CN220806562U - 一种能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，包括定位模块本体、半圆柱定位凸台、刀杆定位凹槽，所述的定位模块本体之上端面的中部设置半圆柱定位凸台；所述的半圆柱定位凸台之半径与轧辊之槽孔的半径一致；所述的定位模块本体之下端面的中部设置刀杆定位凹槽；所述的刀杆定位凹槽之宽度与铣床刀杆之直径一致；所述的刀杆定位凹槽之深度大于铣床刀杆之半径；所述的半圆柱定位凸台之中心与刀杆定位凹槽之中心重合；所述的定位模块本体之上端面至刀杆定位凹槽之底面的距离为手动进刀尺寸。本实用新型结构简单，使用可靠，能有效提高轧辊槽孔对刀精度及对刀速度。

Description

一种能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块

技术领域

本实用新型属于冶金设备技术领域，进一步属于轧辊加工技术领域，具体涉及一种结构简单，使用可靠，能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块。

背景技术

在螺纹钢的轧制工艺中，其螺纹部分是由轧辊（或辊环）槽孔上的月牙槽轧制出来的。例如轧制直径∮25的螺纹钢，则先在轧辊（或辊环）上加工出半径R12.05的槽孔，然后在半径R12.05的槽孔上再加工出月牙槽，这样的轧辊（或辊环）就能够轧制出直径∮25的螺纹钢。轧辊（或辊环）月牙槽的加工是在轧辊数控铣床上进行的，每次加工轧辊（或辊环）第一个槽孔时都需要进行对刀操作，对刀原理是使铣刀刀杆中心线与轧辊槽孔中心线重合。传统的对刀是操作工利用直尺测量刀杆与槽孔左右对中位置，中心线对正无相对参照点，视觉上判断上存在较大误差，铣刀与槽孔接触距离无参考数值，进刀量依靠经验和观察判断操作。当遇到对中效果不好时就会打刀，造成铣刀断刀。铣刀是金刚石材质，硬度高于刀杆材质，铣刀断的同时会导致刀杆损坏。如重新安装刀杆或铣刀，则整个对刀操作就需从头开始，影响加工效率的同时增加加工成本。为了避免重复对刀带来的困难，加工人员在进刀量上的把握都是很谨慎，进刀倍率分为三种倍率，进刀量顺序依次分别为0.1mm，0.01mm，0.001mm进刀，耗时长。目前的对刀操作情况如下：

1、铣床操作工调整刀杆位置，当量取的铣刀刀杆左侧的点离槽孔边缘与刀杆右侧的点离槽孔边缘距离相等时，完成A轴的初步对刀；螺纹钢有多种规格，其对应的月牙槽直径在6mm ～40mm之间，由于视觉观察直尺会出现误差，直尺测量对刀的误差≥0.5mm，但当对刀误差＞0.04mm时断刀机率较高。尤其是加工小规格螺纹钢轧辊（或辊环）槽孔的月牙槽时，因槽孔小、刀杆细增加了对刀难度，当对中误差＞0.02mm时，铣刀刀头在槽孔里旋转一圈，槽孔接触深度＞0.02mm，铣刀刀头极易碰断；偏差严重时，会发生铣刀刀杆被铣刀刀头顶断的事故。

2、铣床操作工要沿X轴手动对刀，因为铣刀刀头是安装在铣刀刀杆中，铣刀刀头只伸出铣刀刀杆一小段距离，称之为装刀长度，并且装刀方向和刀杆方向相反，铣刀刀头不停地绕着Z轴方向旋转，操作工操作手柄向X轴进刀，不能直观地看到铣刀刀头离槽孔的距离，只能通过判断槽孔表面上留下的月牙槽的刻痕位置是否偏移，然后反复微调A轴，直到月牙槽的刻痕在槽孔中心线居中排布，才完成对刀操作。因此，不仅对刀操作对操作工的技术熟练度有相当高的要求，而且消耗时间。稍有不慎，轻则直接在铣削加工中导致铣刀刀头或刀杆顶断事故，重则造成加工的月牙槽不能居中布置，影响螺纹钢产品横肋尺寸精度或导致槽孔加工判废，螺纹钢成品轧辊（或辊环）原本设计就只有两槽，判废一槽利用率降低50%。

综上所述，目前的轧辊（或辊环）槽孔上的月牙槽加工方法存在以下不足：

1、对刀精度低。

刀杆左右侧离槽孔边缘的距离用直尺测量精度不够，且受空间距离限制，游标卡尺等测量工具也不能使用。因此，A轴对中精度要小于0.04mm是很困难的。X轴进刀时，铣刀刀头离槽孔的距离也受到空间距离限制，只能用直尺测量，精度很难达到0.04mm以内。

2、易发生铣刀刀头或刀杆顶断事故。

3、对刀耗费时间长。

X轴进刀时，需要铣床操作工花费很多精力，以0.04mm/r的速度进刀，才能避免铣刀刀头或刀杆顶断的事故。整个对刀过程需要约15分钟。

为此，研究开发一种结构简单，使用可靠，能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块是解决这一问题的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用可靠，能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块。

本实用新型的目的是这样实现的，包括定位模块本体、半圆柱定位凸台、刀杆定位凹槽，所述的定位模块本体之上端面的中部设置半圆柱定位凸台；所述的半圆柱定位凸台之半径与轧辊之槽孔的半径一致；所述的定位模块本体之下端面的中部设置刀杆定位凹槽；所述的刀杆定位凹槽之宽度与铣床刀杆之直径一致；所述的刀杆定位凹槽之深度大于铣床刀杆之半径；所述的半圆柱定位凸台之中心与刀杆定位凹槽之中心重合；所述的定位模块本体之上端面至刀杆定位凹槽之底面的距离为手动进刀尺寸。

本实用新型由定位模块本体、半圆柱定位凸台、刀杆定位凹槽构成；半圆柱定位凸台的中心与刀杆定位凹槽的中心重合，从而保证了铣床刀杆中心与轧辊槽孔中心重合；定位模块本体的上端面至刀杆定位凹槽的底面的距离为手动进刀尺寸，从而使得对刀合格后，铣床刀杆在X轴方向可以快速进刀，进刀量为手动进刀尺寸，此时不会打刀。铣刀同时做前进和旋转两种运动，当手动操作铣刀前进到槽孔上出现月牙槽印时，就可以将手动前进改成自动前进。

轧辊（或辊环）月牙槽加工时，按以下步骤进行：

1、根据所加工的螺纹钢轧辊（或辊环）的月牙槽（轧制直径∮6～∮40mm的螺纹钢），选择相对应规格的对刀定位模块；

2、在轧辊（或辊环）和铣床刀杆都处于停止状态时，将对刀定位模块的半圆柱定位凸台与轧辊（或辊环）的槽孔及外圆母线同时贴合；

3、手动操作移动A轴使铣床刀杆对正刀杆定位凹槽；

4、手动操作移动X轴使铣床刀杆外圆与刀杆定位凹槽贴合，对刀完成；

5、检查对刀定位模块与轧辊（或辊环）槽孔及外圆母线、铣刀刀杆三个点的接触状态，可用塞尺检查对中效果。确认接触点完全贴合后，向上取出对刀定位模块；

6、在铣床程序上将铣刀刀杆当前位置的X轴设为0，手动操作X轴快速进刀，行程为手动进刀尺寸；

7、对刀完成后，此时对刀定位模块设计上保证铣刀距离槽孔0.1mm；

8、启动铣床，进入对应规格程序自动加工，轧辊采用不大于0.04mm进刀量，辊环采用不大于0.02mm量；

9、观察铣刀接触槽口痕迹，若有不正迹象，对A轴进行微调即可，直至自动加工程序完成。

本实用新型加工轧辊（或辊环）月牙槽，有以下有益效果：

1、加工精度高。

采用对刀定位模块对中后，有效避免了用直尺子找铣床刀杆与轧辊槽孔的中心线对中存在的视觉误差，铣刀与槽孔接触距离实现参数值固定，用塞尺检查对刀定位模块完成三个点接触贴合对中后，X轴快速进刀，手动进刀尺寸为绝对安全进刀量，大幅省略人为梯次进刀时间、降低对刀难度和消除对中效果不好导致进刀过程断刀的情况，铣床直接调用对应规格程序进入自动加工状态，槽孔铣月牙槽左右误差＜0.04mm，提高了加工效率的同时月牙槽加工居中布置控制精度稳定。

2、对刀时间短，提高了加工效率。

（1）对刀操作方法简单易学，使用对刀定位模块可以彻底解决传统对刀中的技能高低问题，对刀定位模块等同于对刀操作的标准，熟练操作后完全可以控制在3分钟以内完成整个对刀过程。

（2）、传统对刀方法无法确定铣刀与槽孔接触距离，进刀量把握不好同样会断刀。采用对刀定位模块后该距离是固定的，在手动进刀尺寸的绝对安全进刀量X轴能毫无顾虑的快速推进，进刀量按规定设置好后交给铣床自动进刀，断刀情况消除，对刀成功率100%，轧辊（或辊环）利用率100%。

3、避免了铣刀刀头或刀杆顶断事故。

铣床加工采用对刀定位模块对中，有效降低对刀操作难度；同时避免了铣刀刀头或刀杆顶断事故，以及重复操作带来的一系列安全风险。

本实用新型结构简单，使用可靠，能有效提高轧辊槽孔对刀精度及对刀速度。

附图说明

图1为本实用新型之整体结构示意图；

图2为图1之左视图；

图3为本实用新型之采用梯形刀杆定位凹槽时的结构示意图；

图4为本实用新型之工作状态示意图；

图5为图4之K-K剖视示意图。

图中：1-对刀定位模块，101-定位模块本体，102-半圆柱定位凸台，103-刀杆定位凹槽，104-梯形刀杆定位凹槽，B-上端面，C-底面，S-手动进刀尺寸，2-轧辊，201-轧辊本体，202-槽孔，3-铣床刀杆，4-铣刀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换，均落入本实用新型保护范围。

如图1～5所示，本实用新型包括定位模块本体101，半圆柱定位凸台102，刀杆定位凹槽103，所述的定位模块本体101之上端面B的中部设置半圆柱定位凸台102；所述的半圆柱定位凸台102之半径与轧辊2之槽孔202的半径一致；所述的定位模块本体101之下端面的中部设置刀杆定位凹槽103；所述的刀杆定位凹槽103之宽度与铣床刀杆3之直径一致；所述的刀杆定位凹槽103之深度大于铣床刀杆3之半径；所述的半圆柱定位凸台102之中心与刀杆定位凹槽103之中心重合；所述的定位模块本体101之上端面B至刀杆定位凹槽103之底面C的距离为手动进刀尺寸S。

所述的刀杆定位凹槽103为方形凹槽。

所述的刀杆定位凹槽103之底面C与定位模块本体101之上端面B平行。

所述的刀杆定位凹槽103之两侧面与定位模块本体101之上端面B垂直。

所述的定位模块本体101之材质为不锈钢，厚度为2～3mm。

所述的定位模块本体101采用线切割进行加工。

所述的刀杆定位凹槽103相对于半圆柱定位凸台102之中心的对称度高于0.015。

所述的刀杆定位凹槽103也可以制成梯形刀杆定位凹槽104的形状。

所述的手动进刀尺寸S为20～100mm。

本实用新型的工作原理及工作过程：

本实用新型半圆柱定位凸台102的中心与刀杆定位凹槽103的中心重合，从而保证了铣床刀杆3中心与轧辊2的槽孔202中心重合；定位模块本体101的上端面B至刀杆定位凹槽103的底面C的距离为手动进刀尺寸S，从而使得对刀合格后，铣床刀杆3在X轴方向可以快速进刀，进刀量为手动进刀尺寸S，此时不会打刀。铣刀4同时做前进和旋转两种运动，当手动操作铣刀4前进到槽孔202上出现月牙槽印时，就可以将手动前进改成自动前进。

轧辊2（或辊环）月牙槽加工时，按以下步骤进行：

1、根据所加工的螺纹钢轧辊2（或辊环）的月牙槽（轧制直径∮6～∮40mm的螺纹钢），选择相对应规格的对刀定位模块1；

2、在轧辊2（或辊环）和铣床刀杆3都处于停止状态时，将对刀定位模块1的半圆柱定位凸台102与轧辊2（或辊环）的槽孔202及外圆母线同时贴合；

3、手动操作移动A轴使铣床刀杆3对正刀杆定位凹槽103；

4、手动操作移动X轴使铣床刀杆3外圆与刀杆定位凹槽103贴合，对刀完成；

5、检查对刀定位模块1与轧辊2（或辊环）槽孔202及外圆母线、铣刀刀杆3三个点的接触状态，可用塞尺检查对中效果。确认接触点完全贴合后，向上取出对刀定位模块1；

6、在铣床程序上将铣刀刀杆3当前位置的X轴设为0，手动操作X轴快速进刀，行程为手动进刀尺寸S；

7、对刀完成后，此时对刀定位模块1设计上保证铣刀4距离槽孔202 的数值为0.1mm；

8、启动铣床，进入对应规格程序自动加工，轧辊2采用不大于0.04mm进刀量，辊环采用不大于0.02mm量；

9、观察铣刀4接触槽口痕迹，若有不正迹象，对A轴进行微调即可，直至自动加工程序完成。

Claims (9)

1.一种能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，包括定位模块本体（101）、半圆柱定位凸台（102）、刀杆定位凹槽（103），其特征是：所述的定位模块本体（101）之上端面（B）的中部设置半圆柱定位凸台（102）；所述的半圆柱定位凸台（102）之半径与轧辊（2）之槽孔（202）的半径一致；所述的定位模块本体（101）之下端面的中部设置刀杆定位凹槽（103）；所述的刀杆定位凹槽（103）之宽度与铣床刀杆（3）之直径一致；所述的刀杆定位凹槽（103）之深度大于铣床刀杆（3）之半径；所述的半圆柱定位凸台（102）之中心与刀杆定位凹槽（103）之中心重合；所述的定位模块本体（101）之上端面（B）至刀杆定位凹槽（103）之底面（C）的距离为手动进刀尺寸（S）。

2.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的刀杆定位凹槽（103）为方形凹槽。

3.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的刀杆定位凹槽（103）之底面（C）与定位模块本体（101）之上端面（B）平行。

4.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的刀杆定位凹槽（103）之两侧面与定位模块本体（101）之上端面（B）垂直。

5.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的定位模块本体（101）之材质为不锈钢，厚度为2～3mm。

6.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的定位模块本体（101）采用线切割进行加工。

7.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的刀杆定位凹槽（103）相对于半圆柱定位凸台（102）之中心的对称度高于0.015。

8.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的刀杆定位凹槽（103）也可以制成梯形刀杆定位凹槽（104）的形状。

9.根据权利要求1所述的能有效提高轧辊槽孔对刀精度及速度的对刀定位模块，其特征是：所述的手动进刀尺寸（S）为20～100mm。