第四代篦冷机段节梁的制造工艺
2012-01-05李洪翠孙艺卉
李洪翠,孙艺卉
第四代篦冷机段节梁的制造工艺
Manufacturing Process of the Forth Generation Cooler Section Beams
李洪翠,孙艺卉
第四代篦冷机是目前国际上冷却水泥熟料的工艺先进的高端设备,段节梁是该设备中的关键零件,每台所需数量在96~196件之间,批量大,实行模块化生产制造,加工精度要求高,工序复杂,加工制造难度大,如何满足设计要求存在诸多难点。
1 分析
1.1 整体分析
工艺过程的正确排列,定位基准的选择,如何保证销孔的定位功能等一系列问题,在制作过程中都是要首先考虑的,另外线性热膨胀、材料、退火的均匀程度都直接影响到加工精度。
1.2 工艺路线
根据图1分析其结构形式,初步考虑该工件的工艺路线如图2。
1.3 制造难点
段节梁的使用如图3所示,根据篦床面积的大小由12行×13列或8行×12列或14行×14列等多种排列组装而成,段节梁之间存在相互运动,在26m上直线度为1mm,因此端部销子定位的准确与否,直接影响该段节梁的质量,这样看来第11道工序是我们整个制作过程中的瓶颈,为了此道工序能有一个准确的定位,第9道工序铣大面是个次重点,以下将做重点介绍。
2 工艺过程
2.1 前期工艺过程
数控下料、折弯机折边、工装组对、焊接、退火完成后,根据需要进行整形,喷砂油漆完成后转到专用机床1号边。
2.2 重点工艺过程
2.2.1 铣两侧大平面
铣两侧大平面,首先遇到的难题是对刀,因为它关系到两侧铣完后钢板厚薄是否一致,方孔中心线与两侧面加工完成后的段节梁中心线是否重合。在这一步,我们通常视段节梁中心线(即方孔中心线)与底部平台中心线在同一直线上,如图4所示,先在一侧用三角尺贴紧工件底部平台的侧面,用钢板尺测量段节梁侧面与三角尺之间的距离d1,然后用相同的办法测量另一侧,得到相应尺寸d2,根据两距离调整刀具,以保证3900-0.5mm公差尺寸尽量集中。设段节梁加工后温度为100℃,室温20℃,根据线性热膨胀公式L膨=0.000012×l×温度=0.000012×390×(100-20)=0.374mm,所以为确保尺寸精确,应在冷态下测量工件尺寸,并作好尺寸标记,以下的工序都以此铣过的两侧面作基准,方孔的中心线不再作为基准。
2.2.2 铣端面钻销孔
铣两小端面由专用机床2号来完成,定位点如有部分黑皮,应加垫补偿,加工完成后,加工面涂防锈油。如何保证两端面上的两销孔在一条中心线上是一个难点,在钻铰一端面上的销孔时,以加工过的A面为基准,调头钻另一端面的销孔时,刀具不动,调整工件,则必须以加工过的B面为基准,如图5所示,基准的更换,二次装夹,直接影响到两销孔的中心线不可能在一条中心线上,假设每一节段节梁误差在0.5mm,12节段节梁装配起来,最大累计误差将超过6mm,不能使用。这时我们通常采取钻完一端销孔后,在一侧面做标记,最后在装配连到一块时,做标记的一侧都在一边,误差就不会累积,只有机床本身的误差,这样能满足设计要求,缺陷是互换性程度降低。如果在做完之后经测量仍不能满足要求,即销孔距为230±0.05mm,实为230±0.15mm,可以钻完一端后加铜皮调整,然后钻另一端,这是目前我们的做法。下一步将考虑在段节梁的两端加双动力头,不存在二次装夹的问题,也就不存在由于装夹而产生的误差,将很容易满足图纸要求。
2.3 收尾工艺过程
相同的道理转至专用机床3号边钻铰底面8孔,对于底面的销孔,通常是利用钻模打底孔后与相关件配钻铰,相当于间接放大200+0.050的公差以满足设计要求,用工装以加工过的一侧面及一端面为基准,钻铰段节梁底平面剩余孔,最后配打段节梁侧面的光孔。
3 结论
第四代篦冷机是我公司2008年度试制成功的新一代冷却机,而段节梁的制作则属首次,我们用这种方法制作的段节梁,不仅满足了图纸的加工精度与位置精度,而且互换性强,也便于安装,到目前为止,已生产出合格的段节梁11000余件,成功装配了50多台第四代篦冷机,其中多数客户已经投产试用,效果良好。
TQ172.622.4
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沈 颖