目前無縫鋼管件焊接坡口的加工大多采用端面銑削或車削（只有大管徑時才采用磨削）。加工時，刀具與工件之間相對轉動，且回轉中心距保持一定。從生產中發現，用這種方式加工的產品很難達到GB12459-89標準中規定的端面公差要求。問題的關鍵在于管件成型公差帶范圍遠大于機加工坡口的公差帶。例如，一管徑為325mm的管件成型后的合格尺寸為mm，即在任一徑向方向測量，只要外徑在322～329mm范圍內即為合格品。其焊接坡口尺寸要求如圖1所示。

圖1

　　從圖1可見，管件端平面尺寸1.6±0.8mm是焊接工藝要求必須保證的尺寸，是以管件內壁為基準的，而管件的成型尺寸是以管件軸心線為基準，且機加工公差帶遠小于管件成型公差帶。由于管件成型與機加工的尺寸基準不同，加之公差帶差距較大，所以采用以回轉中心為加工基準的定刀加工法不盡合理。

1．固定刀盤加工管件坡口誤差分析

　　在理想狀態下（管件壁厚、直徑均無誤差，刀具主軸徑跳忽略不計）分析斜刀（角度刀）加工過程（見圖2），將軸向定為X，徑向定為Y，刀刃形成的直線方程為y＝kx。在理想狀態下，外徑與斜刀的接觸點在Y方向不變，在X方向則隨進刀量的變化而變化，外徑與內徑端面應為正圓形，側視應為一垂直線。但實際加工中，管件直徑、管壁厚度均有誤差。當y有增量Δy，x隨刀刃則有一變量Δx，那么隨著徑向方向的變化，x也相應變化，即加工出的管件端面是一空間曲面。由于加工端面（1．6±0．8mm）的平刀與斜刀在刀盤上互成180°，調好位置后固定不變。當刀盤旋轉時，若管徑在y方向增加Δy，則斜刀切削量加大，端面平刀口變小（有時甚至為0），很難保證1．6±0．8mm尺寸的加工精度。

1．斜刀　2．固定刀盤　3．平刀 
圖2

2．浮動刀盤的結構設計

　　為解決上述問題，我們將固定刀盤改為浮動刀盤，即將加工基準選在管件內壁，并使刀體隨基準徑向浮動，這樣管件直徑方向的誤差就可消除，僅剩管壁厚度誤差，此誤差可由生產廠家保證。浮動刀盤的結構見圖3。

1．支撐滾輪　2．斜刀　3．限位螺釘　4．滑塊　5．浮動刀盤6．彈簧　7．平刀
圖3

　　斜刀及支撐滾輪裝在一徑向滑塊上，滑塊在刀盤上能徑向自由滑動，在其下部加一彈簧力，使滾輪保持壓緊管件內壁，從而起到以管件內壁為加工基準的作用。為防止浮動刀脫出刀盤，在斜刀上方加限位螺釘。加工時，刀盤轉動，帶動浮動刀體旋轉，基準輪在彈簧力及離心力作用下，始終壓向管件內壁且沿管件內壁滾動。斜刀切削管壁形成37．5°的坡口（由斜刀的角度確定）。在刀盤上與斜刀成180°的位置裝一把平刀，調整好高度，切除管件端面銳角，形成端平面1．6±0．8mm，其尺寸通過調整平刀與斜刀的相對位置來保證。
　　浮動刀盤從結構上保證了加工基準與設計基準的一致性。對管件定位要求較寬松，只要管件軸心線與刀具回轉中心基本平行即可，不要求嚴格同心，從而縮短了工件夾緊時調整同心的時間。