大型板带轧机机架机械加工精度的控制措施

黄 琨

（河钢集团邯钢公司连铸连轧厂，河北 邯郸 056015）

大型板带轧机的机架是主要的机械加工定位结构，也承担着机械加工期间的大部分设备重量，在实际机架运行的过程中对于加工精准度的要求非常高，但是实际机架运行出现误差的情况也比较常见，因而在机架运行精度控制方面必须要采取科学的优化措施，来提高机架结构运行的稳定性，对机械加工过程中结构位移、定位误差进行严格的控制，促进设备机械加工的质量与效率提升。

1 大型板带轧机机架机械加工精度控制的重点分析

大型板带轧机设备运行的质量与机械加工产品的最终制造效果之间是成正比关系的，影响机械加工质量的主要因素就是机械加工设备运行的精度。大型板带轧机机架是设备运行精度控制的主体结构，根据机架的具体规格和运行特点，需要明确精度控制的重点，从而促进精度控制的有效性提升。

1.1 机架设备尺寸的精准掌控

大型板带轧机机架结构当中包含的组成内容较多，并且结构的运行具有复杂的特点，在实际机架结构工作的过程中，各个组成部位的运行都会对机架总体运行的效果产生影响，组成部位哪怕是细微性的问题，机架结构运行的效果都会出现比较明显的变动[1]。因而对于机架设备尺寸的精度掌控，需要对机架结构的各个零件部位和生产温度、力的方向、力的大小等细节性内容，进行全方位的管理和调控，保证所有结构都能按照正确、规范的形态工作运转，在细节性的控制方面必须要得到重视，保证各个细节运行之间能够保持稳定、协调的状态，从而实现机架整体运行精准度的保持。另外，机架设备尺寸精准度的掌控，还需要从整体的角度出发，对机架机械加工期间整体结构运行的协调性进行优化，机械加工是一项系统性的活动，要让系统当中所有运行环节之间能够顺畅的衔接，不发生多余的操作与碰撞，保持整体运行力的平衡状态，强化机架结构加工期间的稳定性，促进精度控制水平提升的同时，也能促进机械加工效率的提升。

1.2 机架设备变形问题的调控

大型板带轧机的机架结构形体比较庞大，对应的机架结构就比较重，通常机械生产活动的周期比较长，机架在连续工作的状态下，运行期间需要克服重力进行运转，再加上机械生产之间的外力作用比较多，机架结构长时间工作期间容易出现变形的问题。机架结构产生变形后，会引发更多的精度无法掌控的情况，因而需要对机架设备变形问题进行时刻关注。另外，针对机架设备变形的问题，要以预防为主，当机架结构出现变形之后，想要完全调整回与原本一模一样的状态，几乎是不可能。由于机架设备变形问题的引发原因比较多，就需要在机械生产的过程中进行重点调控，对影响因素进行更多的关注和管控。

1.3 机械切割加工表面粗糙度的管控

机架结构在开展机械加工时，对产品表面进行切割加工，就会与产品表面有相应的摩擦接触，对于加工表面的粗糙度有直接的作用力[2]。大型板带轧机机架结构切割加工，是通过刀具进行操作，刀具在实际运行期间通过机械力量完成切割，刀具切割的效果会受到机械震动、刀具材质与刀具表面完整度等方面的影响。因而对于机械切割加工表面粗糙度的管控重点，是对刀具的实际形态进行调整，对切割加工的刀具振动频率进行合理的调控，保持震动力量的一致性，避免震荡效果不同使刀具切割效果产生差异。对刀具材质的选择进行优化，根据产品切割的实际要求选择适合的材质，保证切割的质量。还要对刀具质量进行严格把控，如果出现损坏及时更换新的刀具。

1.4 机架结构对称性的调整管控

大型板带轧机机架设备属于对称结构，对称结构具备不同的功能，一个负责操作，一个负责驱动。在机架工作的过程中，两个对称结构的运行参数需要保持相同状态，才能实现机架加工期间持续保持良好的精准状态。两侧的机架结构运行不是同步的，一侧完成相应的机械加工操作之后，另一侧开始运行之前要对精度参数进行相应的调整。通常情况下对称结构的参数误差上下范围需要控制在0.03之内，才能让整体机架的运行保持匀速稳定，满足机械加工的标准要求。因而，在实际机架对称结构开始运行之前，相应的管理人员就要先对两个对称结构的运行参数值进行检查，保证对称结构在运行期间能够保持相同的状态，避免出现偏差，导致两个对称结构运行加工实效出现偏差，影响加工产品的质量和形态。

2 大型板带轧机机架机械加工精度控制具体优化措施分析

大型板带轧机在机械加工企业生产活动当中保质保量的运行，对于企业机械加工生产效益提升、产品质量口碑建立以及机械加工能效的强化均有重要意义。对大型板带轧机机架机械加工精度控制是保障设备机械加工质量水平提升的必要举措，机架机械加工精度影响因素较多，控制措施需要持续强化，因而下面对其控制的具体优化措施展开分析。

2.1 机架内部机械加工设备性能的优化选择

大型板带轧机机架在开展机械加工时，需要依靠各项加工设备来进行实际的加工操作，那么实际上对机架的加工精度控制，就是对机械加工设备精度影响性能的控制[3]。因而要优化选择机械加工设备的性能，来促进机架运行整体精度控制水平。机架在机械加工生产之前，需要通过吊运的形式进入生产场地，并在生产场地进行现场校对，对各项结构进行安装和参数设定，在这过程中的精度影响因素较多，各项组成结构的固定效果是强化的重点。

首先，在吊运的过程中要尽可能的保持运输过程的稳定，避免出现剧烈的晃动，安装加工工件时，对安装的稳固性进行确认，保证加工工件在后期运行受到较大外力作用时不会出现松动的情况，一般需要用装夹工具进行加固，在操作的过程中要让工件的内外水平面与机床加工表面的水平线保持平行状态，进一步保障安装稳固效果。

其次，采用的加工设备适用性与本身的精准度控制性能要重点了解、确认，加工设备本身的精准度控制能力较高的情况下，机架结构整体运行期间设备自身就能够很好的控制自身操作行为，避免误差的产生。要积极应用具备自动化技术的设备类型，自动化的自主调控性能较强，精度控制效果更佳。最后，机架结构规模比较庞大，加工设备的重量也非常大，设备的应力接受能力与结构体的刚度性能要保持较高的水平，才能在机械加工这种较大外力施压的环境当中，保持稳定坚固的状态工作，进而实现精度的有效控制。

2.2 针对机架结构变形问题的改善

机架结构变形问题需要重点防控，要明确可能引发机架结构变形的因素有哪些，在机架使用运行期间进行重点防控。具体来说，加工期间产生力的作用，长期对机架结构施加外力有可能会导致结构变形，可以在加工的工艺运行期间，适当的增加应力退火和自然时效工序对变形问题进行解决处理。机架结构本身克服重力作用引发的变形问题，比较难以调控，克服自重加上外力作用施压，会引发绕曲变形和扭曲变形，需要运用更大的力量将扭曲的部位调整回来。

机架结构进行半精加工的过程中，通过自然时效工艺的处理，大部分的加工应力作用被转移消耗掉，设备结构会呈现侧立，这时候的扭曲变形程度相对比较弱。这时候，侧立状态下的外部结构表面能够保持平整，表面结构均在同一水平面上，对于变形的表面结构可依照外部结构表面的水平状态进行调整，通过装夹调整以及继续完成精加工操作，就可以实现对变形的处理，保持机架结构运行的精准度控制。在对机架变形问题的有效处理当中，要保证变形问题发现的及时性，不能等到变形程度已经非常明显之后才进行调整处理，那样会大大增加处理恢复的难度，也很难回到最初的装配标准状态。

2.3 机架加工工件形态位置精准度控制优化

机架加工工件是产品加工的实操结构，对加工精准度控制水平的体现最为直接，也是误差最容易产生的环节，是机架加工精准度控制的重点任务，对加工工件形态与位置进行精准掌控，避免误差的形成[4]。首先，对加工机床运行的操作方向、轴向误差的实际标准要求进行核对，根据实际机架机械加工的方案要求，对方向进行调控，运用专业的测量方法对方向与误差范围进行调控。通常可以使用大理石方尺进行测量活动，还可以先对完全符合标准的工件进行测量，然后根据标准数据，对工件的其他方位结构进行测量。可以根据实际测量的便捷度情况选择最适宜的测量方式，保证误差测量数据的准确性。

其次，对加工机床的运行参数进行设置，一般情况下机械加工生产活动都是采用数控机床设备，参数的调控可以通过数控操作就能够准确的完成，但是要保证参数调整输入的准确性，参数设定完成后对照相应的加工标准要求进行复核确认，保证参数调整数据的精准度，从而实现对加工机床的形态位置的精准控制。最后，在机架机械加工的场地安装几个百分表，对加工操作过程进行监控，根据百分表与加工操作时效性的对比，来确定精加工的过程运行实际情况，作为精加工误差控制与相应形位调整的依据。

2.4 机架机械加工过程中的尺寸误差调控

对于机架尺寸的测量需要利用标准量棒和机床数显共同进行测量，实际上机架结构在进行机械加工的过程中，设备结构的温度会随着操作时间越长而上升，设备结构的温度变化对加工尺寸的控制会产生相应的影响作用，温度上升至相对较高的水平时，设备运行的硬度、刚度会稍微的变弱，尺寸就会随之产生变化。在加工过程中的误差控制，首要任务就是对加工期间温度变化的调控，标准状态下加工各个设备的运行温度需要维持在20℃的状态。温度的调控需要根据机械加工企业的生产地区气候特点进行合理的调控，各个季节的温度变化范围都不一样，要在机械加工之前将生产场地的温度进行调整。

在机械加工场所放置一个温度计，对室内的温度水平进行测量，然后根据温度情况调整生产场地的室内温度。另外需要注意的是，无论是什么季节早晚温差都比较明显，温差变化会使加工设备结构产生一定的变化，温度变冷时会出现结构“缩水”的情况，温度过高时设备结构容易产生膨胀的情况，在机械加工活动开始之前，除了将环境温度调控到20℃状态，还要观察机械加工设备的线性膨胀系数是否在标准状态下，如果产生了变化要及时的调整回来，并且生产场地的温度要保持恒温状态，不要在机械加工生产的过程中出现温度变化，影响加工设备的尺寸控制水平。

3 结语

大型板带轧机机架结构由于体积较大的缘故，在机械加工运行操作期间的精准度控制的阻碍力较大。再加上机架结构当中包含着若干的加工设备，每个加工设备的调控都是精度控制的关键，对于机架加工精度的操控是一项系统、精细的工作，需要机械加工企业重视起来，抓住精度调控的重点，在应用机架设备开展机械加工时，能够对变形问题消除，对误差进行预防调控，促进大型板带轧机运行精度的有效提升。