机架加工介绍

3.1大型轧机机架加工以2800mm铝板粗轧机操作侧机架为例图3-12800铝板轧机粗轧机机架(1)机架结构机架结构见图3-1，外形尺寸：13310mm×5170mm×1900mm，成品重量312.5吨；(2)制造要求机架属超大型零件，结构复杂，加工部位多，经热处理、精整、消应、加工等制造环节，吊运、装夹、翻身数次多，机架的变形难以控制。尺寸精度、几何精度要求很高，机架加工面的表面质量要求严。3.1.1结构和要求(1)粗加工方法

粗加工的主要目的是去掉大部分加工余量，为UT探伤和消应作做准备。主要加工部位安排在主轴直径为Φ279.4mm重型落地铣镗床进行；经过平放→侧立→侧立转6°→侧立转180°→平放→平放转90°等6个工位，完成各平面、园弧面及压下孔等部位的粗加工。铸造过渡面按图纸尺寸走刀检查.3.1.2粗加工(2)粗加工留量

机架厚度和宽度方向的各加工面、槽、斜面等单面留量10mm；窗口四角R留量3mm；机架高度方向的各平面、台面等单面留量12mm；过渡R加工至与已加工平面相切；压下孔单边留量15mm；端面留量15mm；地脚孔直径留量20mm；走刀检查面不留余量。(1)半精加工目的：减少精加工余量，防止精加工过程变形；为精加工设置装夹基准。(2)半精加工方法半精加工方法及加工顺序与粗加工类似，加工要求为：宽度和厚度尺寸方向各加工面、高度尺寸方向各加工面，各面单边留量2mm～4mm，粗糙度达Ra3.2；窗口内四角R和中部两处R加工符图；压下孔直径留量8mm。另外在机架宽度方向为精加工铣出找正基准，在传动侧机架外侧面铣出精加工装夹支承基面和找正基准，在操作侧机架内侧面铣出支承基面和找正基准。3.1.3半精加工(1)精加工前准备：1)检测机床各运动方向的动态精度，若不符合机架的精加工要求，要制定精度恢复的方案，并请专业人员恢复精度。2)根据机架的外形尺寸和结构形式，设计装夹方式和支承点，充分考虑工件自重、装夹作用力和切削力等因素对工件变形的影响，保证支承、装夹稳固，定位可靠以及装卸和调整方便，宜采用工字梁垫铁和带减重孔的锻件方箱为主要支承体，各压紧点的压紧力，垂直作用在支承点上。3.1.4精加工5米X17米数控龙门铣镗床。主要规格参数：工作台尺寸5米X17米;龙门宽5.4m；加工件最大高度5m；滑枕行程1.5m；10个附件（含电子径向镗头）。(2)精加工机床

已完成粗加工、消应和半精加工，各加工面单面有余量3㎜，压下孔直径有留量8mm。在机架的外侧面铣有水平方向找基准，在机架宽度侧面铣有X方向找正基准。

(3)精加工前工件状况

（操作侧）机架外侧面向上，机架内侧置于垫铁上，按基准找正，用压板压紧，要求：工件的装夹方式应立足于平稳、可靠，压紧力与支承点作用在一条线上。

(4).机架装夹图3-2支承点设置图图3-3装夹示意图加工顺序原则：先窗口，后两侧，再上下，利于尺寸形位公差控制。

(5)加工顺序图3-4加工顺序顺序：精加工⑴、⑵窗口面；精加工⑶、⑷外侧面；在⑸面上铣基准；精加工⑹面；精加工⑺、⑻面精加工⑼地脚面；精加工⑽地脚宽度面；精加工⑥上面的剩下的其他面；翻面以⑴、⑵为基准，将⑶、⑷、⑸找为零，X方向以窗口面基准侧进行找正；精加工⑾上面；精加工⑿面；（1）（2）（8）（7）（9）(5)(10)（3）（4）（6）(11)(12)

机架在切削过程中，在各重要加工面留量0.8mm的时候松开压板，释放应力后，重新找正工件再进行最后的精加工。根据工件的材质、硬度和被加工面形状等具体情况，选择匹配的刀具和切削参数，精加工最后一刀，经过试切削、测量、调整等环节来控制加工精度和表面质量。

3.1.5关键要素的加工和控制措施1）窗口上部两面平行度0.05mm

控制方法：通过试切削，检测尺寸和平面度，再加工至图纸尺寸，准确测量窗口尺寸和平行度，记录尺寸，确定窗口中心位置。(1)第一次装夹关键要素控制图3-5窗口上部加工要求2）窗口下部两侧面关于基准B（窗口上部中心）的对称度和平行度控制方法：

按窗口上部实际开档尺寸定中心，以一侧面对刀进行窗口下部各面的对称度和平行度控制。图3-6窗口下部两侧面加工要求3）窗口底面关于基准B垂直0.05，窗口顶面与底面平行0.05:

控制方法：:通过留量试切，复查直角铣头转位精度，检查平面度，确认后控制加工。图3-7窗口顶面加工要求图3-8窗口底面加工要求4）A基面的加工。控制方法：在同一次装卡下，机床横梁上下不动，利用龙门和滑枕的运动精度，确保A面和窗口各面的位置公差小于0.05。在地脚板凸台顶面铣测量基准，记录该面到880-0.2基面的实际尺寸，为压下孔加工作定位准备。测量基准面实测尺寸图3-9机架外侧的辅助基准设置5）压下孔的加工（压下孔与B基准对称度0.05）。控制方法：（1）按窗口上部实际开档尺寸定宽度方向的中心，以测量基准及实测尺寸定厚度方向的中心，在直角铣头加工压下孔直段及端面，确保对称度0.05。（2）利用数控程序，径向轴和X轴联动，圆弧插补进行压下孔根部过渡区域的光滑加工，并用样板检查。（3）铣头转180度后，按已加工孔圈圆定中心加工压下孔上部各内孔，确保与C基准（压下孔中心的同轴度0.05要求。图3-10压下孔加工示意图6）地脚板两侧面的平行度0.05，以及与B基准的对称度0.1。控制方法：按窗口上部实际开档尺寸定中心，进行脚板两侧面加工，保证对称度，直角铣头转位精度确保两面的平行度要求。图3-11地脚板两侧面的加工要求7）地脚板面的加工。控制方法：

按窗口底面作基准，在地脚板背面铣辅助基准，打表实测辅助基准到窗口底面实际尺寸并记录，按该实测尺寸控制加工地脚面底面到窗口底面的1110-0.05mm尺寸公差。加工不到的部位，翻面接刀，接刀误差小于0.02mm。图3-12地脚板底面的加工要求

1）机架找正第二次装卡按已加工面垫平，窗口两侧面为基准，对机架宽度两面、地脚面底面两个方向拉表，调整至误差小于0.015mm装夹压紧。(2)第二次装夹（翻面）关键要素控制2）地脚板处的880-0.2尺寸的加工。控制方法：按第一次装夹中880-0.2尺寸一侧面相对压下孔中心（C基准）的实测尺寸，对880-0.2两面关于压下孔C基准的对称度控制。

图3-13地脚板处880-0.2尺寸的加工要求3）机架顶面的加工。

控制方法：机架顶面在第一次装夹时对能加工到的面加工符图。翻身用的吊耳处，接刀加工，接刀痕高差小于0.02mm。图3-14机架顶面的加工要求4）销孔及斜面位置及尺寸控制。控制方法：先按窗口底面和C基准为基准，控制销孔位置尺寸（3650±0.15，580±0.04。插入圆柱销，根据销子控制