數(shù)控軋輥月牙槽銑床刀頭跳動故障分析及技術(shù)改進

郭向輝

（陜西龍門鋼鐵有限責任公司）

摘　要：介紹了WXK-500C數(shù)控軋輥月牙槽銑床系統(tǒng)的工作機理，機床滿足銑槽、跳槽、刻字在一次裝夾中完成，不需要二次裝夾軋輥。銑刀頭則是銑床的關(guān)鍵零件，是銑削作業(yè)的直接執(zhí)行零件。機床工作時利用數(shù)控系統(tǒng)控制完成飛刀、工件回轉(zhuǎn)及月牙槽深度進給補償?shù)雀鬏S的運動控制，使安裝在飛刀桿上的成型銑刀與工件（軋輥）完成旋轉(zhuǎn)插補運動，同時刀桿軸作軸向工件中心的進給運動，直至刀桿軸軸線到達要求的軋輥月牙槽投影弧中心。銑床在加工軋輥過程中，經(jīng)常出現(xiàn)槽底出現(xiàn)波浪紋、深淺不一、亂槽等問題，造成廢鋼，對軋線鋼材軋制質(zhì)量有非常重大的影響。提出改進措施，采用銑床主軸加裝軸承，讓刀頭不再出現(xiàn)跳動造成廢槽問題，提高了軋輥加工質(zhì)量，降低了軋線因軋輥問題出現(xiàn)廢品鋼材。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；刀頭；跳動；故障分析；改進

1、前言

某軋鋼廠精軋成品軋輥加工使用的是WXK-500C數(shù)控軋輥月牙槽銑床，月牙槽銑床是軋鋼軋輥加工的關(guān)鍵設備，具有自動化程度高、加工精度高、切削效率高、操作安全可靠等優(yōu)點。機床滿足銑槽、跳槽、刻字在一次裝夾中完成，不需要二次裝夾軋輥。銑刀頭則是銑床的關(guān)鍵零件，是銑削作業(yè)的直接執(zhí)行零件。銑床在加工軋輥過程中，經(jīng)常出現(xiàn)槽底出現(xiàn)波浪紋、深淺不一、亂槽等問題，造成廢鋼，對軋線鋼材軋制質(zhì)量有非常重大的影響。本篇主要通過分析銑刀頭的工作原理和故障現(xiàn)象，提出改進措施，采用銑床主軸加裝軸承，讓刀頭不再出現(xiàn)跳動造成廢槽，提高了軋輥加工質(zhì)量，降低了軋線因軋輥問題出現(xiàn)廢品鋼材。

2、存在問題

某軋鋼廠生產(chǎn)準備作業(yè)區(qū)WXK-500C數(shù)控軋輥月牙槽銑床，自2010年投產(chǎn)開始，至2018年前，整體鋼材產(chǎn)量平穩(wěn)，鋼材軋制規(guī)格、外形、尺寸、重量、表面質(zhì)量都比較正常。使用銑床加工過的軋輥質(zhì)量比較穩(wěn)定，沒有很大的因軋輥亂槽、波紋、尺寸不符合要求等故障出現(xiàn)不合格鋼材。

在2018年某軋鋼廠生產(chǎn)線經(jīng)過一系列技術(shù)改造，軋鋼產(chǎn)量有了很大的提升。在高產(chǎn)量下，軋輥使用量加大，更換頻繁，數(shù)控軋輥月牙槽銑床刀頭跳動嚴重，加工的成品軋輥就出現(xiàn)亂槽、波紋、尺寸不符合要求，嚴重影響成品材表面質(zhì)量。由于加工成成品軋輥時，會采用人工檢驗，不合格軋輥廢槽，重新加工，導致員工勞動強度加大，檢查檢驗工作量也增多；因成品軋輥問題軋線廢品多時，會造成提前換輥誤機，鋼材也會退庫，增加很大的質(zhì)量損失。嚴重影響成品鋼材質(zhì)量和作業(yè)效率與人員勞動強度。

3、工作機理、設計要求、故障分析和改進

銑刀刀頭的工作機理、設計要求

數(shù)控軋輥月牙槽銑床（飛刀切削式）銑床的刀桿軸與工件（軋輥）回轉(zhuǎn)軸互成90°交角，刀桿軸軸線置于軋輥環(huán)形槽中心，刀桿刀頭中心位于工件軸線并與刀桿軸線垂直的平面。機床工作時利用數(shù)控系統(tǒng)控制完成飛刀、工件回轉(zhuǎn)及月牙槽深度進給補償?shù)雀鬏S的運動控制，使安裝在飛刀桿上的成型銑刀與工件（軋輥）完成旋轉(zhuǎn)插補運動，同時刀桿軸作軸向工件中心的進給運動，直至刀桿軸軸線到達要求的軋輥月牙槽投影弧中心。

銑刀作為軋輥加工的直接執(zhí)行零件，長期受到強力切削合金軋輥鋼材的作用，還受到機床時運動的反作用力，這些都會造成銑刀刀桿、傳動齒輪、軸承正常磨損或事故損壞，磨損到一定程度時，就出現(xiàn)刀頭跳動、軋輥加工亂槽、波紋、尺寸不符合等現(xiàn)象，就需要補刀加工，嚴重時，造成廢槽。

針對以上問題，決定拆解刀頭傳動機構(gòu)，逐一進行檢查，發(fā)現(xiàn)傳動箱內(nèi)鐵屑特別多，頂部兩盤軸承間隙較大，進行更換高精度的軸承。發(fā)現(xiàn)傳動軸底座沒有軸承，但有軸承臺。由于是次維修，不能確定原來裝配時是否裝有軸承，現(xiàn)場進行測量，選配軸承裝上，對傳動箱內(nèi)鐵屑徹底清理，齒輪間隙進行精細調(diào)整，重新裝配，試運轉(zhuǎn)后刀頭跳動故障排除，加工的軋輥尺寸檢驗均符合要求，軋輥上線使用后再未出現(xiàn)廢品鋼材。

總體上，隨著鋼材質(zhì)量要求越來越嚴格，上線軋輥要求更加嚴格，如果軋輥銑削加工有問題，會造成一系列的質(zhì)量問題，對生產(chǎn)影響巨大。所有設備管理和日常維護必須重視起來，只有工作母機各項指標?合要求，才能生產(chǎn)出滿意的產(chǎn)品。

4、結(jié)束語

通過對數(shù)控軋輥月牙槽銑床系統(tǒng)工作機理的了解、對原設計不足的查找、出現(xiàn)故障的原因分析，綜合維修維護經(jīng)驗，進行了相應的技術(shù)改造，取得了良好的效果，銑床性能得到充分保證。有力保障了成品軋輥工藝過程。成品鋼材質(zhì)量得到保障，員工勞動強度明顯下降。軋輥安全高效順行，提升了軋鋼效益。

參考文獻

［1］  李鵬機.修鉗工在設備保養(yǎng)中的工作，2014

［2］  顧維邦.金屬切削機床概論.北京：機械工業(yè)出版社.1992

［3］  吳玉華.機械制造技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社.1997

（來源：鋼鐵培訓網(wǎng)）