的性能，來促進機架運行整體精度控制水平。機架在機械加工生產之前，需要通過吊運的形式進入生產場地，并在生產場地進行現場校對，對各項結構進行安裝和參數設定，在這過程中的精度影響因素較多，各項組成結構的固定效果是強化的重點。

首先，在吊運的過程中要盡可能的保持運輸過程的穩定，避免出現劇烈的晃動，安裝加工工件時，對安裝的穩固性進行確認，保證加工工件在后期運行受到較大外力作用時不會出現松動的情況，一般需要用裝夾工具進行加固，在操作的過程中要讓工件的內外水平面與機床加工表面的水平線保持平行狀態，進一步保障安裝穩固效果。

其次，采用的加工設備適用性與本身的精準度控制性能要重點了解、確認，加工設備本身的精準度控制能力較高的情況下，機架結構整體運行期間設備自身就能夠很好的控制自身操作行為，避免誤差的產生。要積極應用具備自動化技術的設備類型，自動化的自主調控性能較強，精度控制效果更佳。最后，機架結構規模比較龐大，加工設備的重量也非常大，設備的應力接受能力與結構體的剛度性能要保持較高的水平，才能在機械加工這種較大外力施壓的環境當中，保持穩定堅固的狀態工作，進而實現精度的有效控制。

2.2 針對機架結構變形問題的改善

機架結構變形問題需要重點防控，要明確可能引發機架結構變形的因素有哪些，在機架使用運行期間進行重點防控。具體來說，加工期間產生力的作用，長期對機架結構施加外力有可能會導致結構變形，可以在加工的工藝運行期間，適當的增加應力退火和自然時效工序對變形問題進行解決處理。機架結構本身克服重力作用引發的變形問題，比較難以調控，克服自重加上外力作用施壓，會引發繞曲變形和扭曲變形，需要運用更大的力量將扭曲的部位調整回來。

機架結構進行半精加工的過程中，通過自然時效工藝的處理，大部分的加工應力作用被轉移消耗掉，設備結構會呈現側立，這時候的扭曲變形程度相對比較弱。這時候，側立狀態下的外部結構表面能夠保持平整，表面結構均在同一水平面上，對于變形的表面結構可依照外部結構表面的水平狀態進行調整，通過裝夾調整以及繼續完成精加工操作，就可以實現對變形的處理，保持機架結構運行的精準度控制。在對機架變形問題的有效處理當中，要保證變形問題發現的及時性，不能等到變形程度已經非常明顯之后才進行調整處理，那樣會大大增加處理恢復的難度，也很難回到最初的裝配標準狀態。

2.3 機架加工工件形態位置精準度控制優化

機架加工工件是產品加工的實操結構，對加工精準度控制水平的體現最為直接，也是誤差最容易產生的環節，是機架加工精準度控制的重點任務，對加工工件形態與位置進行精準掌控，避免誤差的形成[4]。首先，對加工機床運行的操作方向、軸向誤差的實際標準要求進行核對，根據實際機架機械加工的方案要求，對方向進行調控，運用專業的測量方法對方向與誤差范圍進行調控。通常可以使用大理石方尺進行測量活動，還可以先對完全符合標準的工件進行測量，然后根據標準數據，對工件的其他方位結構進行測量。可以根據實際測量的便捷度情況選擇最適宜的測量方式，保證誤差測量數據的準確性。

其次，對加工機床的運行參數進行設置，一般情況下機械加工生產活動都是采用數控機床設備，參數的調控可以通過數控操作就能夠準確的完成，但是要保證參數調整輸入的準確性，參數設定完成后對照相應的加工標準要求進行復核確認，保證參數調整數據的精準度，從而實現對加工機床的形態位置的精準控制。最后，在機架機械加工的場地安裝幾個百分表，對加工操作過程進行監控，根據百分表與加工操作時效性的對比，來確定精加工的過程運行實際情況，作為精加工誤差控制與相應形位調整的依據。

2.4 機架機械加工過程中的尺寸誤差調控

對于機架尺寸的測量需要利用標準量棒和機床數顯共同進行測量，實際上機架結構在進行機械加工的過程中，設備結構的溫度會隨著操作時間越長而上升，設備結構的溫度變化對加工尺寸的控制會產生相應的影響作用，溫度上升至相對較高的水平時，設備運行的硬度、剛度會稍微的變弱，尺寸就會隨之產生變化。在加工過程中的誤差控制，首要任務就是對加工期間溫度變化的調控，標準狀態下加工各個設備的運行溫度需要維持在20℃的狀態。溫度的調控需要根據機械加工企業的生產地區氣候特點進行合理的調控，各個季節的溫度變化范圍都不一樣，要在機械加工之前將生產場地的溫度進行調整。

在機械加工場所放置一個溫度計，對室內的溫度水平進行測量，然后根據溫度情況調整生產場地的室內溫度。另外需要注意的是，無論是什么季節早晚溫差都比較明顯，溫差變化會使加工設備結構產生一定的變化，溫度變冷時會出現結構“縮水”的情況，溫度過高時設備結構容易產生膨脹的情況，在機械加工活動開始之前，除了將環境溫度調控到20℃狀態，還要觀察機械加工設備的線性膨脹系數是否在標準狀態下，如果產生了變化要及時的調整回來，并且生產場地的溫度要保持恒溫狀態，不要在機械加工生產的過程中出現溫度變化，影響加工設備的尺寸控制水平。

3 結語

大型板帶軋機機架結構由于體積較大的緣故，在機械加工運行操作期間的精準度控制的阻礙力較大。再加上機架結構當中包含著若干的加工設備，每個加工設備的調控都是精度控制的關鍵，對于機架加工精度的操控是一項系統、精細的工作，需要機械加工企業重視起來，抓住精度調控的重點，在應用機架設備開展機械加工時，能夠對變形問題消除，對誤差進行預防調控，促進大型板帶軋機運行精度的有效提升。