轧辊轴承座数控加工关键技术研究

论文摘要

轧辊轴承座是轧钢机上的主机部分的关键零件之一,也是加工周期长、难度大、精度要求很高的零件。由于轧辊轴承座的需求量的增加,用户对质量的要求越来越高,而交货期要求越来越短,质量和加工效率的问题就显得十分突出。充分提高现在各大型企业的大型先进数控机床的制造效率,解决企业在生产制造大型件从数控工艺到数控加工中的关键技术问题,已经成为一个研究热点。论文对轧辊轴承座数控加工问题进行了详细分析,找出了影响数控加工效率、质量低下的技术原因,并针对这些关键技术包括数控加工工艺生成、装夹、测量、数控加工程序的生成及验证方面进行了研究。论文主要包含:①分析轧辊轴承座结构及制造要求,建立系列轧辊数控加工工艺包括数控加工程序的生成系统,缩短数控加工工艺技术准备时间,规范数控加工各工步数据,并且提高轧辊轴承座的数控程序的生成效率和准确度。②设计建立快速装夹工装,减少大型零件数控加工中的装夹次数,缩短辅助时间,提高制造精度。③利用现代在线测量技术,并结合实际对测量硬件选型和建立测量方案,减少用传统测量尺和表进行停机测量,控制数控加工的辅助时间,提高企业数控设备的利用率,降低制造成本。④轧辊轴承座数控加工工步加工顺序进行优化,使得数控加工中的换刀、工作台转位和快数移动等辅助时间有效的缩短。⑤轧辊轴承座的数控加工时间较长,对其数控走刀路径和工步的工艺参数优化,减少加工时间,保证加工精度,降低成本。⑥建立轧辊轴承座的数控加工几何仿真系统验证数控程序,保证数控加工顺利实施。通过轧辊轴承座数控加工关键技术进行较全面的研究,解决了制约企业轧辊轴承座加数控加工技术瓶颈问题,提高产品加工效率、质量,降低了成本,而且在重型机械制造领域中给其它大型零件的数控加工制造的技术方案和解决方法提供借鉴。研究成果的运用,充分提高大型企业的大型先进数控机床的制造效率,不仅解决企业中生产制造大型件一些技术问题,同时增强企业的国际竞争能力。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 我国钢铁工业的发展状况
• 1.2 我国冶金专用装备制造业的发展状况
• 1.3 中国第二重型机械集团公司发展状况
• 1.4 论文工作的背景与主要内容
• 1.4.1 论文工作的背景
• 1.4.2 论文研究的意义
• 1.4.3 论文工作的主要内容
• 2 系列轧辊轴承座数控加工工艺生成
• 2.1 轧辊轴承座的制造过程及主要加工方法
• 2.1.1 轧辊轴承座的制造过程
• 2.1.2 轧辊轴承座主要加工面的功用及常用加工方法
• 2.1.3 轧辊轴承座的加工质量问题及产生原因
• 2.1.4 影响轧辊轴承座加工效率的因素
• 2.2 轧辊轴承座加工工艺
• 2.2.1 提高轧辊轴承座加工质量和效率的措施
• 2.2.2 优化后的工艺
• 2.3 系列轧辊轴承座参数化
• 2.3.1 系列规格数据
• 2.3.2 系列轴承座结构尺寸参数化
• 2.3.3 系列轴承座数控工艺工步参数化
• 2.4 系列轧辊轴承座数控加工工艺生成系统
• 2.4.1 系列工艺生成系统
• 2.4.2 系列轧辊轴承座数控加工程序生成系统
• 2.5 本章小节
• 3 轧辊轴承座数控加工中的快速装夹定位和测量技术
• 3.1 轧辊轴承座数控加工中的快速装夹定位
• 3.1.1 轧辊轴承座的装夹定位方案
• 3.1.2 装夹工装设计和实施
• 3.2 轧辊轴承座数控加工中的在线测量
• 3.2.1 轧辊轴承座加工中在线测量原理
• 3.2.2 轧辊轴承座在线测量系统的实施
• 3.3 实施效果及结论
• 4 轧辊轴承座数控加工工艺优化
• 4.1 轧辊轴承座数控加工工步安排优化
• 4.1.1 工步排序寻优模型
• 4.1.2 工步优化排序结果
• 4.2 数控加工走刀路径的优化
• 4.2.1 刀路优化策略
• 4.2.2 刀路优化效果
• 4.3 数控加工工艺参数的优化
• 4.3.1 加工工艺参数优化模型
• 4.3.2 工艺参数优化结果及分析
• 5 轧辊轴承座数控加工仿真系统
• 5.1 数控加工仿真技术简介
• 5.1.1 数控加工几何仿真应用原理
• 5.1.2 仿真流程及功能
• 5.1.3 数控铣仿真技术难点分析
• 5.2 轧辊轴承座数控加工机床动态模拟系统
• 5.2.1 动态模拟机床模型
• 5.2.2 机床的控制系统文件
• 5.2.3 零件、工装数字仿真模型
• 5.3 轧辊轴承座数控加工仿真验证过程及结论
• 5.3.1 仿真验证过程
• 5.3.2 结论
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附图