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      摘要：鋼包回轉(zhuǎn)臺是煉鋼廠的關(guān)鍵設(shè)備，是現(xiàn)代連鑄中應(yīng)用最普遍的運載和承托鋼包進行澆注的設(shè)備。按臂的結(jié)構(gòu)形式可分為直臂式和雙臂式兩種。文中簡要介紹了直臂鋼包回轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)特點，闡述了該類大型不對稱工件上超大尺寸內(nèi)外圓的加工，在現(xiàn)有加工設(shè)備不具備正常加工能力的情況下，利用有限資源，采用新的加工工藝方法，使之完全滿足使用要求所采取的工藝措施，為以后加工同類產(chǎn)品提供了一套成熟的工藝方案，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

     關(guān)鍵詞：鋼包回轉(zhuǎn)臂；大型不對稱工件；鏜桿裝置；工藝方案

     0 引言

     鋼包回轉(zhuǎn)臺是煉鋼廠的關(guān)鍵設(shè)備，也是我公司的主導(dǎo)產(chǎn)品之一，本文所涉及到的產(chǎn)品對象是我公司為某大型鋼鐵公司生產(chǎn)的連鑄機的核心部件———鋼包回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)臂。回轉(zhuǎn)臂是鋼包的直接支承者，系大型不對稱的焊接結(jié)構(gòu)件，回轉(zhuǎn)臂長11 160 mm、寬4070 mm、高2810 mm，重量為44 740 kg，其加工的關(guān)鍵部位是內(nèi)止口，尺寸是準3021H8（深8 mm），通過該內(nèi)止口定位與回轉(zhuǎn)支承（即止推軸承）相聯(lián)接，它的加工精度直接影響鋼包回轉(zhuǎn)臺運行的平穩(wěn)性及平衡性。由于當(dāng)時公司尚無大型數(shù)控鏜床，現(xiàn)有的加工設(shè)備不具備該件的加工能力，按傳統(tǒng)的加工方法無法加工回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)止口，經(jīng)過認真分析回轉(zhuǎn)臂的工作原理，及其與主要零部件的裝配關(guān)系和在使用過程中的作用，采用了一種新的加工方法，即采用普通鏜床外加輔助鏜桿裝置的加工方法，很好地解決了這一問題，利用有限資源，采用新的加工工藝方法，使之完全滿足使用要求，該方法既提高了現(xiàn)有設(shè)備的加工能力，又為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。其中的“輔助鏜床加工大型不對稱工件內(nèi)外圓的鏜桿裝置”經(jīng)申報國家專利，已獲得國家實用新型專利證書。
 
 
     1 、鋼包回轉(zhuǎn)臺的工作原理及回轉(zhuǎn)臂的加工工藝分析

     鋼包回轉(zhuǎn)臺是煉鋼廠的關(guān)鍵設(shè)備，是現(xiàn)代連鑄中應(yīng)用最普遍的運載和承托鋼包進行澆注的設(shè)備。按臂的結(jié)構(gòu)形式可分為直臂式和雙臂式兩種。

     這里僅對直臂式鋼包回轉(zhuǎn)臺的工作原理和結(jié)構(gòu)特點簡單介紹一下，圖1 所示為整體轉(zhuǎn)臂式回轉(zhuǎn)臺，又稱直臂式鋼包回轉(zhuǎn)臺，直臂式鋼包回轉(zhuǎn)臺的兩個鋼包支承在同一直臂的兩端，同時作旋轉(zhuǎn)和升降運動，一般來說，沒有升降功能的回轉(zhuǎn)臺多采用這種型式, 但也可在直臂的兩端設(shè)置升降裝置。凡是鋼水需要過跨的連鑄機一般都選用這種回轉(zhuǎn)臺。

                    圖1 直臂式鋼包回轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)示意圖
              1.回轉(zhuǎn)臂2.驅(qū)動裝置3.回轉(zhuǎn)支承（即止推軸承） 4.底座

                            圖2 鋼包回轉(zhuǎn)臂示意圖

      圖1 中，回轉(zhuǎn)臂1 是該裝置的核心部件，它是一大型不對稱的焊接結(jié)構(gòu)件（詳見圖2）。圖2 中與回轉(zhuǎn)支承（即止推軸承）相聯(lián)接的定位止口（即尺寸準3021H8 深8 mm）的加工是該零部件加工的難點所在，因為，一般工件的內(nèi)外圓加工大多是通過車床來完成，但無論是立式車床，還是臥式車床，對工件的尺寸和對稱性都有一定的要求，如果工件尺寸過大，則車床的工作平臺不足以容納工件；如果工件不對稱，則工件在回轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的離心力不僅會影響工件的加工精度，也會帶來安全隱患。因此，大型不對稱的回轉(zhuǎn)工件，如鋼包回轉(zhuǎn)臂，因為其外形尺寸過大又不對稱，不能在車床上加工，也因為其內(nèi)止口的尺寸準3021H8 過大，遠超一般普通鏜銑床所能加工內(nèi)孔的尺寸范圍，因此也不能直接用普通鏜銑床進行加工，在沒有大型數(shù)控鏜銑床的情況下，加工超大尺寸的內(nèi)止口，如果只能利用現(xiàn)有普通銑床進加工，則必須利用有限資源，設(shè)法擴大鏜床的加工范圍，為此需考慮另外設(shè)計一套輔助鏜桿裝置，使用普通落地鏜銑床外加輔助鏜桿裝置，對超大尺寸內(nèi)止口進行加工，方能解決這一難題。

      2 、工藝方案及其輔助鏜桿裝置

      根據(jù)以上分析，基于當(dāng)時我公司現(xiàn)有的機械加工設(shè)備，因無大型數(shù)控鏜銑床，現(xiàn)有機床又無法滿足鋼包回轉(zhuǎn)臂的加工要求，但鋼包回轉(zhuǎn)臂又必須要在本公司完成加工，因此工程技術(shù)人員通過認真分析回轉(zhuǎn)臂的工作原理、各主要零部件的裝配關(guān)系和在使用過程中的作用，結(jié)合普通鏜銑床的工作特性，設(shè)計出一套用于輔助鏜床加工大型不對稱工件上超大尺寸內(nèi)外圓的Z 型鏜桿裝置，見圖3。

              圖3 加工超大直徑內(nèi)止口的Z 型鏜桿裝置示意圖

     采用該Z 型鏜桿裝置加工尺寸為準3021H8 的內(nèi)止口的工藝方案，先要在回轉(zhuǎn)臂上加工出工藝基面，然后，將回轉(zhuǎn)臂側(cè)臥，經(jīng)過嚴格校正，將Z 型鏜桿裝置與鏜床的主軸聯(lián)接好，便可進行內(nèi)止口的鏜削加工了，該裝置通過換裝不同鏜刀可實現(xiàn)對超大尺寸內(nèi)外圓的加工，使用這套裝置加工鋼包回轉(zhuǎn)臂超大尺寸的定位止口，達到了預(yù)期的效果，因此大型不對稱鋼包回轉(zhuǎn)臂上超大尺寸內(nèi)孔加工的這一難題便得到了圓滿的解決。如果將圖3 中的鏜刀換成外圓車刀并反裝，還能實現(xiàn)對大型不對稱工件上超大尺寸外圓的加工。

     使用該工藝方案的優(yōu)點是：首先，由于鏜床在加工過程中，鏜桿做旋轉(zhuǎn)運動，而工件不動，避免了大型不對稱工件因為高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力對工件加工精度的影響。然后，由于鏜床的工作平臺遠比車床的工作平臺大，克服了工件因為尺寸過大沒有空間可以安放置的問題，最后，刀臂的設(shè)置可以使得刀具伸到工件超大尺寸的外圓或者內(nèi)孔，而刀桿的設(shè)置可以使得刀具不僅能沿軸向加工工件一定長度的內(nèi)孔，而且能沿軸向加工工件一定長度的外圓，使用該工藝方案加工好的產(chǎn)品，經(jīng)檢驗完全滿足圖紙要求的精度和粗糙度。

     使用這一工藝方案需要注意的是：由于刀具裝夾在輔助鏜桿上，遠離鏜床的主軸，這樣便增大了刀具受力點的力臂，在同樣進刀量的情況下，同時也就增大了刀具對鏜床主軸的力矩，這對鏜床的影響是不言而喻的，而輔助鏜桿裝置又相對比較薄弱，在實際使用時，操作者必須嚴格控制好適當(dāng)?shù)倪M刀量，進刀量過大易致輔助鏜桿裝置的刀桿產(chǎn)生振動，輕則影響產(chǎn)品的加工精度及表面粗糙度，重則傷及人員、設(shè)備，釀成安全事故。
 
 
        3 、應(yīng)用實例

     隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，中鋼衡重公司盡管現(xiàn)在已經(jīng)添置了不少大型數(shù)控鏜銑床，由于在加工鋼包回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)止口時，成功使用輔助鏜床加工大型不對稱工件的Z型鏜桿裝置，效果良好，而且成本低、效率高，所以該工藝方案一直沿用至今，并在其它類似的產(chǎn)品上得到廣泛應(yīng)用。
 
 
      4 、結(jié)語
 
 
     該工藝方案經(jīng)過在鋼包回轉(zhuǎn)臂加工上的多年應(yīng)用，成熟可靠，輔助鏜床加工大型不對稱工件上超大尺寸內(nèi)外圓的Z 型鏜桿裝置，結(jié)構(gòu)簡單、實用、成本低廉、使用安全，具有較廣泛的應(yīng)用價值。