专利名称：轧机类重型零件消除弯曲变形的方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工前的处理方法，特别是一种轧机类重型零件加工前，消除其弯曲变形的方法。
背景技术：
轧机类重型零件加工时，因为受其自身重力的影响，中部会出现向下的弯曲变形， 尤其是牌坊，牌坊是冶金轧钢设备中最核心的大型零件之一，一般单片150吨左右的牌坊长宽高可以达到(9*4*0. 7)米左右，以往都是依靠进口，为了降低设备成本逐渐实现了国产化，牌坊加工的难点不仅在于需要大型高精度的数控龙门铣，而且在找正、加工方面也有不少技巧方法，弯曲变形的消除与否直接决定了产品的质量。牌坊面积比较大，中间空心， 跨度较长，参考图1牌坊示意图，当牌坊基准面放置在等高垫块上时，在大平面上靠近中部的位置就会形成一个弯曲变形，如果不矫正变形直接多点支撑压紧加工，加工后把牌坊竖立起成工作状态时，用吊垂线千分尺测量时就会发现，零件的平面度、直线度在全长范围内可能会有几毫米的变化，而且在工作状态要求DS/WS两片牌坊的配对差为0. 05mm,这个精度根本无法保证，如果就这样的状态进行装配，会导致在窗口内侧的辊系水平度、平行度、 垂直度难以调整，轧出的钢板薄厚不均，辊系也会因为受力不均发生断裂等，轧机不能正常工作，会给钢铁企业带来无法估量的巨大损失。
发明内容
本发明的目的在于针对背景技术中所述的轧机类重型零件加工时在工件表面靠近中部的位置容易出现弯曲变形，无法满足加工精度要求，造成产品不合格，轧出的钢板薄厚不均，辊系因受力不均容易发生断裂等问题，提供一种能够解决前述问题的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法。本发明是基于以下的设计理念来设计轧机类重型零件消除弯曲变形的方法的因为工件在侧立状态时，受自重影响产生的弯曲变形很小，所以在这种状态下加工平放垫块支撑面和测量基准面精度会很高，在测量基准面上横向设置多个测量基准点，测量并记录每个测量基准点位置的平面度，当工件水平放置时，工件在自身重力的作用下，在靠近中部的位置会发生弯曲变形，这时，只要通过调整工件下方的垫块的高度，使工件在各个测量基准点位置的平面度与工件侧立状态时记录的数据相吻合即可消除工件的弯曲变形。能够实现本发明的发明目的的技术方案如下轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于其包括如下步骤步骤1，将工件平放在工作台上，然后在工件的侧面上加工工件横向侧立时用的侧立垫块支撑面；步骤2，将工件侧立放置在工作台上，在侧立垫块支撑面下方放置等高的侧立垫块，并在工件的加工基准面上上下两侧加工出两条测量基准面，并保证测量基准面的平面度小于0. 05mm，在测量基准面上横向等间距P选出多个测量基准点，并用百分表测量并记录每个测量基准点位置的平面度；步骤3，工件侧立状态下，转身180°，在加工基准面的反面加工出四个工件平放时的平放垫块支撑面，平放垫块支撑面要选择在工件容易变形的位置附近，步骤4，将工件平放，加工基准面向上，并在各个平放垫块支撑面下方分别放置等高的平放垫块，在工件下方四角位置以及横向中点位置放置等高的调节垫块，用百分表测量每个测量基准点位置的平面度，通过升高或降低各个调节垫块的高度使各个测量基准点位置的平面度与工件侧立时记录的每个测量基准点位置的平面度相同，此时工件的弯曲变形就得到了消除。为了减小工件的弯曲变形，步骤1中，在加工侧立垫块支撑面之前，先要对用“三点找正法”消除工件的扭曲变形。为了便于消除工件的弯曲变形，在步骤2中，在选择测量基准点时要保证平放垫块支撑面对应于测量基准面上的位置设置有测量基准点，测量基准面的平面度优选小于 0. Olmm0为了提高工件的平面度，将弯曲变形消除的更加彻底，所述的测量基准点的间距P 为 300mm 500mmo为了使带有窗口的工件弯曲变形缩小，对于设置有窗口的工件，平放垫块支撑面设置于窗口的四角位置。为了使工件侧立时，侧立垫块能够对工件形成稳定的支撑，侧立垫块支撑面的宽度为 200mm 300mm。为了使工件平放时，平放垫块能够对工件形成稳定的支撑，平放垫块支撑面的宽度为 150mm 300mm。为了便于检测测量基准面的平面度，所述的测量基准面的宽度为40mm 60mm。为了放置具有窗口的工件窗口部位在工件侧立状态下发生形变，对于设置有窗口的工件，侧立垫块支撑面的位置应当避开工件的窗口的侧面。本发明的有益效果为本发明的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法通过调节工件水平放置时工件四角以及横向中点位置的垫块的高度，使工件平放状态时各个测量参照点得平面度读数与侧立状态时各个测量参照点得平面度读数相一致，消除了工件在平放状态时中部发生的弯曲变形，使加工的工件精度满足设计要求，使其不但更容易进行装配，而且装配之后，在生产过程中，轧出的钢板更加平整，质量更高，而且因为工件精度较高，在使用过程中，能够克服辊系因受力不均发生断裂等问题，提高轧机的使用寿命，降低其维修更换的成本，提高钢板生产效率。
图1为工件结构示意图；图2为步骤1中，工件平放状态下，加工侧立垫块撑面的示意图；图3为步骤2中，工件侧立状态下，加工平放垫块支撑面以及测量基准面的示意图；图4为步骤3中，工件平放状态下，根据测量基准点的平面度调节垫块高度，消除工件弯曲变形的示意图中，1为工件，2为窗口，3为地脚板，4为侧立垫块支撑面，5为侧立垫块，6为平放垫块支撑面，7为平放垫块，8为测量基准面，9为测量基准点，10为百分表，11为调节垫块。
具体实施例方式下面结合附图1至附图4对本发明的实施方式进行进一步的阐述实施例1参照图1至图4所示，轧机类重型零件消除弯曲变形的方法包括以下的步骤步骤 1，将工件1平放在工作台上，然后在工件1的侧面上加工工件1横向侧立时用的侧立垫块支撑面4 ；步骤2，将工件1侧立放置在工作台上，在侧立垫块支撑面4下方放置等高的侧立垫块5，并在工件1的加工基准面上上下两侧加工出两条测量基准面8，并保证测量基准面 8的平面度小于0. 05mm，在测量基准面8上横向等间距P选出多个测测量基准点9，间距P 的选择要根据工件1的形状大小来确定，一般情况下，间距P选择300mm 500mm，并用百分表测量并记录每个测测量基准点9位置的平面度；步骤3，工件1侧立状态下，转身180°， 在加工基准面的反面加工出四个工件1平放时的平放垫块支撑面6，平放垫块支撑面6要选择在工件1容易变形的位置附近；步骤4，将工件1平放，加工基准面向上，并在各个平放垫块支撑面6下方分别放置等高的平放垫块7，在工件下方四角位置以及横向中点位置放置等高的调节垫块，用百分表10测量每个测测量基准点9位置的平面度，通过升高或降低各个调节垫块11的高度使各个测测量基准点9位置的平面度与工件1侧立时记录的每个测测量基准点9位置的平面度相同，此时工件1的弯曲变形就得到了消除。实施例2在实施例1的基础上，作为本发明的技术方案的进一步优化，步骤1中，将工件1 平放在工作台上时，需要先用“三点找正法”消除工件1的扭曲变形。“三点找正法”即在工件1的下方设置两个高度相同的基准垫块和两个辅助基准垫块，然后用一个千斤顶作为第三个基准点，通过调节千斤顶的高度，检测两个辅助基准垫块位置的高度变化，在高度变化较大的一个辅助基准垫块上添加垫片，使调节千斤顶的高度时，两个辅助基准垫块的高度变化量相同。通过这种方法可以克服工件1平放时产生的扭曲变形，使工件1的弯曲变形能够得到更加彻底的消除。实施例3在实施例1的基础上，作为本发明的技术方案的进一步优化，为了便于消除工件1 的弯曲变形，在步骤2中，在选择测测量基准点9时要保证平放垫块支撑面6对应于测量基准面8上的位置设置有测测量基准点9。实施例4在实施例1的基础上，作为本发明的技术方案的进一步优化，对于设置有窗口 2的工件1，为了使工件ι平放在工作台上时，缩小工件1弯曲变形量，对于设置有窗口 2的工件 1，例如轧机牌坊，侧立垫块支撑面4的位置应当避开工件1的窗口 2的侧面，平放垫块支撑面6设置于窗口 2的四角位置，进一步地，为了缩小工件1弯曲变形，平放垫块支撑面6设置时要偏向工件1重心1/2P P的距离设置，例如，对于轧机类牌坊，平放垫块支撑面6设置时，要偏向地脚板3设置。
权利要求
1.轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于其包括如下步骤步骤1，将工件平放在工作台上，然后在工件的侧面上加工工件横向侧立时用的侧立垫块支撑面；步骤2，将工件侧立放置在工作台上，在侧立垫块支撑面下方放置等高的侧立垫块，并在工件的加工基准面上上下两侧加工出两条测量基准面，并保证测量基准面的平面度小于 0. 05mm，在测量基准面上横向等间距P选出多个测量基准点，并用百分表测量并记录每个测量基准点位置的平面度；步骤3，工件侧立状态下，转身180°，在加工基准面的反面加工出四个工件平放时的平放垫块支撑面，平放垫块支撑面要选择在工件容易变形的位置附近，步骤4，将工件平放，加工基准面向上，并在各个平放垫块支撑面下方分别放置等高的平放垫块，在工件下方四角位置以及横向中点位置放置等高的调节垫块，用百分表测量每个测量基准点位置的平面度，通过升高或降低各个调节垫块的高度使各个测量基准点位置的平面度与工件侧立时记录的每个测量基准点位置的平面度相同，此时工件的弯曲变形就得到了消除。
2.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于步骤1 中，在加工侧立垫块支撑面之前，先要用“三点找正法”消除工件的扭曲变形。
3.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于在步骤2 中，在选择测量基准点时要保证平放垫块支撑面对应于测量基准面上的位置设置有测量基准点，测量基准面的平面度小于0. 01mm。
4.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于所述的测量基准点的间距P为300mm 500mm。
5.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于对于设置有窗口的工件，平放垫块支撑面设置于窗口的四角位置。
6.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于侧立垫块支撑面的宽度为200mm 300mm。
7.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于平放垫块支撑面的宽度为150mm 300mm。
8.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于所述的测量基准面的宽度为40mm 60mm。
9.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于对于设置有窗口的工件，侧立垫块支撑面的位置应当避开工件的窗口的侧面。
10.根据权利要求1所述的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，其特征在于对于设置有窗口的工件，平放垫块支撑面设置时，要偏向工件的重心1/2P P的距离设置。
全文摘要
本发明公开了一种轧机类重型零件消除弯曲变形的方法，本发明是的设计理念如下因为工件在侧立状态时，受自重影响产生的弯曲变形很小，所以在这种状态下加工平放垫块支撑面和测量基准面精度会很高，在测量基准面上横向设置多个测量基准点，测量并记录每个测量基准点位置的平面度，当工件水平放置时，工件在自身重力的作用下，在靠近中部的位置会发生弯曲变形，这时，只要通过调整工件下方的垫块的高度，使工件在各个测量基准点位置的平面度与工件侧立状态时记录的数据相吻合即可消除工件的弯曲变形。本发明的轧机类重型零件消除弯曲变形的方法能够消除重型零件加工前的弯曲变形，提高工件的加工精度。
文档编号B23C3/00GK102416496SQ201110187180
公开日2012年4月18日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者张永洁, 徐剑, 杨国廷 申请人:常州宝菱重工机械有限公司