大型箱体配合加工技术研究

■常州宝菱重工机械有限公司 （江苏 213019） 陈 阳 柏巧珍

大型箱体配合加工技术研究

■常州宝菱重工机械有限公司 （江苏 213019） 陈 阳 柏巧珍

摘要：LJ1300吨冷剪机是用于棒材生产的具有国际先进技术水平的剪切设备，其中大型箱体是关键加工件，从箱体的毛坯制作技术研究到加工方案及难点分析、加工流程和技术的研究，确保了大型箱体配合加工的技术等级精度。

1. 概况

LJ1300吨冷剪机是目前国内棒材生产线中剪切能力最大的冷剪机，是在吸收国际先进的剪机技术特点的基础上由国内设计院首次设计，各项技术指标及性能不低于进口同类产品，本冷剪机就是一种高质量、高效率、低消耗的精密冷剪切设备。该冷剪的箱体是由上箱体、下箱体、前板和滑行座组成。

2. 箱体毛坯制作

剪机箱体为厚钢板（厚度达220mm）与锻件焊接，焊缝均为全熔透焊缝，下箱体（左）、上箱体（左）和前板（左）轴承座处的焊缝进行焊后超声波探伤，下箱体（左）刀座下方的主要承载件焊缝进行焊后超声波探伤。

3. 加工方案及难点分析

箱体分为下箱体、上箱体、前板、滑行座共四部分，合箱后的整体尺寸为3 690mm× 3 235mm×3 573mm（长×宽× 高)，四部分总重量为35.44t，公差要求垂直度0.06mm，孔同轴度0.03mm，平面度0.05mm，平行度0.05mm，零件尺寸大，重量大，加工面多，内部结构复杂，精度要求高。

4. 配合加工技术

（1）加工流程：划线，初加工各面，孔留余量→钻哈夫面各孔→合箱，粗镗各处轴承孔→拆箱，精铣地面及各处哈夫面→装入前板，铣前板顶面→合箱，装入上箱体→精加工箱体外侧各面成，钻各处孔成→精镗各处孔，钻攻各处螺孔→装入滑行座，精镗滑行座上各处孔成→拆箱，钻各处油孔成→打磨修毛刺，检验入库。

（2）加工工艺：加工时由于下箱体上开档尺寸过大（见图1），零件侧放加工时刚性不好，在精加工完侧面的结合面后，首先装入前板（见图2），保证零件的整体刚性，然后加工其余部分。

图1

图2

前板重量重（5t），装配后会造成下箱体尺寸的变化，再装入前板前先在下箱体四周支百分表监测数据变化（见图3），保证前板装配前后下箱体状态不变化。

图3

由于轴承孔间距离过大（最大间距1 830mm），使用机床主轴及方身伸出无法加工。采用将前板与下箱合装后侧放定位（见图4），使用角铣头沿X轴方向单

轴移动来完成工件加工，保证工件的精度。

零件总重35.4t，自重非常大，对于翻身及找正等工艺流程都非常困难，并且多次定位会增加零件的积累误差，加工时考虑将地面加工至成品后，以地面定位（见图5），按照使用时的状态进行定位装夹（见图6），一次完成零件的加工，保证了零件的相互尺寸精度。

由于零件孔的精度要求高，所以哈夫面的精度就显得尤其重要，在精加工哈夫面时，注重对应力的控制，加工至余量0.05mm时松螺栓及压板释放一次应力（见图7），然后加工哈夫面至成品（见图8）。

在精加工各轴承孔时，对孔加工时的顺序做了排序，为保证孔的同轴度，采用了Z字形的加工步骤，同时兼顾先大孔后小孔的加工顺序（见图9、10）。

在加工滑行座底板时，由于刀具空间不足且加工余量大，在毛坯制作时对前板余量进行了余量约束，保证了加工效率，减少了加工应力（见图11、12）。

为避免人为的原因对零件尺寸造成影响，测量各尺寸时使用了测温仪，保证了量具、零件、在同一温度下进行。

5. 结语

LJ1300t冷剪机，大型箱体配合加工，剪切能力大、剪切质量好，能满足高强度螺纹钢生产需求，提高国内冶金装备制造能力，打破国外技术垄断，提高国内装备制造业的竞争能力。

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

图11

图12

收稿日期：（20150912）