數(shù)控軋輥月牙槽銑床刀頭跳動(dòng)故障分析及技術(shù)改進(jìn)

郭向輝

（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司）

摘　要：介紹了WXK-500C數(shù)控軋輥月牙槽銑床系統(tǒng)的工作機(jī)理，機(jī)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(guān)鍵零件，是銑削作業(yè)的直接執(zhí)行零件。機(jī)床工作時(shí)利用數(shù)控系統(tǒng)控制完成飛刀、工件回轉(zhuǎn)及月牙槽深度進(jìn)給補(bǔ)償?shù)雀鬏S的運(yùn)動(dòng)控制，使安裝在飛刀桿上的成型銑刀與工件（軋輥）完成旋轉(zhuǎn)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刀桿軸作軸向工件中心的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直至刀桿軸軸線到達(dá)要求的軋輥月牙槽投影弧中心。銑床在加工軋輥過程中，經(jīng)常出現(xiàn)槽底出現(xiàn)波浪紋、深淺不一、亂槽等問題，造成廢鋼，對(duì)軋線鋼材軋制質(zhì)量有非常重大的影響。提出改進(jìn)措施，采用銑床主軸加裝軸承，讓刀頭不再出現(xiàn)跳動(dòng)造成廢槽問題，提高了軋輥加工質(zhì)量，降低了軋線因軋輥問題出現(xiàn)廢品鋼材。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；刀頭；跳動(dòng)；故障分析；改進(jìn)

1、前言

某軋鋼廠精軋成品軋輥加工使用的是WXK-500C數(shù)控軋輥月牙槽銑床，月牙槽銑床是軋鋼軋輥加工的關(guān)鍵設(shè)備，具有自動(dòng)化程度高、加工精度高、切削效率高、操作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)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(guān)鍵零件，是銑削作業(yè)的直接執(zhí)行零件。銑床在加工軋輥過程中，經(jīng)常出現(xiàn)槽底出現(xiàn)波浪紋、深淺不一、亂槽等問題，造成廢鋼，對(duì)軋線鋼材軋制質(zhì)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(xiàn)象，提出改進(jìn)措施，采用銑床主軸加裝軸承，讓刀頭不再出現(xiàn)跳動(dòng)造成廢槽，提高了軋輥加工質(zhì)量，降低了軋線因軋輥問題出現(xiàn)廢品鋼材。

2、存在問題

某軋鋼廠生產(chǎn)準(zhǔn)備作業(yè)區(qū)WXK-500C數(shù)控軋輥月牙槽銑床，自2010年投產(chǎn)開始，至2018年前，整體鋼材產(chǎn)量平穩(wěn)，鋼材軋制規(guī)格、外形、尺寸、重量、表面質(zhì)量都比較正常。使用銑床加工過的軋輥質(zhì)量比較穩(wěn)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(xiàn)不合格鋼材。

在2018年某軋鋼廠生產(chǎn)線經(jīng)過一系列技術(shù)改造，軋鋼產(chǎn)量有了很大的提升。在高產(chǎn)量下，軋輥使用量加大，更換頻繁，數(shù)控軋輥月牙槽銑床刀頭跳動(dòng)嚴(yán)重，加工的成品軋輥就出現(xiàn)亂槽、波紋、尺寸不符合要求，嚴(yán)重影響成品材表面質(zhì)量。由于加工成成品軋輥時(shí)，會(huì)采用人工檢驗(yàn)，不合格軋輥廢槽，重新加工，導(dǎo)致員工勞動(dòng)強(qiáng)度加大，檢查檢驗(yàn)工作量也增多；因成品軋輥問題軋線廢品多時(shí)，會(huì)造成提前換輥誤機(jī)，鋼材也會(huì)退庫(kù)，增加很大的質(zhì)量損失。嚴(yán)重影響成品鋼材質(zhì)量和作業(yè)效率與人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

3、工作機(jī)理、設(shè)計(jì)要求、故障分析和改進(jìn)

銑刀刀頭的工作機(jī)理、設(shè)計(jì)要求

數(shù)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(zhuǎn)軸互成90°交角，刀桿軸軸線置于軋輥環(huán)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(jī)床工作時(shí)利用數(shù)控系統(tǒng)控制完成飛刀、工件回轉(zhuǎn)及月牙槽深度進(jìn)給補(bǔ)償?shù)雀鬏S的運(yùn)動(dòng)控制，使安裝在飛刀桿上的成型銑刀與工件（軋輥）完成旋轉(zhuǎn)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刀桿軸作軸向工件中心的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直至刀桿軸軸線到達(dá)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(zhí)行零件，長(zhǎng)期受到強(qiáng)力切削合金軋輥鋼材的作用，還受到機(jī)床時(shí)運(yùn)動(dòng)的反作用力，這些都會(huì)造成銑刀刀桿、傳動(dòng)齒輪、軸承正常磨損或事故損壞，磨損到一定程度時(shí)，就出現(xiàn)刀頭跳動(dòng)、軋輥加工亂槽、波紋、尺寸不符合等現(xiàn)象，就需要補(bǔ)刀加工，嚴(yán)重時(shí)，造成廢槽。

針對(duì)以上問題，決定拆解刀頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，逐一進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)箱內(nèi)鐵屑特別多，頂部?jī)杀P軸承間隙較大，進(jìn)行更換高精度的軸承。發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)軸底座沒有軸承，但有軸承臺(tái)。由于是次維修，不能確定原來裝配時(shí)是否裝有軸承，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，選配軸承裝上，對(duì)傳動(dòng)箱內(nèi)鐵屑徹底清理，齒輪間隙進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，重新裝配，試運(yùn)轉(zhuǎn)后刀頭跳動(dòng)故障排除，加工的軋輥尺寸檢驗(yàn)均符合要求，軋輥上線使用后再未出現(xiàn)廢品鋼材。

總體上，隨著鋼材質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，上線軋輥要求更加嚴(yán)格，如果軋輥銑削加工有問題，會(huì)造成一系列的質(zhì)量問題，對(duì)生產(chǎn)影響巨大。所有設(shè)備管理和日常維護(hù)必須重視起來，只有工作母機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)?合要求，才能生產(chǎn)出滿意的產(chǎn)品。

4、結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)數(shù)控軋輥月牙槽銑床系統(tǒng)工作機(jī)理的了解、對(duì)原設(shè)計(jì)不足的查找、出現(xiàn)故障的原因分析，綜合維修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)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(zhì)量得到保障，員工勞動(dòng)強(qiáng)度明顯下降。軋輥安全高效順行，提升了軋鋼效益。

參考文獻(xiàn)

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［2］  顧維邦.金屬切削機(jī)床概論.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1992

［3］  吳玉華.機(jī)械制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1997

（來源：鋼鐵培訓(xùn)網(wǎng)）