超大型數(shù)控鉆床在管板加工中的應(yīng)用
1、管板加工技術(shù)
管板被廣泛應(yīng)用于石化、鍋爐、制冷、汽輪機等行業(yè),而管板加工是熱交換器制造的重要工序,在換熱器的生產(chǎn)中占有很重要的地位。管板加工的精度,特別是管孔間距和管徑公差、垂直度、光潔度都極大地影響換熱器的組裝和使用性能。隨著化工設(shè)備、電站的大型化,其熱交換器直徑也變得越來越大,直徑為4m~5m的管板很常見,有的直徑達到7m左右。大型管板的特點是管孔數(shù)量多、密、孔徑小、深、精度和光潔度要求高,這就對管板的加工提出了很高的要求。
2、傳統(tǒng)的管板加工方法
盡管各個廠家的加工工藝略有差別,但總的來說,不外乎,先劃線(因劃出的線成網(wǎng)格狀,稱網(wǎng)格線),打樣沖點,用小鉆頭鉆小孔,再正式鉆孔,若孔壁光潔度要求高的,還要鉸孔,最后倒角。分析一下這套工序,先說劃線,若是標準管板(蜂窩狀)還好說,若是圖形復雜的,劃線就很費事。再說鉆孔,操作工人用搖臂鉆鉆孔,調(diào)整搖臂定位,再落下鉆頭,再抬起鉆頭重新調(diào)整搖臂定位,鉆一個孔要做好幾個動作,而操作工人的勞動強度較大,效率不高。總而言之,傳統(tǒng)的管板加工方法,精度低、費時、費力,使得管板加工成為整個生產(chǎn)過程中的一個瓶頸,一談起管板加工,人們就直皺眉頭。
3、先進的管板加工方法
其實,制約管板加工的一個主要問題是設(shè)備問題。在傳統(tǒng)的管板加工中,搖臂鉆是其主要設(shè)備。由于其手動操作特性,操作方法比較固定,很難有潛力挖掘。盡管可以用鉆模等辦法來提高效率,但解決不了根本問題。只有從設(shè)備上想辦法,才能從根本上解決問題。國外管孔加工已普遍使用多軸數(shù)控鉆床,不再使用搖臂鉆,數(shù)控平面鉆床能夠代替人工劃線、鉆孔,可以大大提高加工精度和效率。我國近幾年也開始實現(xiàn)這類鉆床的國產(chǎn)化,但大多數(shù)廠家的產(chǎn)品,床身較小(2m~3m),主軸(1個或兩個)不多。不能加工大型管板。不能完全替代進口產(chǎn)品。因此對于要求加工精度高的大型管板(超過7m),只能到國外去加工。而進口數(shù)控機床,價格昂貴,安裝周期長,不易維修,并不一定適合中國的國情。人們迫切需要國內(nèi)機床廠家生產(chǎn)出超大型數(shù)控鉆床,以滿足管板加工廠家的需要。
4、國產(chǎn)超大型數(shù)控鉆床在管板加工中的應(yīng)用
山東法因數(shù)控機械有限公司是一家致力于數(shù)控機床研發(fā)、生產(chǎn)的廠家,自從2003年研制成功第一臺超大型數(shù)控鉆床PD4040A/4以來,技術(shù)日臻成熟,已經(jīng)生產(chǎn)了幾十臺超大型數(shù)控鉆床,分布于全國各地。有的用戶,一次就從法因數(shù)控購進了兩臺超大型數(shù)控鉆床。這種數(shù)控鉆床,采用動力頭龍門移動式結(jié)構(gòu),多主軸(2到12個主軸),用戶可在訂貨時,自行選擇工作臺面的大小及主軸的多少。可加工工件的最大尺寸可達到7m×7m(根據(jù)需要,可生產(chǎn)加工更大管板的機床)。其主流產(chǎn)品是加工最大尺寸4m×4m的PD4040型及7m×4.5m的PD7045型,一般采用4個主軸,有四個數(shù)控滑臺式鉆削動力頭,并能獨立數(shù)控移動,動力頭的最小間距為500mm左右,一次性最大實心鉆孔直徑為Φ50mm(可選),裝夾工件厚度200mm左右(可選),零齒隙雙面驅(qū)動,整機有十個數(shù)控軸(可選),具有CAD/CAM自動轉(zhuǎn)換程序,既可用CAD文件轉(zhuǎn)換成加工程序,又可用手工編程,可進行數(shù)控鉆孔、擴孔、鉸孔、倒角等工序的加工。從而省略了人工劃線,不必再用手工鉆孔,使得管板加工技術(shù)有了一個質(zhì)的飛躍。大大提高了加工精度和生產(chǎn)效率。因其高效率,使得以前一個月才能完成的工作,現(xiàn)在幾天就能完成。徹底消除了在整個生產(chǎn)過程中管板加工的瓶頸。
5、超大型數(shù)控鉆床的具體使用方法
法因數(shù)控生產(chǎn)的超大型鉆床采用PC (電腦)+ CNC(數(shù)控單元) + PLC(可編程控制器)的控制模式。在PC中輸入管板的CAD圖形,然后轉(zhuǎn)化成DXF文件,然后運行法因數(shù)控自主開發(fā)的上位機軟件,打開這個DXF文件,輸入工件的基準點坐標,便可自動生成零件程序和零件程序信息。零件程序由機器生成,避免了人工編制零件程序容易出錯的情況。然后,通過PC和CNC之間的通訊軟件WINDNC把零件程序傳入CNC,然后從CNC中調(diào)出零件程序進行加工。通過PC和PLC之間的通訊,監(jiān)控機器的運行狀況。