德国张力减径轧机机架国产化

张重山

德国张力减径轧机机架国产化

张重山

（天津现代职业技术学院 ，天津市 300220）

德国产张减机架在机架本体上，有三个互成120°夹角的轴承孔，这三个轴承孔是用来安装轧辊和传动装置总成的，并且这三个轴承孔的轴心与机架定位中心有70 mm的偏移量。方案通过焊装工艺块的方法，将安装基准φ1400 mm与三个轴承孔的中心（轧制中心）统一起来，并使两中心的偏移精度控制在0．02～0．04 mm之内，远高于图纸要求的0．1 mm。

国产化；机架准确分度；装具设计

一、引言

承德钢管厂2000年从德国引进无缝钢管精轧生产线，经过几年使用，其中心部件张力减径机架磨损比较严重，需要更换。如果从德国原设备生产厂订购，每台机架需要大约1万余美元，供货周期大约需要8个月，这对于承德钢管厂来说是难以接受的。由于这种轧机机架生产工艺十分复杂，产品精度要求严格所国内许多生产厂家不是索要价格较高就是供货周期太长。无法满足承德钢管厂的需求。受承德钢管厂的委托，加之经过审慎地分析研究和理论推算。决定攻克这一难题，走出以国产轧机机架替代进口机架的路子，脱离受制于外的困境。在克服了技术、工艺、设备等诸多方面的困难，终于在不到半年的时间内拿出了试制品。经过试用，我们的产品完全能够替代德国原厂产品，制造费只是引进费用的四分之一，从而实现了该部件的国产化。

二、张力减径机架部件介绍

该机架（见机架图）是张力减径机的中心部件，它是由三个厚55 mm凸出的部分及φ1400 mm间不完整的圆止口作为机架安装基准。在机架本体上，有三个互成120°夹角的轴承孔，这三个轴承孔是用来安装轧辊和传动装置总成的，并且这三个轴承孔的轴心与机架定位中心有70 mm的偏移量。

由于该机架的安装基准与钢管轧制线中心不重合，且每个传动轴承孔与钢管轧制中心有115 mm的偏移量。这样就给机架的加工和测量造成了很大困难。

在实际运作中，机架上的轧辊是靠斜齿轮传动的，为了保证轧管的质量，不仅需要齿轮传动必须平稳，而且轧辊装配后两侧面的间隙适当且均匀，这就要求张力减径机架加工精度高，零件互换性好。

三、合理选择加工基准

张力减径机架的正面（图一）和反面（图二）均有φ1400 mm定位基准，加工前我们将机架正面两侧各焊一个工艺块（见图一），这样即可实现φ1400尺寸的测量，又为下一道工序加工反面φ1400 mm定为基准提供了定为基准，从而使两面的φ1400 mm同心度达到0．02 mm。

图一

图二

为了加工三个呈120°分布的轴承孔，我们设计了旋转胎具（图三），并在机架的反面焊了3个与旋转胎具止口相配合的工艺块，在加工完成B面φ1400 mm止口后，在百分表A、百分表B的测量下，移动工件至百分表C，压表70 mm（见图二），加工旋转胎具定位块，使旋转胎具定位块止口与φ1400 mm止口同心度在0．02 mm之内。

通过焊装工艺块的方法，我们将安装基准φ1400 mm与三个轴承孔的中心（轧制中心）统一起来，并使两中心的偏移精度控制在0．02～0．04 mm之内，高于图纸要求的0．1 mm。

四、攻克工艺难点

在张力减径机架的加工中，三个互成120°角的轴承孔的分度和测量是工艺难点，在制定120°角精确分度工艺时，由于我厂没有大型高精度回转工作台，我们制定了“补角测量法”完成工件120°精确分度的工艺，具体的方法为：

A、在镗床上加工完成左右两个下角的1430±0．2，同时在加工80＋0．4的小止口时，在工件下面M处加工长550工艺面，保证工艺面与1430±0．2垂直。

B、利用工件反面三个工艺块上的φ1000h7止口，在胎具（见图三）上定位安装，加工轴孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

C、制作一个 30°角的测量块（见 图 四 ），将其固定在工件的M处，转动工件120°，测量30°角测量块与镗床主轴的平行度，当测量范围300 mm内平行度不超过0．03 mm时，能保证分度的累积误差不超过0．02°，完全能保证工件的分度精度要求。

在实现各孔的测量时，由于工件的理论中心（轧制中心线）并不存在可直接测量的测量点，所以我们采取间接测量的方法（见图五）。为使测量精度提高，我们将精确测得的两辅助测量点之间的距离1430±值的1／2做为计算依据，反推出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔的测量公差，使三个孔保证在图纸要求的理论位置上。

图三

图四

图五

五、结论

通过工艺攻关，我们在本厂原有设备上，实现了高精度分度和高精度测量，工件加工水平与德国原配件相当，既取得了较好的经济效益，又解决了用户配件国产化的问题。

目前已完成试制、客户试用、产品定型等任务，进入批量生产阶段。受到用户的好评。

［1］成大先等．机械设计［M］．北京：化学工业出版社，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

张重山（1960－），男，天津市人，天津现代职业技术学院 工程师，本科学历，从事数控编程及实训研究。