«Металл-Столица». Продажа, ремонт и модернизация металлообрабатывающих станков и оборудования. Обработка и изготовление изделий из металла.

Изготовление станин и рам прокатного оборудования

Основными базовыми деталями прокатного оборудования являются станины рабочих и шестеренных клетей, а также рамы приводных и холостых рольгангов. Станина рабочей клети прокатного стана состоит из двух частей (правой и левой), которые почти ничем не отличаются друг от друга. Конструктивно станины выполняются открытыми и закрытыми. Станины открытого типа состоят из двух вертикальных стоек, отлитых вместе с основанием. Станины закрытого типа изготовляют в виде замкнутой рамы цельнолитыми, сварнолитыми или сборными. Масса станин рабочих клетей в зависимости от габаритных размеров достигает 70...120 т. Обычно обрабатываются такие места станины: лапы, проем станины, плоскости разъема, горловина с отверстием под нажимной винт и верхняя часть станины.

Несмотря на различие конструкций станин технологический процесс в основном состоит из следующих операций: разметка и последовательная обработка лап, плоскости разъема, проема станины, верха станины, горловины, отверстия под нажимной винт. Перед разметкой проверяют соответствие заготовки чертежу и выявляют таким образом ее пригодность. Обработка проема под подушки в станинах — наиболее сложная и ответственная операция. В проемах станин устанавливается комплект подушек с рабочими валками, которые могут перемещаться в вертикальном направлении для создания необходимого зазора между валками. Проемы под подушки обрабатывают строганием на поперечно- и продольно-строгальных станках, а также фрезерованием на расточных станках. Обработку отверстия горловины обычно совмещают с операцией фрезерования верха станины. Отверстия в горловине обычно делают двух- или многоступенчатыми с возрастающими размерами диаметров в сторону проема станины.

Растачивание отверстия горловины выполняется в два приема. Сначала растачивается отверстие горловины, расположенное ближе к станку. В расточенное отверстие устанавливается специальная люнетная втулка, которая имеет бронзовый вкладыш или игольчатый подшипник для опоры шпинделя, затем растачивается остальная часть отверстия резцовой головкой, установленной на оправке. Длительность технологического цикла обработки станин рабочих клетей чрезвычайно велика и составляет от 30 до 50 сут. Для сокращения ее целесообразно вести обработку крупных станин на специализированных участках одновременно несколькими станками, применять поворотные столы большой грузоподъемности, специальные установочные стенды для обработки станин, агрегатные и специальные станки взамен универсальных. Общая трудоемкость изготовления станин значительно снижается также с применением стендовых методов обработки.

Специализированный стендовый участок, состоит из трех стендов, смонтированных на общем настиле площадью 450 м2. На участке производится механическая обработка станин рабочих клетей тонколистовых станов 1200, 1700 и 2800. Каждый стенд предназначен для выполнения строго определенного комплекса операций. На стенде № 1 станок РК-205 служит для удаления прибыли и обработки поверхностей, а также различных пазов и выточек. С другой стороны станком РК-150 фрезеруют площадку и четыре площадки, которые затем служат базами для установки станины на стенде № 3. Этим же станком сверлят и нарезают резьбовые отверстия по накладным кондукторам. Стенд № 2 состоит из агрегатного поперечно-строгального станка Ш-120 с ходом штосселя 1200 мм, поперечно-строгального станка Ш-150 и специальной расточной головки РГ-170 с диаметром шпинделя 170 мм.

Деталь устанавливается поверхностями на специальных крепежно-установочных приспособлениях, закрепленных на настиле и выверенных относительно станков. Обработка производится одновременно всеми тремя станками. Направляющая обрабатывается в размер станком Ш-120, остальные поверхности проема под подушки валков обрабатывают станком Ш-150. Здесь же расточной головкой РГ-170 растачивают в размер отверстия горловины, а также подрезают торцы. На стенде № 3 установлены два расточных станка РК-200 и РК-1С0, радиально сверлильный станок СР6-400 с диаметром шпинделя 102 мм и фрезерный агрегат ФА, который создан на базе узлов продольно-фрезерного станка модели. Элементы стенда для установки и крепления детали строго выверены по отношению к станкам, поэтому исключается дополнительная выверка при установке детали. Обработка производится одновременно четырьмя станками.

Поверхности обеих лап и отверстие диаметром 125 мм обрабатываются одновременно фрезерным двухшпиндельным агрегатом ФА. С целью обеспечения точной обработки профилей лап и симметричности их относительно оси изделия на стенде созданы базовые площадки для установки и настройки резцовых головок и фрез. На расточном станке РК-200 подрезают поверхность горловины, растачивают отверстия с подрезкой торца, растачивают канавки, фрезеруют шпоночные пазы, сверлят восемь отверстий в горловине со стороны торца поверхности, нарезают в них резьбу и обрабатывают по размеру чертежа поверхности. Отверстия, расположенные на поверхностях, сверлят и торцуют радиально-сверлильным станком по накладным кондукторам. Этим же станком сверлят отверстия, расположенные на поверхности, и нарезают в них резьбу. Переносным расточным станком с переустановкой сверлят по накладным кондукторам отверстия, расположенные на поверхностях, и нарезают в них резьбу.

После механической обработки и слесарной зачистки станину подают в сборочный цех. В результате внедрения стендовой обработки станин цикл их обработки сократился в 3—4 раза, трудоемкость изготовления снизилась на 10—20%, высвободилось уникальное оборудование для обработки других деталей. Применение мощных фрезерно-расточных станков дает возможность одновременно обрабатывать боковые плоскости станины. Заводы металлургического машиностроения оснащаются уникальными продольно-фрезерными станками, на столах которых можно устанавливать детали массой до 200 т. При оснащении таких станков сменными принадлежностями можно обрабатывать за одну установку все плоскости и пазы, расположенные со стороны разъема, боковые наружные и внутренние направляющие проема станины. Станины шестеренных клетей, предназначенных для передачи крутящего момента от привода на валки прокатного стана, представляют собой скобообразную коробку, открытую сверху и по торцам.

Конструктивно станины выполняются цельными и составными. Наиболее распространены цельные станины, заготовки которых отливают из серого чугуна марки СЧ 18—36 либо из модифицированного чугуна МСЧ 28-48, МСЧ 32-52. При разметке станина устанавливается основанием вверх, а плоскостью разъема — на четыре подставки и выверяется по необработанной плоскости основания и проема. Наносятся вертикальные осевые линии X — X на торцах станины с двух сторон посередине проема и К — К на боковых сторонах станины. Припуски по направляющим распределяются равномерно. Размечаются плоскость разъема станины с крышкой и плоскости замка, а также полуокружность. Затем размечаются плоскости бобышек под фундаментные болты. После разметки станину устанавливают на столе продольно-строгального станка, выверяют и закрепляют при помощи болтов и скоб. Одновременно двумя верхними суппортами обрабатывают плоскости разъема и замка, а боковыми суппортами — плоскости торцов бобышек и торцов маслоточных отверстий в размер 4250 мм. Расточку основания под подушки выполняют на горизонтально-расточном станке.

Выверка борштанги для растачивания производится от боковой плоскости замка. Для совместной обработки станины с крышкой их собирают вместе, в крышке сверлят два отверстия под конические штифты, восемнадцать отверстий и четыре отверстия под шпильки. Совместная обработка выполняется на горизонтально-расточном станке переносного типа. В станине и крышке совместно фрезеруется торец для крепления торцовой крышки. В пазу под установку чеки сверлят по шесть отверстий диаметром 50 мм. Затем сверлят и рассверливают два отверстия. На этой операции возможна обработка двумя станками одновременно. Второй станок устанавливается с другой стороны станины. С третьей установки детали на этой же операции фрезеруют плоскости под крышки на смотровых окнах. После этого верхнюю крышку снимают, производят пригонку и шабрение направляющих подушек и станины и собирают их. На следующей операции растачивают два отверстия в полушках под подшипники шестеренных валков на горизонтально-расточном станке при помощи борштанги и расточной головки.

Затем размечают отверстия по торцевым крышкам, а также восемь отверстий под резьбу на торцах, на расточном станке сверлят и нарезают резьбу в отверстиях, в отверстиях для крепления крышек смотровых окон и заглушек и в отверстиях для стока масла. После этого станину передают на сборку. Приводные и неприводные рамы, связанные между собой траверсами, являются основанием рольганга. При сборной конструкции рамы значительно усложняется технологический процесс ее обработки. Рамы приемных и рабочих рольгангов изготовляют из стали, а транспортных — из чугуна. Технологический процесс состоит из следующих этапов: разметка, последовательная обработка основания станины, плоскости разъема, поверхностей под подшипники, торнов рамы, установочных лап, растачивание отверстии под подшипники роликов, сверление крепежных отверстий и нарезание в них резьбы. На первой операции механической обработки строгают основание, которое в дальнейшем является базой для обработки. Обработка плоскости разъема может производиться раздельно и совместно.

При раздельной обработке рама устанавливается обработанным основанием на стол станка и закрепляется болтами и планками. Плотность прилегания проверяется щупом 0,1 мм. Плоскость разъема обрабатывается окончательно при установке комплекта на большом продольно-строгальном или продольно-фрезерном станке. При совместной обработке гарантируется совпадение поверхностей комплекта рам, но загружаются уникальные станки и увеличивается цикл обработки. Торцы, шпоночные пазы фрезеруют при установке двух парных рам на расточном станке. Здесь же сверлят отверстия на поверхности по кондукторам. После этого размечают, сверлят и зенкуют все отверстия, расположенные в основании и плоскости разъема. Пригоняют и собирают крышки отверстий диаметром к раме под растачивание.

При растачивании отверстий под подшипники роликов раму устанавливают на поверхность и выверяют по поверхностям с точностью 0,15 мм на длине 4000 мм. Здесь же протачивают канавки и подрезают торцы. Растачивание при обработке парных рам может выполняться совместно или раздельно. При совместном растачивании приводной и неприводной частей рамы достигается высокая точность межосевого расстояния между отверстиями, но возникают неудобства при обработке, поскольку приходится увеличивать вылет шпинделя. Более целесообразно растачивать приводную и неприводную части рамы раздельно. Наиболее рационально выполнять растачивание на станках с программным управлением. В этом случае межосевое расстояние выдерживается путем задания программы перемещения колонны. На последней операции производится сверление всех отверстий на боковых плоскостях с переустановкой и выверкой рамы. Готовая рама подается на сборку.