CN103231289B - 控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轧辊磨削加工方法，具体是一种在数控轧辊磨床上用同一种型号的砂轮控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法。该方法按以下步骤进行：砂轮修整，以确保砂轮的平衡和砂轮工作表面的平整细腻；砂轮修整完毕后进行轧辊精度磨削，分粗磨、中磨、精磨三步进行，保证轧辊的磨削精度圆柱度小于0.005mm，同轴度小于0.005mm；根据不同粗糙度要求值设定所需磨削参数，在无火花状态下三个道次内完成粗糙度要求值的磨削。本发明方法简单，易于操作，能提高机床和轧机的作业率，减少轧辊的换辊频率，延长轧辊在线时间，改善板型和表面质量，从而降低成本增加了效益。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊磨削加工方法，具体是一种在数控轧辊磨床上用同一种型号的砂轮控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法。
背景技术
高表面质量的板、带、泊的生产，很大程度上依赖于高表面磨削质量的轧辊，而轧辊的表面粗糙度是影响轧辊磨削质量最主要的一个因素。在轧辊的实际使用中，各机架的轧辊粗糙度均有不同的要求，轧辊表面粗糙度达不到要求，会造成所轧制产品的板形和表面质量缺陷，轧辊表面粗糙度不均匀或者上下轧辊表面粗糙度不一致，会导致轧辊在线时间缩短，换辊频繁，从而加大轧辊的磨削量，增加了成本。目前，轧辊表面粗糙度的磨削控制，主要是磨床操作工根据机床的性能和自身的磨削经验来判断，要想磨削到需要的轧辊表面粗糙度值，很难一次性的完成磨削，导致产生二、三次磨削的过程，使加工效率降低，成本增加。
发明内容
本发明旨在解决现有轧辊磨削方法存在的问题，而提供一种方法简单、易操作、容易被磨工熟练掌握的在数控轧辊磨床上用同一种型号砂轮控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：
一种控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法，按以下步骤进行：
a．砂轮修整：确保砂轮的平衡和砂轮工作表面的平整细腻；
b．轧辊精度磨削：砂轮修整完毕后进行轧辊精度磨削，分粗磨、中磨、精磨三步进行，保证轧辊的磨削精度圆柱度小于0.005mm，同轴度小于0.005mm；
c．粗糙度磨削：根据不同粗糙度要求值设定所需磨削参数，在无火花状态下三个道次内完成粗糙度要求值的磨削;
第一道次磨削参数: 轧辊转速45-48r/min，砂轮线速度10-11m/s，连续补偿进给量0.003mm，拖板速度800-1200mm/min，磨削电流18-35A；
第二道次磨削参数: 轧辊转速38-49r/min，砂轮线速度7-9m/s，连续补偿进给量0.003mm，拖板速度450-700mm/min，磨削电流18-21A；
第三道次磨削参数: 轧辊转速48-50r/min，砂轮线速度5-6m/s，连续补偿进给量0.001-0.002mm，拖板速度300-450mm/min，磨削电流18-20A；
进一步地，所述砂轮修整按下述步骤进行：
ⅰ.将砂轮的线速度设定为38m/s，磨削液开启量达到最大冲刷到修整笔和砂轮工作表面的接触点上方10-15mm,横向进给0.03-0.05mm，拖板速度500-600mm/min，修整道次为直至砂轮工作表面平整;
ⅱ.将砂轮的线速度设定为40m/s，横向进给0.02mm，拖板速度400mm/min，修整3-5道次;
ⅲ.将砂轮的线速度设定为42m/s，横向进给0.01mm，拖板速度350mm/min，修整2-3道次;
ⅳ.将砂轮的线速度设定为42m/s，拖板速度300mm/min，无需再横向进给，砂轮在横向无进给情况下修整3-5道次后停止修整，然后将砂轮线速度设定为45m/s，用磨削液冲洗砂轮工作表面15s。
进一步地，所述轧辊精度磨削中，粗磨磨削掉轧辊辊身直径0.2-0.25mm的疲劳层；中磨至消除或者减轻轧辊表面的缺陷；精磨保证轧辊几何精度和消除轧辊表面缺陷，精磨后轧辊达到圆柱度小于0.005mm，同轴度小于0.005mm。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，方法简单，易于操作，能够满足不同轧辊表面粗糙度要求，可一次性的完成磨削；也能够在磨削不同材质和硬度的轧辊时，用来借鉴并确定磨削到所需轧辊表面粗糙度的磨削参数。本发明能提高机床和轧机的作业率，减少轧辊的换辊频率，延长轧辊在线时间，改善板型和表面质量，从而降低成本增加了效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容。
本实施例采用的砂轮型号：P900*100*305SA80K8B50；被磨削的轧辊材质为合金锻钢，轧辊直径为Φ380-425mm，辊身长度1450mm,轧辊硬度为HS93-97。根据不同材质、硬度的轧辊选择合适的砂轮是很重要的，硬度高的轧辊选择相对较软的砂轮。
本实施例所述控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法，其步骤如下：
⑴砂轮修整：
本步骤要确保砂轮的平衡度和砂轮工作表面的平整细腻，它按下述步骤进行：
ⅰ.将砂轮的线速度设定为38m/s，磨削液开启量达到最大冲刷到修整笔和砂轮工作表面的接触点上方10-15mm,横向进给0.03-0.05mm，拖板速度500-600mm/min，修整道次为直至砂轮工作表面平整;
ⅱ.将砂轮的线速度设定为40m/s，横向进给0.02mm，拖板速度400mm/min，修整3-5道次;
ⅲ.将砂轮的线速度设定为42m/s，横向进给0.01mm，拖板速度350mm/min，修整2-3道次;
ⅳ.将砂轮的线速度设定为42m/s，拖板速度300mm/min，无需再横向进给，砂轮在横向无进给情况下修整3-5道次后停止修整，然后将砂轮线速度设定为45m/s，用磨削液冲洗砂轮工作表面15s。
(2)轧辊的精度磨削：
砂轮修整完毕后进行本步骤，轧辊的磨削过程中，磨削工艺参数的选择对磨削质量的影响会很大的，轧辊的磨削精度和表面质量不但要依靠磨床的精度，更取决于砂轮、轧辊、拖板等几个相对运动速度的匹配。本步骤分粗磨、中磨、精磨三步进行。
a. 粗磨的工艺参数见下表。
按照以上的参数磨削15道次可磨削掉轧辊辊身直径约0.2-0.25mm的疲劳层。粗磨主要是磨削掉轧辊工作表面的疲劳层以及存在的裂纹和即将产生裂纹软点等缺陷，在粗磨的过程中，磨削液开启量要开到最大避免轧辊辊面产生烧伤，如果产生振纹可以在所述的工艺参数范围内适当降低拖板速度和砂轮线速度。要关注电流的变化，根据电流的大小适当通过手轮调整横向进给，确保电流在60-80A内，以保证轧辊粗磨时的精度不会和要求精度相差太多，为中磨过程打好基础。
b. 中磨的工艺参数见下表。
中磨的过程主要是进一步控制轧辊的精度，消除或者减轻轧辊表面的缺陷，如螺旋纹、斜纹、振纹等。磨削过程中，要关注电流的变化，根据电流的大小适当通过手轮调整横向进给，确保电流在每一道次的要求范围内。
b. 精磨的工艺参数见下表。
| 道次 | 轧辊转速r/min | 砂轮线速度m/s | 连续补偿进给量mm | 拖板速度mm/min | 磨削电流A |
| 第一道次 | 45-48 | 40-42 | 0.005-0.01 | 400 | 18-20 |
| 第二道次 | 45-48 | 40-42 | 0.005-0.01 | 300 | 18-20 |
精磨时控制磨削液开启量的大小，让磨削液在砂轮和轧辊间形成平缓水流，便于观察辊面的情况。精磨的过程主要是保证轧辊的几何精度和消除轧辊表面的缺陷，根据辊面各种缺陷的消除情况，在所述的工艺参数范围内优化各参数值。磨削过程中，要关注电流的变化，根据电流的大小适当通过手轮调整横向进给，确保电流在每一道次的要求范围内。精磨后轧辊达到圆柱度小于0.005mm，同轴度小于0.005mm。达到精度要求后的轧辊开始进行所需要的粗糙度值的磨削；
⑶不同轧辊表面粗糙度的磨削：
轧辊表面粗糙度要求为Ra=0.7-0.8μm时，分两道次磨削，磨削工艺参数见下表。
轧辊表面粗糙度要求为Ra=0.5-0.6μm时，分三道次磨削，磨削工艺参数见下表。
轧辊表面粗糙度要求为Ra=0.3-0.4μm时，分三道次磨削，磨削工艺参数见下表。
磨削完毕后停车用粗糙仪测量粗糙度。
磨削液：在砂轮和轧辊相切面形成平缓水流。磨削液开启量不要过大，否则会把砂轮脱落的磨粒冲击到轧辊表面形成拉毛，影响辊面粗糙度。
磨削电流的波动要控制在2A之内，可根据电流表的显示电流的大小用手轮适当调整砂轮的横向进给，确保磨削过程中电流的平稳和轧辊的表面粗糙度均匀以及轧辊的几何精度。
Claims (3)
1.一种控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a．砂轮修整：确保砂轮的平衡和砂轮工作表面的平整细腻；
b．轧辊精度磨削：砂轮修整完毕后进行轧辊精度磨削，分粗磨、中磨、精磨三步进行，保证轧辊的磨削精度圆柱度小于0.005mm，同轴度小于0.005mm；
c．粗糙度磨削：根据不同粗糙度要求值设定所需磨削参数，在无火花状态下三个道次内完成粗糙度要求值的磨削;
第一道次磨削参数: 轧辊转速45-48r/min，砂轮线速度10-11m/s，连续补偿进给量0.003mm，拖板速度800-1200mm/min，磨削电流18-35A；
第二道次磨削参数: 轧辊转速38-49r/min，砂轮线速度7-9m/s，连续补偿进给量0.003mm，拖板速度450-700mm/min，磨削电流18-21A；
第三道次磨削参数: 轧辊转速48-50r/min，砂轮线速度5-6m/s，连续补偿进给量0.001-0.002mm，拖板速度300-450mm/min，磨削电流18-20A。
2.根据权利要求1所述的控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法，其特征在于，所述砂轮修整按下述步骤进行：
ⅰ.将砂轮的线速度设定为38m/s，磨削液开启量达到最大冲刷到修整笔和砂轮工作表面的接触点上方10-15mm,横向进给0.03-0.05mm，拖板速度500-600mm/min，修整道次为直至砂轮工作表面平整;
ⅱ.将砂轮的线速度设定为40m/s，横向进给0.02mm，拖板速度400mm/min，修整3-5道次;
ⅲ.将砂轮的线速度设定为42m/s，横向进给0.01mm，拖板速度350mm/min，修整2-3道次;
ⅳ.将砂轮的线速度设定为42m/s，拖板速度300mm/min，无需再横向进给，砂轮在横向无进给情况下修整3-5道次后停止修整，然后将砂轮线速度设定为45m/s，用磨削液冲洗砂轮工作表面15s。
3.根据权利要求1所述的控制不同轧辊表面粗糙度的磨削方法，其特征在于，所述轧辊精度磨削中，粗磨磨削掉轧辊辊身直径0.2-0.25mm的疲劳层；中磨至消除或者减轻轧辊表面的缺陷；精磨保证轧辊几何精度和消除轧辊表面缺陷，精磨后轧辊达到圆柱度小于0.005mm，同轴度小于0.005mm。
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