超大型數控鉆床在管板加工中的應用

1、管板加工技術

管板被廣泛應用于石化、鍋爐、制冷、汽輪機等行業，而管板加工是熱交換器制造的重要工序，在換熱器的生產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（因劃出的線成網格狀，稱網格線），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，調整搖臂定位，再落下鉆頭，再抬起鉆頭重新調整搖臂定位，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備問題。在傳統的管板加工中，搖臂鉆是其主要設備。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控鉆床，不再使用搖臂鉆，數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這類鉆床的國產化，但大多數廠家的產品，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。人們迫切需要國內機床廠家生產出超大型數控鉆床，以滿足管板加工廠家的需要。

4、國產超大型數控鉆床在管板加工中的應用

山東法因數控機械有限公司是一家致力于數控機床研發、生產的廠家，自從2003年研制成功第一臺超大型數控鉆床PD4040A/4以來，技術日臻成熟，已經生產了幾十臺超大型數控鉆床，分布于全國各地。有的用戶，一次就從法因數控購進了兩臺超大型數控鉆床。這種數控鉆床，采用動力頭龍門移動式結構，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（根據需要，可生產加工更大管板的機床）。其主流產品是加工最大尺寸4m×4m的PD4040型及7m×4.5m的PD7045型，一般采用4個主軸，有四個數控滑臺式鉆削動力頭，并能獨立數控移動，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），零齒隙雙面驅動，整機有十個數控軸（可選），具有CAD/CAM自動轉換程序，既可用CAD文件轉換成加工程序，又可用手工編程，可進行數控鉆孔、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，使得管板加工技術有了一個質的飛躍。大大提高了加工精度和生產效率。因其高效率，使得以前一個月才能完成的工作，現在幾天就能完成。徹底消除了在整個生產過程中管板加工的瓶頸。

5、超大型數控鉆床的具體使用方法

法因數控生產的超大型鉆床采用PC (電腦)+ CNC(數控單元) + PLC(可編程控制器)的控制模式。在PC中輸入管板的CAD圖形，然后轉化成DXF文件，然后運行法因數控自主開發的上位機軟件，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中調出零件程序進行加工。通過PC和PLC之間的通訊，監控機器的運行狀況。