专利名称：轧机类重型零件消除扭曲变形的方法
技术领域：
本发明涉及机械零件加工领域，特别是涉及一种重型零件在加工前消除扭曲变形的方法。
背景技术：
轧机类重型零件通常是冶金设备中核心的大型零件，一般单片重150吨左右的零件，长宽高可以达到9*4*0. 7米左右，体积很大，以往都是依靠进口，为了降低设备成本逐渐实现了国产化，该类零件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，尤其其扭曲变形的消除显得尤为重要，直接决定了产品的质量。例如轧机类的牌坊，面积比较大，中间空心，跨度较长，当牌坊基准面放置在等高垫块上时，在大平面上就会形成一个扭曲变形，如果不矫正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，自由状态时，零件的平面度会有很大变化，出现严重的质量问题。如果直接进行装配，会导致在窗口内侧的辊系水平度、 平行度、垂直度难以达到标准要求，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前不能消除扭曲， 造成加工的零件出现严重质量问题，无法达到加工标准等问题，提供一种轧机类重型零件扭曲变形的消除方法。能够实现本发明的发明目的的技术方案如下一种轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，包括以下步骤步骤1，在工作台面上根据所加工的工件的形状大小放置两个基准垫块以及两个辅助基准垫块，基准垫块包括第一垫块和第二垫块，辅助基准垫块包括第三垫块和第四垫块，放置时，第一垫块和第二垫块分别设置于于工件的中轴线的两侧，第三垫块和第四垫块分别设置于于工件的中轴线的两侧；步骤2，分别测量并调节各个垫块的高度，保证第一垫块和第二垫块的高度差小于 0. 05mm，第三垫块和第四垫块的高度差小于0. 5mm，把待加工的工件以加工基准面向下的方式放置在第一垫块、第二垫块、第三垫块和第四垫块上，调整工件中轴线对工件加工机床的 X轴平行的直线度，保证直线度小于0. 1mm；步骤3，在工件的下方位于中轴线上放置千斤顶，使第一垫块、第二垫块以及千斤顶三处对工件形成三角形的支撑；步骤4，在第三垫块和第四垫块旁靠近第三垫块和第四垫块处分别放置第一百分表和第二百分表，调整两个百分表的读数，使两个百分表的读数达到一致；步骤5，调节千斤顶的高度，使其上升或下降高度a，观察第一百分表和第二百分表的读数是否相同，当读数不相同时，假设第一百分表的读数比第二百分表的读数大n，则在第三垫块处添加高度为η的垫片，假设第一百分表的读数比第二百分表的读数小m，则在第四垫块处添加高度为m的垫片；步骤6，重复步骤5，直到千斤顶上升或下降时，第一百分表和第二百分表的读数变化量保持一致，就说明工件的扭曲已经消除。第一垫块和第二垫块设置时，关于工件的中轴线对称。这样设置基准垫块可以使千斤顶升降时，工件的扭曲变化比较小，更容易消除工件的扭曲变形。同理，第三垫块和第四垫块设置时，关于工件的中轴线对称。对于中间形成有窗口的工件，第一垫块、第二垫块、第三垫块和第四垫块放置时， 放置于距离窗口的顶角位置400mm 600mm的位置。因为对于中间形成有窗口的工件在窗口周围容易发生扭曲变形，因此，在窗口的顶角位置设置基准垫块和辅助基准垫块，工件的扭曲变形会比较小，实践表明，将基准垫块和辅助基准垫块设置于距离窗口顶角位置 400mm 600mm的位置时，工件的扭曲变形是最小的。为了方便根据两个百分表的读数变化添加垫片，步骤5和步骤6中，每次千斤顶上升或下降的高度a为0. 5mm 1. 5mm。为了便于比较两个百分表的读数变化量，步骤5和步骤6中，在每次添加完垫片后，调节第一百分表和第二百分表的读数，使两个百分表的读数达到相同。步骤2中，第一垫块和第二垫块的高度差优选小于0. 01mm。步骤2中，第三垫块和第四垫块的高度差优选小于0. 1mm。步骤2中，工件中轴线对工件加工机床的X轴平行的直线度优选小于0. 05。本发明的有益效果为因为本发明的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法在工件的下方设置了第一垫块和第二垫块两个基准垫块以及第三垫块和第四垫块两个辅助基准垫块，第一垫块和第二垫块高度差小于0. 01mm，第三垫块和第四垫块的高度差小于0. Imm, 第一垫块和第二垫块分别设置于工件的中轴线两侧，第三垫块和第四垫块分别设置于工件的中轴线的两侧，因此，将工件放置于垫块上之后能够保证四个垫块对工件形成稳定的支撑，然后将工件的放置于四个垫块上，工件的加工基准面向下，然后调节工件的中轴线对机床的X轴平行的直线度，保证直线度小于0. 05mm，这时，工件的中轴线与机床的X轴达到了重合，然后在两个辅助基准垫块旁分别放置百分表，并将两个百分表读数调至相同，在工件的下方位于中轴线上放置千斤顶，使千斤顶、第一垫块以及第二垫块对工件形成三角形支撑，第一垫块、第二垫块和千斤顶三点确定一个平面，然后调节千斤顶上升或下降一定的高度，因为两个基准垫块的高度差小于0. 01mm，近似水平，千斤顶的位置设置于工件的中轴线上，当千斤顶高度变化时，如果两个辅助基准垫块的高度变化不相同，则说明工件存在扭曲，假如第一百分表的读数比第二百分表的读数大n，说明在第三垫块处工件存在向下的扭曲，因此，在第三垫块上加上高度为η的垫片则可使扭曲消除，反复多次调节千斤顶升降， 比较第一百分表和第二百分表读数的变化量，然后根据变化量来添加垫片，知道两个百分表读数的变化量相一致，通过以上过程，可以使工件的扭曲变形消除得更加彻底，使工件的加工精度得到进一步的提高。
图1为本发明的示意图2为图1的仰视图；图中，1为工件，2为第一垫块，3为第二垫块，4为第三垫块，5为第四垫块，6为中轴线，7为千斤顶，8为窗口，9为第一百分表。
具体实施例方式下面结合附图1和附图2对本发明的实施方式进行更进一步的阐述实施例1加工轧机类重型工件时，消除扭曲变形的方法，其步骤如下步骤1，在工作台面上根据所加工的工件1的形状大小放置两个基准垫块以及两个辅助基准垫块，基准垫块包括第一垫块和第二垫块，辅助基准垫块包括第三垫块4和第四垫块，放置时，第一垫块2和第二垫块3分别设置于于工件1的中轴线6的两侧，第三垫块4和第四垫块5分别设置于于工件1的中轴线6的两侧；步骤2，分别测量并调节各个垫块的高度，保证第一垫块2和第二垫块3的高度差小于0. Olmm,第三垫块4和第四垫块5的高度差小于0. Imm ；把待加工的工件1以加工基准面向下的方式放置在第一垫块2、第二垫块3、第三垫块4和第四垫块5上，调整工件1中轴线6对工件1加工机床的X轴平行的直线度，保证直线度小于0. 05mm ；步骤3，在工件1的下方位于中轴线6上放置千斤顶，使第一垫块2、第二垫块3以及千斤顶7三处对工件1形成三角形的支撑；步骤4，在第三垫块4和第四垫块5旁靠近第三垫块4和第四垫块5处分别放置第一百分表和第二百分表，调整两个百分表的读数，使两个百分表的读数达到一致；步骤5，调节千斤顶7的高度，使其上升或下降高度a，一般上升或下降0. 5mm 1. 5mm，观察第一百分表和第二百分表的读数是否相同，当读数不相同时，说明工件1存在扭曲变形，假设窗第一百分表的读数比第二百分表的读数大n，则在第三垫块4处添加高度为η的垫片，假设窗第一百分表的读数比第二百分表的读数小m，则在第四垫块5处添加高度为m的垫片；例如千斤顶7上升高度a = 1mm，窗第一百分表的读数为0. 6mm，第二百分表的读数为0. 8mm，则需要在第四垫块5上添加厚度为0. 2mm的垫片；步骤6，重复步骤5，直到千斤顶7上升或下降时，窗第一百分表和第二百分表的读数变化量保持一致，就说明工件1的扭曲已经消除。实施例2加工轧机类重型工件时，在实施例1的基础上，第一垫块2和第二垫块3对称设置于重型零件的中轴线6的两侧，第三垫块4和第四垫块5对称设置于重型零件的中轴线6 的两侧。这样设置，能够减小工件1的扭曲量，使工件1的扭曲变形更容易消除掉。实施例3加工轧机类牌坊时，消除扭曲变形的方法在实施例1的基础上，将基准垫块和辅助基准垫块放置于牌坊的窗口 8的顶角位置附近，距离顶角400mm 600mm的位置，因为牌坊的窗口 8的边框位置相对容易发生扭曲，因此，将基准垫块和辅助基准垫块设置于牌坊的顶角位置附近，会缩小工件1的扭曲量，使工件1的扭曲变形更容易消除掉。实施例4加工轧机类重型工件时，在实施例1的基础上，在进行步骤5的操作时，每次添加完垫片后，将窗第一百分表和第二百分表的读数调至相同，然后再调节千斤顶7的升降，重新读取百分表的读数，再根据读数在相应的垫块上添加垫片。因为，在消除工件1扭曲变形的过程中可能要根据窗第一百分表和第二百分表的读数多次在对应的垫块上添加垫片， 因此，为了便于窗第一百分表和第二百分表的读数的比较，每次在添加完垫片后要将窗第一百分表和第二百分表的读数调至相同。
权利要求
1.一种轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于包括以下步骤步骤1，在工作台面上根据所加工的工件的形状大小放置两个基准垫块以及两个辅助基准垫块，基准垫块包括第一垫块和第二垫块，辅助基准垫块包括第三垫块和第四垫块，放置时，第一垫块和第二垫块分别设置于于工件的中轴线的两侧，第三垫块和第四垫块分别设置于于工件的中轴线的两侧；步骤2，分别测量并调节各个垫块的高度，保证第一垫块和第二垫块的高度差小于 0. 05mm，第三垫块和第四垫块的高度差小于0. 5mm，把待加工的工件以加工基准面向下的方式放置在第一垫块、第二垫块、第三垫块和第四垫块上，调整工件中轴线对工件加工机床的 X轴平行的直线度，保证直线度小于0. 1mm；步骤3，在工件的下方位于中轴线上放置千斤顶，使第一垫块、第二垫块以及千斤顶三处对工件形成三角形的支撑；步骤4，在第三垫块和第四垫块旁靠近第三垫块和第四垫块处分别放置第一百分表和第二百分表，调整两个百分表的读数，使两个百分表的读数达到一致；步骤5，调节千斤顶的高度，使其上升或下降高度a，观察第一百分表和第二百分表的读数是否相同，当读数不相同时，假设第一百分表的读数比第二百分表的读数大n，则在第三垫块处添加高度为η的垫片，假设第一百分表的读数比第二百分表的读数小m，则在第四垫块处添加高度为m的垫片；步骤6，重复步骤5，直到千斤顶上升或下降时，第一百分表和第二百分表的读数变化量保持一致，就说明工件的扭曲已经消除。
2.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于第一垫块和第二垫块设置时，关于工件的中轴线对称。
3.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于第三垫块和第四垫块设置时，关于工件的中轴线对称。
4.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于对于中间形成有窗口的工件，第一垫块、第二垫块、第三垫块和第四垫块放置时，放置于距离窗口的顶角位置400mm 600mm的位置。
5.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于步骤5 和步骤6中，每次千斤顶上升或下降的高度a为0. 5mm 1. 5mm。
6.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于步骤5 和步骤6中，在每次添加完垫片后，调节第一百分表和第二百分表的读数，使两个百分表的读数达到相同。
7.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于步骤2 中，第一垫块和第二垫块的高度差优选小于0. 01mm。
8.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于步骤2 中，第三垫块和第四垫块的高度差优选小于0. 1mm。
9.根据权利要求1所述的轧机类重型零件扭曲变形的消除方法，其特征在于步骤2 中，工件中轴线对工件加工机床的X轴平行的直线度优选小于0. 05mm。
全文摘要
本发明公开了一种轧机类重型零件消除扭曲变形的方法，本发明是的设计理念如下在工件下方放置两个基准垫块和两个辅助基准垫块，在辅助基准垫块旁分别放置百分表，然后在工件的中轴线下方放置一个千斤顶，通过千斤顶调节工件辅助基准垫块一侧升高和下降，然后，根据百分表读数，在百分表读数变化大的辅助基准垫块上添加垫片，使两个百分表读数变化相同，当千斤顶上升或下降时，两个百分表读数变化量达到相同时，说明工件的扭曲变形已经得到了消除。本发明的轧机类重型零件消除扭曲变形的方法能够消除重型零件加工前的扭曲变形，提高工件的加工精度。
文档编号B23C3/00GK102350523SQ201110187188
公开日2012年2月15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