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1、<p> 基于重大裝備制造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)架制造工藝分析</p><p> [摘 要]重大裝備有著體積大、重量大的特點(diǎn),其中單件重量就達(dá)到了200t以上,在加工的工程中起吊、數(shù)控加工、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都有著特殊性,本文簡(jiǎn)要分析了基于重大裝備制造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)架制造工藝,旨在為我國(guó)重大設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造生產(chǎn)提供相關(guān)參考。 </p><p> [關(guān)鍵詞]重大裝備;制造技術(shù);優(yōu)化設(shè)
2、計(jì);機(jī)架 </p><p> 中圖分類號(hào):THl6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-914X(2016)11-0016-01 </p><p><b> 前言 </b></p><p> 重大裝備在各個(gè)國(guó)家都有著舉足輕重的地位,其對(duì)于制造業(yè)的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用,相較于其他裝備而言,重大裝備在設(shè)計(jì)、制造等方面有著一定的特殊性。基于以
3、上,本文簡(jiǎn)要研究了基于重大裝備制造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)架制造工藝。 </p><p> 1 重大裝備制造技術(shù)分析 </p><p> 就目前來看,我國(guó)逐漸進(jìn)入了工業(yè)化中級(jí)階段,市場(chǎng)上對(duì)于重大裝備的需求逐漸提升,國(guó)家正大力扶持重大裝備制造,在這樣的背景下應(yīng)當(dāng)加大對(duì)重大裝備制造的研究力度。重大裝備產(chǎn)品精度高、零件單件重量大,這就對(duì)其制造提出了較高的要求,要對(duì)零件的毛坯制造、經(jīng)監(jiān)工、裝夾等過程全面
4、整合,制定完整方案,只有這樣才能夠保證重大裝備制造的穩(wěn)定和成功。 </p><p> 2 機(jī)架結(jié)構(gòu)分析與加工設(shè)備的選擇 </p><p> 一般來說,大型的軋機(jī)機(jī)架由兩片牌坊組成,兩片牌坊通過上橫梁和下橫梁連接在一起,牌坊的尺寸以及重量都比較大,軋機(jī)機(jī)架要求兩片牌坊的主要尺寸一致。國(guó)外機(jī)架加工廠大都使用龍門銑鏜床,而我國(guó)許多的重機(jī)廠則配備了規(guī)格較大的數(shù)控龍門銑鏜床,這種數(shù)控龍門銑鏜床有
5、效完善了編程系統(tǒng)和數(shù)控工具加工系統(tǒng),這對(duì)于機(jī)架加工奠定了良好的加工條件基礎(chǔ)。 </p><p> 基于數(shù)控加工有著如下的特點(diǎn):首先,機(jī)床的結(jié)構(gòu)十分先進(jìn),工藝性較好,能夠很好地適應(yīng)機(jī)架加工特點(diǎn),定位精度較高,安全性較好,傳動(dòng)精度較高,保證了加工的精密性和可靠性[1];第二,附件十分齊全,能過滿足3-4次裝夾需求,擴(kuò)大了加工范圍,縮短了周期,此外,還可以裝備上加工專用的相關(guān)附件,例如電子徑向鏜頭等,這就為特殊工件的
6、加工提供了條件;第三,數(shù)控功能更加完善,對(duì)于一些特殊型面以及加工比較困難的程序都能夠有效完成,提升了加工質(zhì)量和加工速度;第四,采用了新的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)作為刀具,切削效率得到了提升,質(zhì)量得到了保證,有效提升了加工的速度和精度,例如廣泛使用的涂層刀具、硬質(zhì)合金刀具等。 </p><p> 3 加工工藝方案優(yōu)化設(shè)計(jì) </p><p> 從零件的工藝性入手,對(duì)工件零點(diǎn)、裝夾方案設(shè)計(jì),對(duì)數(shù)控加工進(jìn)行
7、優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工工藝方案的優(yōu)化。 </p><p> 3.1 對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝的分析 </p><p> 在零件制造的過程中,零件尺寸、架構(gòu)特征及精度要求的分析至關(guān)重要,軋機(jī)牌坊較重,因此要確定零件重心,使其保證在工作臺(tái)中軸線上,保證工作太穩(wěn)定,避免出現(xiàn)事故,合理布置零件下方的墊鐵,尤其對(duì)于可以動(dòng)的工作臺(tái)來說,在長(zhǎng)度方向和寬度方向的承載分布要保證均勻,要對(duì)單位面壓進(jìn)行測(cè)定,防止超載
8、。 </p><p> 對(duì)于有著雙工作臺(tái)的機(jī)床來說,在加工的過程中要保證兩個(gè)工作臺(tái)的承載的均勻分布,在保證最低加工部位空間需要的基礎(chǔ)上對(duì)零件墊高進(jìn)行合理設(shè)置,在工作臺(tái)前后要考慮銑頭的更換和加工,以此來滿足橫梁下降需要。尤其對(duì)于零件長(zhǎng)度較長(zhǎng)的加工來說,更加需要考慮銑頭更換時(shí)的空間留余[2]。 </p><p> 對(duì)于25.00m以下、單件重量在200-250t之間的軋機(jī)機(jī)架來說,可以采用
9、雙工作臺(tái)加工,同時(shí)裝夾兩件,安裝工件要保證二者之間的距離符合加工要求,因此可以設(shè)置編程零點(diǎn),在編程的過程中按照零點(diǎn)的不同進(jìn)行分別加工。 </p><p> 3.1 對(duì)工件零點(diǎn)的設(shè)定 </p><p> 在工件零點(diǎn)設(shè)定的過程中要以工藝基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工面等因素為基礎(chǔ),綜合考慮各種因素產(chǎn)生的利弊影響,如果工件的零點(diǎn)直接位于設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)面,此時(shí)可以直接變成圖面的尺寸,不需要進(jìn)行復(fù)雜的換算。如
10、果工件零點(diǎn)在工藝基準(zhǔn)面時(shí),則能夠有效減少工件加工過程中的定位誤差,能夠提升工件加工的質(zhì)量。除上述注意要點(diǎn)之外,在工件零點(diǎn)設(shè)定的過程中還要保證操作方便和編程方便,同時(shí)要保證能夠進(jìn)行測(cè)量。 </p><p> 3.3 確定裝夾方案 </p><p> 對(duì)于重大裝備而言,其架體通常是大型框架,因此其在銑鏜床上的裝夾次數(shù)一般為3-4次,這樣就完成了架體的粗加工,具體的粗加工過程為:①架體的第一
11、次裝夾過程:將架體的外側(cè)面作為粗加工的第一個(gè)面,同時(shí)在翻面中需要用到輔助基準(zhǔn)面,因此在架體的第一次裝夾過程中還要輔助基準(zhǔn)面;②架體的第二次裝夾過程:將架體進(jìn)行翻面,對(duì)另一個(gè)側(cè)面進(jìn)行粗加工,在架體第二次裝夾粗加工結(jié)束之后可以將其直接投入到半精加工流程中,如果架體的剛性較差達(dá)不到相關(guān)要求,在粗加工之后需要對(duì)其進(jìn)行松活處理,找準(zhǔn)正確位置,壓緊墊實(shí),確保在壓緊后不出現(xiàn)變形,之后才能夠投入到半精加工或精加工的流程中,如果架體毛坯沒有經(jīng)過精整,則此
12、次裝夾過程粗加工之后要進(jìn)行第四次裝夾;③第三次裝夾:將架體再一次翻回,對(duì)第一次裝夾過程中粗加工之后的面進(jìn)行精加工,要保證零件定位精確,盡量保證兩次裝夾零位重合[3]。在三次裝夾的過程中有效分配了粗加工內(nèi)容和精加工內(nèi)容,機(jī)架翻身次數(shù)減少,有效防止了因翻身導(dǎo)致的變形,節(jié)省了加工時(shí)間,提升了加工效率。 </p><p> 3.4 數(shù)控加工工藝 </p><p> 軋機(jī)機(jī)架對(duì)于精度要求一般較高
13、,精加工需要數(shù)控加工工藝的支持,首先,要對(duì)加工的部位先后次序進(jìn)行排序,一般來說順序排列遵循先頂面后側(cè)面、先內(nèi)后外、先面后槽、先大孔后小孔的原則,之后要對(duì)加工刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。起點(diǎn)終點(diǎn)以及行程距離等進(jìn)行確定,以此來繪制出合理的工藝圖紙,分配接下來的工序。在粗加工的過程中需要留取一般3-5mm的剛性差,如果質(zhì)量不穩(wěn)定則可以取上限,當(dāng)粗糙度在Ra6.3以上,則可以兩刀加工,取余量0.7mm,如果面要求較高,可以先試切,測(cè)量后保證尺寸精確再切,最
14、后要將這些工序反應(yīng)在工序圖之上。 </p><p><b> 結(jié)論 </b></p><p> 我國(guó)逐漸進(jìn)入了工業(yè)化中級(jí)階段,市場(chǎng)上對(duì)于重大裝備的需求逐漸提升,國(guó)家正大力扶持重大裝備制造,在這樣的背景下應(yīng)當(dāng)加大對(duì)重大裝備制造的研究力度。本文從重大裝備制造技術(shù)、機(jī)架結(jié)構(gòu)分析、加工設(shè)備選擇、工藝方案優(yōu)化等四個(gè)方面研究了基于重大裝備制造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)架制造工藝,旨在為相
15、關(guān)重大裝備的制造提供參考。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn) </b></p><p> [1] 楊順田,李小汝.基于重大裝備制造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)架制造工藝[J].四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,03:34-39. </p><p> [2] 楊順田,李小汝.基于重大裝備制造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)軋機(jī)機(jī)架制造工藝[J].機(jī)械與電子,2008,
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