專利名稱：一種帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連鑄機(jī)結(jié)晶器銅管的加工制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
結(jié)晶器銅管是連鑄機(jī)的核心部件，它的制造精度和安裝精度要求都很高，特別是制造精度，它是保證安裝精度的重要基礎(chǔ)。如果制造精度偏差過大，超過了規(guī)定的使用要求，就會對連鑄機(jī)設(shè)備的性能帶來嚴(yán)重的不利影響，影響產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)效率、甚至造成不能正常生產(chǎn)。隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，工藝技術(shù)水平迅速提高，對設(shè)備性能的要求也越來越高，設(shè)
備的結(jié)構(gòu)和制造工藝都在不斷改進(jìn)，早些年使用的普通圓弧外形的結(jié)晶器銅管用的越來越少，取代之的是一種帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管，見附圖I。這種銅管的上下止口是結(jié)晶器的安裝配合基面，因此，它的制造精度直接決定著銅管內(nèi)腔相對于結(jié)晶器及整個機(jī)組的位置精度，直接影響著連鑄機(jī)的工作性能。目前常規(guī)的加工方法大多是直接在機(jī)床上以銅管外形為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，或有少量常規(guī)工裝輔助進(jìn)行加工，加工工序的安排，各廠家也各不相同，所以質(zhì)量差異較大，銅管的加工質(zhì)量很難達(dá)到設(shè)計要求。在這種背景下，需要對加工工序進(jìn)行合理的安排，對需要控制的關(guān)鍵因素進(jìn)行認(rèn)真分析和對加工工藝進(jìn)行必要的規(guī)范，對所需的工藝裝備進(jìn)行合理的設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是針對帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管提供一種加工方法。此加工方法通過對加工工序進(jìn)行合理安排，配置必要的工裝器具，對操作過程進(jìn)行規(guī)范，使其能夠保證各加工表面相對于銅管內(nèi)腔的各項位置精度要求，以保證結(jié)晶器銅管的加工制造精度，改進(jìn)產(chǎn)品性能。同時，它提高了生產(chǎn)作業(yè)效率及經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明一種帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管的加工方法，其具體步驟為
(I )、將經(jīng)過擠壓成型的銅管半成品在鋸床上切去兩頭多余部分，并在通用機(jī)床上加工出上下兩端平面，按成品管長度尺寸單邊各留I 2mm作為加工余量；
(2)、將組合夾具的安裝底板固定在數(shù)控加工機(jī)床工作臺上，并使組合夾具底板的各邊與機(jī)床坐標(biāo)軸保持平行或垂直；
(3)、將銅管用組合夾具進(jìn)行安裝固定銅管在組合夾具上安裝時，銅管圓弧面?zhèn)认蚍胖?，將銅管的直面放置于組合夾具底板的平面上，兩端相對夾具的伸出量相等，然后將銅管固定；
(4)、加工銅管的下口先將機(jī)床刀具移至銅管下口端面，然后使用尋邊器找出銅管下口內(nèi)腔各邊的坐標(biāo)位置并以此確定銅管內(nèi)腔下口端面中心的坐標(biāo)位置，以銅管內(nèi)腔下口端面中心點的位置作為銅管下端止口外形及其它各加工面加工的基準(zhǔn)點(即工件零點)，加工各面到成品尺寸，保證各加工面相對于此點的相對位置精度；
(5)、加工銅管的上口將機(jī)床刀具移至銅管上口端面，用與步驟(4)中同樣的方法找到銅管內(nèi)腔上口端面中心的坐標(biāo)位置，并以此點作為銅管上端止口外形加工的基準(zhǔn)點，力口工銅管上端止口安裝面至成品尺寸；
(6)、將銅管從專用夾具上卸下，在機(jī)床工作臺上采用兩塊等高墊鐵將銅管上下止口等高墊起，圓弧面向上或向下，銅管上端面朝向機(jī)床主軸方向，將銅管直面調(diào)整到與機(jī)床主軸嚴(yán)格平行，銅管固定后撤下上口支承墊鐵，銑銅管上口端面至成品尺寸，并以上端止口外形及上口端面為基準(zhǔn)，加工環(huán)形槽至成品尺寸。本發(fā)明改變了常規(guī)加工方法一直沿用的以銅管外表面作為各加工表面的參考基準(zhǔn)的做法，而以銅管內(nèi)腔表面作為加工所依據(jù)的基準(zhǔn)，同時工序安排合理，工裝器具使用得當(dāng)，所以能夠做到保證加工質(zhì)量，使以往加工超差嚴(yán)重甚至出現(xiàn)廢品的現(xiàn)象基本得以杜絕。因此本發(fā)明加工方法在很大程度上降低了制造成本、提高了工效、改進(jìn)了產(chǎn)品性能。同時，由于銅管的加工制造精確度大為提高，當(dāng)銅管安裝到機(jī)組上后，內(nèi)腔 工作表面相對于連鑄機(jī)組的安裝精度要求就得到了可靠的保證，產(chǎn)品性能大為改善。另外，由于銅管制造精度的提高，使銅管在結(jié)晶器中安裝非常方便，很容易進(jìn)行裝拆工作，因此提高了生產(chǎn)作業(yè)效率及經(jīng)濟(jì)效益。


圖I是帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管；
其中1是銅管的上端止口安裝面；2是銅管上口環(huán)形槽；3是銅管的下端止口安裝面。圖2是銅管在組合夾具上安裝固定的示意 其中4是銅管；5是組合夾具的底板；6是組合夾具的側(cè)面夾緊裝置；7是組合夾具的上部夾緊裝置；8是機(jī)床刀具(銑刀)。圖3是加工上口端面及環(huán)形槽的安裝調(diào)整示意 其中4是銅管；9、10是等聞塾鐵；11是機(jī)床刀具(統(tǒng)刀)。圖4是銅管在組合夾具上安裝時，銅管圓弧面?zhèn)认蚍胖玫氖疽鈭D。
具體實施例方式本發(fā)明一種帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管的加工方法，其具體步驟為
(1)、將經(jīng)過擠壓成型的銅管半成品在鋸床上切去兩頭多余部分，并在通用機(jī)床上加工出上下兩端平面，按成品管長度尺寸L單邊各留I 2mm作為加工余量；
(2)、將組合夾具的安裝底板5固定在數(shù)控加工機(jī)床工作臺上，并使組合夾具底板的各邊與機(jī)床坐標(biāo)軸保持平行或垂直；
(3)、將銅管4用組合夾具進(jìn)行安裝固定銅管4在組合夾具上安裝時，銅管圓弧面?zhèn)认蚍胖?，將銅管4的直面放置于組合夾具底板5的平面上，兩端相對夾具的伸出量相等，然后將銅管4固定；
(4)、加工銅管的下口先將機(jī)床刀具8移至銅管下口端面，然后使用尋邊器找出銅管下口內(nèi)腔各邊的坐標(biāo)位置并以此確定銅管內(nèi)腔下口端面中心的坐標(biāo)位置，以銅管內(nèi)腔下口端面中心點的位置作為銅管下端止口外形及其它各加工面加工的基準(zhǔn)點(即工件零點)，加工各面到成品尺寸，保證各加工面相對于此點的相對位置精度；
(5)、加工銅管的上口將機(jī)床刀具8移至銅管上口端面，用與步驟(4)中同樣的方法找到銅管內(nèi)腔上口端面中心的坐標(biāo)位置，并以此點作為銅管上端止口外形加工的基準(zhǔn)點，力口工銅管上端止口安裝面I至成品尺寸；
(6)、將銅管從專用夾具上卸下，在機(jī)床工作臺上采用兩塊等高墊鐵9、10將銅管上下止口等高墊起，圓弧面向上或向下，銅管上端面朝向機(jī)床主軸方向，將銅管4直面調(diào)整到與機(jī)床主軸嚴(yán)格平行，銅管固定后撤下上口支承墊鐵10，銑銅管上口端面至成品尺寸，并以上端止口外形及上口端面為基準(zhǔn)，加工環(huán)形槽2至成品尺寸。其中，步驟(I)中所述的通用機(jī)床為臥式銑床或鏜床。步驟(2)- (5)中所述的機(jī)床為數(shù)控銑床。步驟(3)中銅管的固定是依靠組合夾具的側(cè)面夾緊裝置及上部夾緊裝置。步驟(4)中，銅管的加工順序依次為下端止口安裝面I、下口端面、外倒角、內(nèi)倒角。步驟(5)中，不加工上口端面及環(huán)形槽。步驟(3)中將銅管在組合夾具上安裝時，銅管圓弧面?zhèn)认蚍胖?，如圖4所示。其優(yōu)點是銅管圓弧側(cè)向安裝，銅管靠緊夾具中間的立板后，銅管圓弧方向的中心平面就與夾具 的中心一致。這樣就能保證銅管的上下兩個端面加工出來是平行的，跟中心平面也是對稱的。步驟(6)中將圓弧面朝上或朝下，使兩側(cè)面作為校正的基準(zhǔn)面。這樣校正時，可以保證銅管中心線與加工機(jī)床刀具的軸線平行，銑出的端面與中心線也是垂直的，從而保證了加工精度要求。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的加工方法做進(jìn)一步詳細(xì)的說明
一種200X200X800結(jié)晶器銅管的上下端面及止口的加工實例如下
I、將擠壓成型的銅管半成品在鋸床上切去兩頭多余部分，保留銅管長度820 mm，上下端面各留加工余量IOmm;在通用臥式銑床或鏜床上進(jìn)行上下端面的粗加工，長度尺寸達(dá)802 804 mm。2、將組合夾具的安裝底板5水平安裝在數(shù)控加工機(jī)床工作臺上，并使底板5的各邊與機(jī)床坐標(biāo)軸保持平行或垂直。3、將銅管按圖2所示的方式在組合夾具上進(jìn)行安裝固定銅管4在組合夾具上安裝時，銅管圓弧面?zhèn)认蚍胖?如圖4所示)，將銅管的直面放置于專用組合夾具的底板5的平面上，兩端相對夾具的伸出量相等，然后利用此夾具的側(cè)面夾緊裝置6及上部夾緊裝置7將銅管固定。4、將數(shù)控機(jī)床刀具8移動至銅管下口端面，使用尋邊器找出銅管下口內(nèi)腔各邊的坐標(biāo)位置并以此確定銅管內(nèi)腔下口端面中心的坐標(biāo)位置，以此中心點為O點，刀具中心向外弧側(cè)移動I. 15mm，先加工下端止口安裝面237 mmX237 mm至成品尺寸，再精銑銅管下口端面達(dá)長度尺寸，接著加工下端止口安裝面的外端面4mmX45°倒角至成品尺寸，然后刀具中心移回O點，加工內(nèi)腔7 mmX15°倒角至成品尺寸。5、機(jī)床刀具移至銅管上端面，同樣的方法找到銅管內(nèi)腔上口端面中心的坐標(biāo)位置，以此中心點為O點，刀具中心向外弧側(cè)移動I. 15 mm，加工上端止口安裝面237mmX237mm至成品尺寸。6、銅管從專用夾具上卸下，在機(jī)床工作臺上采用兩塊等高墊鐵9和10將銅管已加工好的上下止口面1、3等高墊起，圓弧面向上或向下，銅管上端面朝向機(jī)床主軸方向，將銅管直面調(diào)整到與機(jī)床主軸嚴(yán)格平行，銅管固定后撤下上口支承墊鐵10，銑銅管上口端面至成品尺寸800 mm,以上端止口安裝面及上口端面為基準(zhǔn),加工上口環(huán)形槽13mmX6 mm至成品尺寸。 其中，由于銅管內(nèi)腔的中心與其外形的中心之間有偏移量，所以在步驟4、5中需要將刀具中心向外弧移動一定的距離，其距離變等于偏移量，從而保證外形的加工。
權(quán)利要求
1.一種帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管的加工方法，其具體步驟為 (I )、將經(jīng)過擠壓成型的銅管半成品在鋸床上切去兩頭多余部分，并在通用機(jī)床上加工出上下兩端平面，按成品管長度尺寸單邊各留I 2mm作為加工余量； (2)、將組合夾具的安裝底板固定在數(shù)控加工機(jī)床工作臺上，并使組合夾具底板的各邊與機(jī)床坐標(biāo)軸保持平行或垂直； (3)、將銅管用組合夾具進(jìn)行安裝固定銅管在組合夾具上安裝時，銅管圓弧面?zhèn)认蚍胖?，將銅管的直面放置于組合夾具底板的平面上，兩端相對夾具的伸出量相等，然后將銅管固定； (4)、加工銅管的下口先將機(jī)床刀具移至銅管下口端面，然后使用尋邊器找出銅管下口內(nèi)腔各邊的坐標(biāo)位置并以此確定銅管內(nèi)腔下口端面中心的坐標(biāo)位置，以銅管內(nèi)腔下口端面中心點的位置作為銅管下端止口外形及其它各加工面加工的基準(zhǔn)點(即工件零點)，加工各面到成品尺寸，保證各加工面相對于此點的相對位置精度； (5)、加工銅管的上口將機(jī)床刀具移至銅管上口端面，用與步驟(4)中同樣的方法找到銅管內(nèi)腔上口端面中心的坐標(biāo)位置，并以此點作為銅管上端止口外形加工的基準(zhǔn)點，力口工銅管上端止口安裝面至成品尺寸； (6)、將銅管從專用夾具上卸下，在機(jī)床工作臺上采用兩塊等高墊鐵將銅管上下止口等高墊起，圓弧面向上或向下，銅管上端面朝向機(jī)床主軸方向，將銅管直面調(diào)整到與機(jī)床主軸嚴(yán)格平行，銅管固定后撤下上口支承墊鐵，銑銅管上口端面至成品尺寸，并以上端止口外形及上口端面為基準(zhǔn)，加工上口環(huán)形槽至成品尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征是步驟(I)中所述的通用機(jī)床為臥式銑床或Il床。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征是步驟(2)-(5)中所述的機(jī)床為數(shù)控銑床。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征是步驟(3)中銅管的固定是依靠組合夾具的側(cè)面夾緊裝置及上部夾緊裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征是步驟(4)中，銅管的加工順序依次為下端止口安裝面、下口端面、外倒角、內(nèi)倒角。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工方法，其特征是步驟(5)中，不加工上口端面及環(huán)形槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有上下安裝止口的結(jié)晶器銅管的加工方法，其具體步驟為(1)將經(jīng)過擠壓成型的銅管半成品按成品管長度尺寸單邊各留1～2mm作為加工余量；(2)將組合夾具的安裝底板固定在數(shù)控加工機(jī)床工作臺上；(3)將銅管用組合夾具進(jìn)行安裝固定；(4)加工銅管的下端止口安裝面、下口端面、外倒角、內(nèi)倒角；(5)加工銅管的上端止口安裝面；(6)加工銅管上口端面、上口環(huán)形槽。本發(fā)明改變了常規(guī)加工方法一直沿用的以銅管外表面作為各加工表面的參考基準(zhǔn)的做法，而以銅管內(nèi)腔表面作為加工所依據(jù)的基準(zhǔn)，同時工序安排合理，工裝器具使用得當(dāng)，所以能夠做到保證加工質(zhì)量。
文檔編號B23P15/00GK102873514SQ20121038271
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者李國徽, 高芳斌, 吳擁軍, 楊鈞 申請人:馬鞍山馬鋼表面工程技術(shù)有限公司, 馬鋼(集團(tuán))控股有限公司