浅谈工装准备机床相关维护与创新

浅谈工装准备机床相关维护与创新

姚峰

江阴兴澄特种钢铁有限公司二轧钢分厂  江苏江阴  214400

摘要：本轧钢厂生产准备工作间在2006年开始基建，同年完成建设并开始进行轧机机芯的装配工作，同时还兼顾轧机轧辊的加工工作。随着生产工艺的不断优化，轧辊孔型设计越来越成熟，生产准备间的轧辊加工相关设备也不断提升改进，形成了完整的轧辊加工机床设备系统。本文主要讲述了工装准备机床相关的点检维护，同时分享了本人作为机床加工负责人员在日常轧辊加工过程中的一些创新与改进，请同行多多交流与指导。

关键词：机床、轧辊加工、机床创新

1前言

本轧钢厂生产线主要生产棒材，规格品种较多，业务范围较广，凭借着高质量、优质服务得到了国内外客户的一致好评。轧制出高质量的钢坯已经深入到每一个轧钢人心中，建立全球最具竞争力的特钢企业是每一个轧钢人心中的愿景，正是这一代又一代轧钢人的传承，再加上不断创新拓展，向着更高的目标进发。

质量的重要性不言而喻，它是企业生存的基石，是产品畅销的前提，更是每一个轧钢人心中的红线，轧机中每过一根钢，尺寸精度的查看、表面质量的查看、轧机推拉钢的查看、轧机状态确定……每一个环节都在把控之中，正是这样的一份执着，造就了一个快速发展的特钢企业。

轧制精度一直是本轧钢厂重要的课题，对于KOCKS轧机轧制精度的提升，该课题可以分为以下几个内容：（1）KOCKS轧机辊环加工精度的提升。（2）KOCKS轧机装配精度的提升。（3）工艺方面优化提升。

其中辊环加工精度是本作业区的重点攻关内容，作为辊环加工机床主要负责人员，主导了攻关并且从机床日常维护、提高机床稳定性、机床相关创新方面入手，确保了机床加工精度，确保了轧辊加工精度。

2机床相关的日常维护工作开展

2.1制定机床交接班制度，确保机床加工全程跟踪

由于轧辊的整体加工耗时较长，有时需要两个班组进行对轧辊的加工，交接班环节中的机床状态等交流是非常重要的一环，特别是上个班辊环加工过程中发生的相关问题交接，通过机床生产状态、机床加工步序、机床相关故障处理等交接，确保轧辊在机床整个加工全程跟踪，确保加工质量。

2.2建立机床点检维护项目周期表、标准作业看板

机床的点检维护工作是非常重要的，只有确保机床工作良好状态，才能确保加工精度，机床设备不能带病运转，不能超负荷使用。严格遵守机床维护保养规程，爱护好机床设备。为了更好的对机床进行点检维护，建立了基础点检维护项目周期表，在表后面根据周期明确写明下次进行维护的时间，并设置了一级和二级责任人，确保机床点检维护项目的不折不扣的完成。为了确保维护项目，选择日常维护项目具体步骤流程制作标准作业看板，方便机床操作人员在执行维护工作时，能够快速查阅，并按照步骤、规范对维护项目对机床进行维护，确保了机床维护质量。

2.3建立机床加工人员项目表、检查责任表

根据加工任务建立当天的加工作业内容（项目表），当班人员在机床加工前对工作内容进行确定，遇到标注不明等存在问题之处要提前进行沟通，确定准确的加工数据后再进行加工作业，按照项目表中的内容进行详细的填写，加工完毕后按照要求对尺寸进行确认，并在责任人栏进行签名，移交给检查人员进行再一次的检查确认，最后交给装配人员对加工件进行装配，同时反馈安装过程中的问题，配合装配人员进行微调整等。对每一个加工项目，都有项目表，表中有着详细的加工要求，表后附着加工件的图纸等，对于加工难度较大的加工件，开攻关会制定完毕详细加工步骤后，每一步骤进行质量把关，确保加工要求。

2.4建立机床相关备件申报、放置、使用表

机床的维护过程中最重要的环节在于机床的备件管理，机床设备状态直接影响着加工精度，当在加工过程中发现机床设备存在问题，必须要进行处理，特别是机床部件发生损坏后，需要对其进行及时更换，若此时部件没有备件则对加工进度影响较多，所以机床的备件管理是非常重要的，通过对机床设备进行详细的分解，形成了机械类、液压类、电气类三大类备件，使用专用仓库存放机床备件，并结合采购周期对备件的补充进行了详细的规定，确保机床备件的充足和快速查找。

3机床加工过程中的问题解决

3.1加工精度不达标问题处理

辊环加工过程中，每一步的加工都需要对其进行加工质量的把控，常见的问题主要集中在加工精度不达标，对于这个问题根据现场实际情况进行过较为详细的探讨，具体原因如下：（1）机床本体原因，主要涉及到机床零部件的磨损严重、机床的结构不稳定等，基本上机床相关部位的磨损都会影响到加工的精度。（2）控制系统的问题，主要涉及到机床加工过程中执行元件的延时、检测的失效、主轴转速的失控等。（3）刀具问题，主要涉及到没有根据辊环的材质选择合适的刀具、刀具磨损严重等。（4）加工参数设置不对，主要涉及到切削速度、进给速度、切削深度等。（5）环境因素影响，主要涉及到振动、温度等周围环境变化。

对于加工精度不达标的问题处理主要从以下几个方面入手：（1）加工前，对机床设备先进行静态检查，必须要严格按照要求进行，查看机床各部件是否可靠固定，并且固定牢固。很多老师傅都会忽略这一点，导致最后误差会不断的放大而造成重大加工问题产生。（2）加工前，对机床设备进行动态检查，在不加持加工件情况下，单动主轴查看其窜动程度等，通过动态的检查对机床设备上动作部分进行提前测试，有效防止轧辊加工过程中精度偏差。（3）步序增加加工尺寸对比件，由于轧辊加工过程中，对辊环加工时间较长，为了确保加工精度，对加工量进行了步序式区分，并且制作了尺寸对比件，通过对比件的比对，让加工人员对加工尺寸有着更好的把控，并且通过步序式对比，及时发现问题，减少加工误差的累计和不可控。

3.2机床振动问题的处理

在动态检查过程中，发现机床本体发生振动，从以下四方面入手检查：丝杆跳动、轴承跳动、导轨磨损、齿轮磨损、机床周围设备影响。丝杆的跳动基本上都是长时间加工后发生了磨损，对此只能对丝杆进行更换，根据对丝杆磨损程度的跟踪，发现丝杆更换周期不定，需要具体结合加工任务而定，对加工工时进行有效统计后，确定了丝杆的更换周期并加强了丝杆的日常维护。轴承的磨损主要分为正常磨损和非正常磨损，正常的磨损与加工工时相关联，而非正常的磨损主要因为润滑不足导致，可以通过测量轴承温度、查看轴承运行状态、轴承转动声响来进行初步的判断。对于导轨的磨损，经过查看日常加工过程中对导轨杂物的清理监控，排除由于加工人员偷懒而没有对导轨进行清理而造成的导轨异常磨损，经过长时间跟踪后，发现是由于辊环、背板上机过程中对导轨造成了撞击，导轨一旦发生问题只能进行大修，导轨磨损直接影响着机床，本厂有部分使用滑动导轨的机床，导轨直接与机床连接为一个整体，无法进行有效处理，只能对机床本体框架进行更换，这处理起来较为麻烦，为了解决此类问题，要求加工人员对辊环上机时，使用对讲机和行车吊运人员进行有效沟通，防止由于轧辊排放架造成行车人员无法看清指令手势而造成对导轨的撞击，同时加强对导轨状态的检查，及时进行加油、清理工作，确保导轨状态，减少导轨磨损。周围设备对机床的影响，主要集中在行车对轧辊的吊运时，为了减少行车放下重物对机床的影响，特别设置了吊运区域。

3.3刀具的相关问题处理

刀具问题一直是机床存在的问题之一，主要由于自基建后，先后引进的机床型号都不一样，形成了多种规格的刀具，最近存在刀具型号使用错误导致的轧辊加工问题，虽然及时发现了问题所在，但是毕竟存在较大的加工隐患。主要问题跟踪后总结如下：刀具型号较多，并且加工时需要按照规定进行刀具材质选择，仓库中查看刀具各类型号和材质有几十种，在放置备件过程中，由于材质很难肉眼分辨，容易把不同材质的同种尺寸规格的刀具放在一个货架上，造成了使用刀具时备件拿错，造成刀具使用断裂等，引发轧辊加工问题。为了避免此类问题发生，对不同型号机床刀具架进行了统一规划，制定依据刀具材质不同的几个尺寸规格大类，同时配合厂家对刀具架进行了改进，通过以上改进，形成了多台机床刀具备件的通配使用，进一步压缩了仓库备件的数量，减少了备件申报费用，同时对刀具仓库进行5S管理，并要求加工人员在刀具领用过程中对材质做好标识，同时做好备件入库和出库记录，对刀具备件进行严格的管控，改进后，刀具管理制度执行较好，刀具的使用严格按照规定执行，没有再发生过刀具使用错误问题发生。

4机床相关的创新与改进

4.1机床控制系统的创新

多套机床自基建2006年投入使用后一直使用到现在，已经经过了17年时间，部分设备已经老旧，特别是机床的控制系统，虽然每次轧辊加工前会对控制系统进行测试，测试正常后再进行加工，但是随着时间的推移，部分线路老化，存在较多的误报警，影响着轧辊的加工。为此和电气人员一起对机床的控制系统进行了升级改进，原机床的控制大部分使用了继电器控制模式，由于继电器使用了触点式吸合来接通线路，长时间操作后，继电器内触点沾粘，造成控制系统的失效，导致刀具进退刀发生异常，容易导致辊环加工过程中发生问题，使得刀具夹具架直接被撞掉，造成较大的设备事故。为此对机床的控制系统进行改进，使用无触点固态继电器，同时把线路进行了更换，使用双向线槽进行电缆铺设，动力电缆和控制电缆分开放置，控制器由于停产无法进行更换，对控制器进行了升级，通过对机床控制系统的改进，确保了机床动作的准确性和稳定性，有效防止辊环被加工损坏问题。

4.2加工装配基准位相关改进

在对KOCKS轧机轧辊加工过程中，芯棒与机床主轴法兰连接不到位，导致了加工过程中加工精度无法保证，对芯棒安装的基准位置进行了重新的测量，随着长时间的使用，基准位置发生了磨损，导致了基准位置发生了偏移，芯棒与法兰无法进行有效连接，造成了加工精度无法保证。为了确保加工精度，采用现有的机床在线加工，对该基准位置加工到2S精度，安装完芯棒后确保了芯棒跳动控制在2S精度，确保了轧辊加工精度。

4.3刀具的固定方式创新

大部分机床的刀具与刀具架的固定方式仅仅是使用了上面两颗大螺丝压紧进行固定的，这种固定方式一开始是能够满足辊环加工要求的，紧固刀具也较为简单，因为生产线使用的轧机轧辊的材质都是锻钢或者铸钢，对于机床而言加工强度不大，刀具受到的作用力较小，随着生产线轧制规格和品种的多样化，轧制钢坯的硬度增加，分厂对轧辊进行了一系列的改进满足后续新品钢坯的开发和测试，同时结合现有先进的轧辊加工技术对轧辊进行改进，改进后的轧辊使用时间得到了大幅度增加，减少了下线更换时间，同时稳定性更好，其主要使用了推焊技术，在轧机轧辊的表面进行了堆焊处理，增加了轧辊表面强度，经过测试，改进后的轧辊强度比之前强了数倍之多。但是这样的处理方式对轧辊的加工增加了较多的难度，其中轧辊加工过程中刀具的打飞是常见的问题，不仅会造成加工质量问题，还会对加工人员造成安全隐患，为此需要对刀具的固定方式进行改进，不然随着加工强度的增加，会造成刀具的抖动或者移位,刀具的移位会造成加工轧辊的辊环加工尺寸发生很大的偏差，严重的会造成轧辊的报废，一套轧辊的费用较高，这是一个很大的经济损失，为了确保机床刀具的稳定性和紧固性，在原来固定方式的基础上，进行了以下的改进：对刀具架增加了左锁紧装置和右锁紧装置，并且还增加了下方的锁紧装置，通过上下固定和左右锁紧的方式对刀具进行了固定，这样能够把刀具稳定的固定住，保证了轧辊加工时刀具的稳定性，也使得刀具的磨损大幅度减少，不再会发生刀具的抖动或者移位。对分厂所有机床的刀具架都进行了以上的改进，确保了刀具的稳定性，确保了加工精度。

5结束语

机床的良好状态直接影响着轧辊加工精度，通过本厂发生的机床故障和加工问题进行统计，有三分之一以上的故障都是由于操作不当引起的，机床操作人员必须要严格遵守操作规程和日常维护制度，在轧辊加工过程中，一定要关注好加工状态，当发现问题时，不能盲目进行处理，必须严格按照故障处理方案进行处理。在日常点检中，对机床设备进行定点、定时的检查和维护，详细记录机床设备状态，时刻关注好人机交互界面的报警信息，确保机床运行正常，确保轧辊加工精度。

6致谢

感谢高级技师课程授课的各位老师，感谢论文指导老师对本人的指导，让本人能够系统学习到机床相关的理论知识，并能够利用自己所学的知识来总结现在的工作，不断提高，受益匪浅。

参考文献

（1）顾伟邦.金属切削机床概论.北京：机械工业出版社，1991

（2）吴国华.金属切削机床.北京：机械工业出版社，2000

（3）哈尔滨工业大学，机床夹具设计.上海:上海科学技术出版社，1985