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铣边机是UOE焊管机组中的高精度关键设备之一,用于铣削原料钢板边缘、坡口,满足后续焊接工艺要求。板边铣削后的坡口高度及精度、钝边高度及精度,对大口径钢管焊接的质量起到重要作用,直接决定了焊管的焊缝品质与生产效率。某钢铁企业UOE焊管厂铣边机机组自投产以来,多次出现钢板钝边高度超差问题,造成了重大经济损失。本文针对UOE焊管线钢板铣削钝边高度超差问题,首先对设备结构组成、有限元仿真计算和铣削机理等方面进行了研究;面对支离、不完整信息,提出了单纯几何法,跨过一些未知因素,通过末端钢板几何形状的形成过程与结果,反推铣削单元(刀具)、钢板的相对位置和微运动与钝边高度的关系;分析、判断钝边高度超差原因,进而,综合分析与全面诊断,为保障设备正常生产、未来改造提供可行的建议方案。论文主要工作内容如下:根据企业所提供有限资料,利用Proe软件建立了铣边机铣削单元实体模型,描述了各主要零部件功能,全面深入地了解结构组成。结合实际工况,联合利用Proe、UG、Hypermesh、Abaqus软件对铣削单元关键零部件进行了有限元仿真计算,即受力和变形分析,明确了设备薄弱环节,为设备维护和超差分析提供基础。面对有效信息的不完全条件,提出了单纯几何法,即不考虑宏观运动、约束、力学等因素,建立了钝边高度变化数学模型;排列、组合铣削单元(刀具)位置与微运动形式,假定钢板处于正确位置,赋予刀具位置运动参数,进行了数值仿真,得到了钝边高度沿钢板长度方向变化的曲线族;分析了钝边高度变化特征,通过与钢板超差状态实际结果比较,确定了超差样本形成时对应的刀具位置状态与微运动。考虑运动、约束、力学等因素影响,实施溯因诊断,分析了铣削单元(刀具)位置状态形成背后的各种因素,确定了超差的可能原因,提出了消除或减少钝边超差的措施、改进思路和解决方案。最后,通过顶杠实例对诊断结论进行了验证。