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      摘要：鋼包回轉臺是煉鋼廠的關鍵設備，是現代連鑄中應用最普遍的運載和承托鋼包進行澆注的設備。按臂的結構形式可分為直臂式和雙臂式兩種。文中簡要介紹了直臂鋼包回轉臺的結構特點，闡述了該類大型不對稱工件上超大尺寸內外圓的加工，在現有加工設備不具備正常加工能力的情況下，利用有限資源，采用新的加工工藝方法，使之完全滿足使用要求所采取的工藝措施，為以后加工同類產品提供了一套成熟的工藝方案，為公司創造了良好的經濟效益。

     關鍵詞：鋼包回轉臂；大型不對稱工件；鏜桿裝置；工藝方案

     0 引言

     鋼包回轉臺是煉鋼廠的關鍵設備，也是我公司的主導產品之一，本文所涉及到的產品對象是我公司為某大型鋼鐵公司生產的連鑄機的核心部件———鋼包回轉臺的回轉臂?；剞D臂是鋼包的直接支承者，系大型不對稱的焊接結構件，回轉臂長11 160 mm、寬4070 mm、高2810 mm，重量為44 740 kg，其加工的關鍵部位是內止口，尺寸是準3021H8（深8 mm），通過該內止口定位與回轉支承（即止推軸承）相聯接，它的加工精度直接影響鋼包回轉臺運行的平穩性及平衡性。由于當時公司尚無大型數控鏜床，現有的加工設備不具備該件的加工能力，按傳統的加工方法無法加工回轉臂的內止口，經過認真分析回轉臂的工作原理，及其與主要零部件的裝配關系和在使用過程中的作用，采用了一種新的加工方法，即采用普通鏜床外加輔助鏜桿裝置的加工方法，很好地解決了這一問題，利用有限資源，采用新的加工工藝方法，使之完全滿足使用要求，該方法既提高了現有設備的加工能力，又為公司創造了良好的經濟效益。其中的“輔助鏜床加工大型不對稱工件內外圓的鏜桿裝置”經申報國家專利，已獲得國家實用新型專利證書。
 
 
     1 、鋼包回轉臺的工作原理及回轉臂的加工工藝分析

     鋼包回轉臺是煉鋼廠的關鍵設備，是現代連鑄中應用最普遍的運載和承托鋼包進行澆注的設備。按臂的結構形式可分為直臂式和雙臂式兩種。

     這里僅對直臂式鋼包回轉臺的工作原理和結構特點簡單介紹一下，圖1 所示為整體轉臂式回轉臺，又稱直臂式鋼包回轉臺，直臂式鋼包回轉臺的兩個鋼包支承在同一直臂的兩端，同時作旋轉和升降運動，一般來說，沒有升降功能的回轉臺多采用這種型式, 但也可在直臂的兩端設置升降裝置。凡是鋼水需要過跨的連鑄機一般都選用這種回轉臺。

                    圖1 直臂式鋼包回轉臺結構示意圖
              1.回轉臂2.驅動裝置3.回轉支承（即止推軸承） 4.底座

                            圖2 鋼包回轉臂示意圖

      圖1 中，回轉臂1 是該裝置的核心部件，它是一大型不對稱的焊接結構件（詳見圖2）。圖2 中與回轉支承（即止推軸承）相聯接的定位止口（即尺寸準3021H8 深8 mm）的加工是該零部件加工的難點所在，因為，一般工件的內外圓加工大多是通過車床來完成，但無論是立式車床，還是臥式車床，對工件的尺寸和對稱性都有一定的要求，如果工件尺寸過大，則車床的工作平臺不足以容納工件；如果工件不對稱，則工件在回轉過程中產生的離心力不僅會影響工件的加工精度，也會帶來安全隱患。因此，大型不對稱的回轉工件，如鋼包回轉臂，因為其外形尺寸過大又不對稱，不能在車床上加工，也因為其內止口的尺寸準3021H8 過大，遠超一般普通鏜銑床所能加工內孔的尺寸范圍，因此也不能直接用普通鏜銑床進行加工，在沒有大型數控鏜銑床的情況下，加工超大尺寸的內止口，如果只能利用現有普通銑床進加工，則必須利用有限資源，設法擴大鏜床的加工范圍，為此需考慮另外設計一套輔助鏜桿裝置，使用普通落地鏜銑床外加輔助鏜桿裝置，對超大尺寸內止口進行加工，方能解決這一難題。

      2 、工藝方案及其輔助鏜桿裝置

      根據以上分析，基于當時我公司現有的機械加工設備，因無大型數控鏜銑床，現有機床又無法滿足鋼包回轉臂的加工要求，但鋼包回轉臂又必須要在本公司完成加工，因此工程技術人員通過認真分析回轉臂的工作原理、各主要零部件的裝配關系和在使用過程中的作用，結合普通鏜銑床的工作特性，設計出一套用于輔助鏜床加工大型不對稱工件上超大尺寸內外圓的Z 型鏜桿裝置，見圖3。

              圖3 加工超大直徑內止口的Z 型鏜桿裝置示意圖

     采用該Z 型鏜桿裝置加工尺寸為準3021H8 的內止口的工藝方案，先要在回轉臂上加工出工藝基面，然后，將回轉臂側臥，經過嚴格校正，將Z 型鏜桿裝置與鏜床的主軸聯接好，便可進行內止口的鏜削加工了，該裝置通過換裝不同鏜刀可實現對超大尺寸內外圓的加工，使用這套裝置加工鋼包回轉臂超大尺寸的定位止口，達到了預期的效果，因此大型不對稱鋼包回轉臂上超大尺寸內孔加工的這一難題便得到了圓滿的解決。如果將圖3 中的鏜刀換成外圓車刀并反裝，還能實現對大型不對稱工件上超大尺寸外圓的加工。

     使用該工藝方案的優點是：首先，由于鏜床在加工過程中，鏜桿做旋轉運動，而工件不動，避免了大型不對稱工件因為高速旋轉所產生的離心力對工件加工精度的影響。然后，由于鏜床的工作平臺遠比車床的工作平臺大，克服了工件因為尺寸過大沒有空間可以安放置的問題，最后，刀臂的設置可以使得刀具伸到工件超大尺寸的外圓或者內孔，而刀桿的設置可以使得刀具不僅能沿軸向加工工件一定長度的內孔，而且能沿軸向加工工件一定長度的外圓，使用該工藝方案加工好的產品，經檢驗完全滿足圖紙要求的精度和粗糙度。

     使用這一工藝方案需要注意的是：由于刀具裝夾在輔助鏜桿上，遠離鏜床的主軸，這樣便增大了刀具受力點的力臂，在同樣進刀量的情況下，同時也就增大了刀具對鏜床主軸的力矩，這對鏜床的影響是不言而喻的，而輔助鏜桿裝置又相對比較薄弱，在實際使用時，操作者必須嚴格控制好適當的進刀量，進刀量過大易致輔助鏜桿裝置的刀桿產生振動，輕則影響產品的加工精度及表面粗糙度，重則傷及人員、設備，釀成安全事故。
 
 
        3 、應用實例

     隨著企業的不斷發展，中鋼衡重公司盡管現在已經添置了不少大型數控鏜銑床，由于在加工鋼包回轉臂的內止口時，成功使用輔助鏜床加工大型不對稱工件的Z型鏜桿裝置，效果良好，而且成本低、效率高，所以該工藝方案一直沿用至今，并在其它類似的產品上得到廣泛應用。
 
 
      4 、結語
 
 
     該工藝方案經過在鋼包回轉臂加工上的多年應用，成熟可靠，輔助鏜床加工大型不對稱工件上超大尺寸內外圓的Z 型鏜桿裝置，結構簡單、實用、成本低廉、使用安全，具有較廣泛的應用價值。