數控軋輥月牙槽銑床刀頭跳動故障分析及技術改進
2022-09-29郭向輝
(陜西龍門鋼鐵有限責任公司)
摘 要:介紹了WXK-500C數控軋輥月牙槽銑床系統的工作機理,機床滿足銑槽、跳槽、刻字在一次裝夾中完成,不需要二次裝夾軋輥。銑刀頭則是銑床的關鍵零件,是銑削作業的直接執行零件。機床工作時利用數控系統控制完成飛刀、工件回轉及月牙槽深度進給補償等各軸的運動控制,使安裝在飛刀桿上的成型銑刀與工件(軋輥)完成旋轉插補運動,同時刀桿軸作軸向工件中心的進給運動,直至刀桿軸軸線到達要求的軋輥月牙槽投影弧中心。銑床在加工軋輥過程中,經常出現槽底出現波浪紋、深淺不一、亂槽等問題,造成廢鋼,對軋線鋼材軋制質量有非常重大的影響。提出改進措施,采用銑床主軸加裝軸承,讓刀頭不再出現跳動造成廢槽問題,提高了軋輥加工質量,降低了軋線因軋輥問題出現廢品鋼材。
關鍵詞:數控銑床;刀頭;跳動;故障分析;改進
1、前言
某軋鋼廠精軋成品軋輥加工使用的是WXK-500C數控軋輥月牙槽銑床,月牙槽銑床是軋鋼軋輥加工的關鍵設備,具有自動化程度高、加工精度高、切削效率高、操作安全可靠等優點。機床滿足銑槽、跳槽、刻字在一次裝夾中完成,不需要二次裝夾軋輥。銑刀頭則是銑床的關鍵零件,是銑削作業的直接執行零件。銑床在加工軋輥過程中,經常出現槽底出現波浪紋、深淺不一、亂槽等問題,造成廢鋼,對軋線鋼材軋制質量有非常重大的影響。本篇主要通過分析銑刀頭的工作原理和故障現象,提出改進措施,采用銑床主軸加裝軸承,讓刀頭不再出現跳動造成廢槽,提高了軋輥加工質量,降低了軋線因軋輥問題出現廢品鋼材。
2、存在問題
某軋鋼廠生產準備作業區WXK-500C數控軋輥月牙槽銑床,自2010年投產開始,至2018年前,整體鋼材產量平穩,鋼材軋制規格、外形、尺寸、重量、表面質量都比較正常。使用銑床加工過的軋輥質量比較穩定,沒有很大的因軋輥亂槽、波紋、尺寸不符合要求等故障出現不合格鋼材。
在2018年某軋鋼廠生產線經過一系列技術改造,軋鋼產量有了很大的提升。在高產量下,軋輥使用量加大,更換頻繁,數控軋輥月牙槽銑床刀頭跳動嚴重,加工的成品軋輥就出現亂槽、波紋、尺寸不符合要求,嚴重影響成品材表面質量。由于加工成成品軋輥時,會采用人工檢驗,不合格軋輥廢槽,重新加工,導致員工勞動強度加大,檢查檢驗工作量也增多;因成品軋輥問題軋線廢品多時,會造成提前換輥誤機,鋼材也會退庫,增加很大的質量損失。嚴重影響成品鋼材質量和作業效率與人員勞動強度。
3、工作機理、設計要求、故障分析和改進
銑刀刀頭的工作機理、設計要求
數控軋輥月牙槽銑床(飛刀切削式)銑床的刀桿軸與工件(軋輥)回轉軸互成90°交角,刀桿軸軸線置于軋輥環形槽中心,刀桿刀頭中心位于工件軸線并與刀桿軸線垂直的平面。機床工作時利用數控系統控制完成飛刀、工件回轉及月牙槽深度進給補償等各軸的運動控制,使安裝在飛刀桿上的成型銑刀與工件(軋輥)完成旋轉插補運動,同時刀桿軸作軸向工件中心的進給運動,直至刀桿軸軸線到達要求的軋輥月牙槽投影弧中心。
銑刀作為軋輥加工的直接執行零件,長期受到強力切削合金軋輥鋼材的作用,還受到機床時運動的反作用力,這些都會造成銑刀刀桿、傳動齒輪、軸承正常磨損或事故損壞,磨損到一定程度時,就出現刀頭跳動、軋輥加工亂槽、波紋、尺寸不符合等現象,就需要補刀加工,嚴重時,造成廢槽。
針對以上問題,決定拆解刀頭傳動機構,逐一進行檢查,發現傳動箱內鐵屑特別多,頂部兩盤軸承間隙較大,進行更換高精度的軸承。發現傳動軸底座沒有軸承,但有軸承臺。由于是次維修,不能確定原來裝配時是否裝有軸承,現場進行測量,選配軸承裝上,對傳動箱內鐵屑徹底清理,齒輪間隙進行精細調整,重新裝配,試運轉后刀頭跳動故障排除,加工的軋輥尺寸檢驗均符合要求,軋輥上線使用后再未出現廢品鋼材。
總體上,隨著鋼材質量要求越來越嚴格,上線軋輥要求更加嚴格,如果軋輥銑削加工有問題,會造成一系列的質量問題,對生產影響巨大。所有設備管理和日常維護必須重視起來,只有工作母機各項指標?合要求,才能生產出滿意的產品。
4、結束語
通過對數控軋輥月牙槽銑床系統工作機理的了解、對原設計不足的查找、出現故障的原因分析,綜合維修維護經驗,進行了相應的技術改造,取得了良好的效果,銑床性能得到充分保證。有力保障了成品軋輥工藝過程。成品鋼材質量得到保障,員工勞動強度明顯下降。軋輥安全高效順行,提升了軋鋼效益。
參考文獻
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(來源:鋼鐵培訓網)