JPH0825226A

JPH0825226A - 回転砥石およびその整形方法ならびにロールの研削方法

Info

Publication number: JPH0825226A
Application number: JP6165643A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Tsukuda; 宣和佃; Kazumi Kondo; 一三近藤
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】同一の回転砥石で、ロール表面の粗さが異な
るロールを研削する。【構成】回転砥石４０は、砥粒の結合強度を回転軸線
方向の中央部４１よりも両側部４２で小さくする。この
ような回転砥石４０を用いて、工作物を重研削すると、
初期状態で二点鎖線で示すような両側部４２の角部分は
減耗しやすく、実線で示すような丸味Ｒが形成される。
丸味Ｒが形成された回転砥石４０を用いて、圧延機のロ
ールを研削すると、重研削を行って表面仕上げが粗くな
るように研削しても、送り模様が残らず、良好な表面状
態を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属帯を圧延するロー
ルの表面をロール研削盤を用いて研削するための回転砥
石およびその整形方法ならびにロールの研削方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図５に示すような複数の圧延
機１，２，…，ｉ，…，ｎを連続的に配設したタンデム
式圧延機１０によって、金属帯１１の圧延が行われてい
る。各圧延機１，２，…，ｉ，…，ｎにおいて、金属帯
１１は上下方向からそれぞれ対を成すワークロール１
ａ，１ｂ；２ａ，２ｂ；…；ｉａ，１ｂ；…；ｎａ，ｎ
ｂによって押圧され、板厚が順次減少する。各圧延機ワ
ークロールの剛性を補う補強ロールなどが含まれている
けれども、説明の便宜上省略する。

【０００３】ワークロール１ａ，１ｂ；２ａ，２ｂ；
…；ｉａ，１ｂ；…；ｎａ，ｎｂなどの研削は、たとえ
ば特公昭６２−５７５１５号公報や、特開平３−９２２
６７号公報などに開示されているロール研削盤を用いて
行う。図６および図７には、ロール研削盤２１の構成を
示す。図６に平面示されるように、ロール研削盤２１に
は、主軸台２２が長手方向一端側に設けられ、長手方向
に沿ってベッド２３が延び、ベッド２３上を心押台２４
が長手方向に摺動変位可能に設けられる。主軸台２２に
設けられる主軸２５と、心押台２４に設けられる心押軸
２６とは、同一軸線上に配置される。主軸台２２側には
カプラ２７が設けられ、研削すべき工作物を回転駆動す
る。工作物の研削は、砥石台２８に設けられる回転砥石
２９によって行う。

【０００４】図７は、工作物としてロール３０をこのロ
ール研削盤２１上に設置した状態を正面示して示す。ロ
ール３０の両端は、主軸２５および心押軸２６によって
心出しされ、レスト装置３１，３２によって支持され
る。ロールの主軸２５側には、カプラ２７が結合し、設
置されているロール３０に回転駆動力を伝達する。レス
ト装置３１，３２は、ロール３０の外周面に接触しなが
らロール３０を支え、接触面にはバビットメタルやホワ
イトメタルなどの軸受材料が設けられている。

【０００５】図８は、回転砥石２９によって工作物であ
るロール３０の外周面を研削する原理を示す。回転砥石
２９は、微小な砥粒３５が多数結合剤３６によって相互
に結合されて構成される。結合剤３６中には、気孔３７
が形成される。砥粒３５、結合剤３６および気孔３７
は、研削砥石の３要素として重要である。砥粒３５は、
切刃として工作物を削る重要な働きをする。結合剤３６
は砥粒３５を結合させ、保持する役割を有する。気孔３
７は、砥粒３５と結合剤３６の間にある空隙であり、研
削のときに生ずる切屑３８の逃げを助ける。

【０００６】図５に示すようなタンデム式圧延機１０で
は、多くの種類のロールが使用される。一定量の金属帯
１１を圧延すると、表面が疲労かつ摩耗するので、ロー
ルの組替を行って、使用されたロールを図６および図７
に示すようなロール研削盤２１を用いて研削する。研削
後、再び組替て再使用するようにしている。ロール研削
盤２１においては、ロールの径に応じて、レスト装置３
１，３２を調整する必要があり、また表面の粗さに応じ
て回転砥石２９の種類などを交換する必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すようなタン
デム式圧延機１０を用いて、多くの種類の金属帯１１を
効率的に圧延しようとする場合は、ロールの研削を効率
的に行う必要がある。図６および図７に示すようなロー
ル研削盤２１においては、ロールの径の変更のためのレ
スト装置３１，３２の調整や、ロールの表面粗さの変更
のための回転砥石２９の交換に多くの手間と時間を要す
る。このため、ロール研削盤２１の設置台数を増やし、
それぞれ特定のロールの研削を専用に行うようにすれ
ば、迅速なロールの研削が可能である。しかしながら、
圧延機の中でもワークロールは研削の頻度が大きいけれ
ども、他のロールは比較的に研削の頻度が少なく、ロー
ル研削盤２１をロールごとに専用化すると、研削が偏っ
てしまう。また、ロール研削盤２１は高価で広い設置場
所を必要とするので、あまり多くの台数を設置すること
は困難である。

【０００８】そこで、同じようなロール仕様で同程度の
ロール径を有しているが、その表面粗さが異なるロール
は、同一のロール研削盤で研削することが考えられる。
そして、このようなロール研削盤で研削されるロールに
対しては、最も表面の平滑さが要求されるロールに合わ
せて回転砥石２９の粒度を選定し、表面の粗さが要求さ
れるロールに対しては、切込速度を大きくして重研削を
行って粗い表面を得ることが行われている。しかしなが
ら図９に示すように、そのような重研削をすると、ロー
ル３０の表面に、回転砥石２９の送り模様３９が残る。
このような送り模様３９は、図５に示すように金属帯１
１を圧延する際に、金属帯１１の表面に転写され、表面
欠陥となり得る。

【０００９】本発明の目的は、ロール表面の粗さが粗い
研削も平滑な研削も行うことができる回転砥石およびそ
の整形方法、ならびに整形された回転砥石を用いて行う
ロールの研削方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、砥粒を結合剤
で結合し、回転して工作物を研削する回転砥石におい
て、回転軸線方向中央よりも両側が減耗しやすいことを
特徴とする回転砥石である。

【００１１】また本発明の前記砥粒の粒度は、回転軸線
方向両側と中央とで基本的に同一であり、前記結合剤の
結合強度は、前記回転軸線方向中央よりも両側が小さい
ことを特徴とする。

【００１２】また本発明の前記砥粒の粒度は、回転軸線
方向中央よりも両側が細かく、前記結合剤の結合強度
は、前記回転軸線方向両側と中央とで基本的に同一であ
ることを特徴とする。

【００１３】また本発明の前記砥粒の粒度は、回転軸線
方向中央よりも両側が細かく、前記結合剤の結合強度
は、前記回転軸線方向中央よりも両側が小さいことを特
徴とする。

【００１４】また本発明の前記砥粒は粒度１２０のホワ
イトアランダム（ＷＡ）であり、前記結合剤はレジノイ
ドであることを特徴とする。

【００１５】また本発明の前記砥粒はホワイトアランダ
ム（ＷＡ）であり、前記軸線方向両側で粒度は１２０で
あり、中央で粒度は１５０であり、前記結合剤はレジノ
イドであることを特徴とする。

【００１６】さらに本発明は、回転軸線方向中央よりも
両側が減耗しやすい回転砥石を、通常研削するのに必要
な切込速度よりも大きな切込速度で工作物を重研削し、
回転軸線方向両側に丸味をつけることを特徴とする回転
砥石の整形方法である。

【００１７】さらにまた本発明は、粗面を形成すべきロ
ール母材に、切込速度を予め定める基準よりも大きくし
て重研削を行い、その後に必要な表面粗さを得るように
切込速度を調整して研削を行うことを特徴とするロール
研削方法である。

【００１８】また本発明は、前記重研削後に、平滑面を
形成すべきロールの母材を研削することを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明に従えば、回転砥石の構成は、回転軸線
方向両側が中央よりも減耗しやすいサンドイッチ形であ
る。このため、この回転砥石を用いて重研削を行えば、
回転軸線方向両側がより多く減耗し、回転砥石の両角部
に丸味がつけられる。このような砥石を用いてロールを
研削する際に、表面の粗さを出すために重研削を行って
も、丸味が設けられているので、研削されるロールの表
面に送り模様が残らない。

【００２０】また本発明に従えば、砥粒の粒度は回転軸
線方向両側と中央とで基本的に同一であるけれども、結
合剤の結合強度が中央よりも両側で小さい。このため、
軸線方向両側で砥粒は多く脱落し、減耗の程度が大きく
なって丸味が形成されやすくなる。

【００２１】また本発明に従えば、砥粒の粒度が回転軸
線方向両側が中央よりも細かいので、結合剤の結合強度
は軸線方向両側と中央とで基本的に同一であっても、砥
粒に比較して軟質な結合剤が両側で工作物と接触し、両
側が減耗しやすい。

【００２２】また本発明に従えば、砥粒の粒度は、回転
軸線方向両側よりも中央が粗く、結合剤の結合強度は両
側が中央よりも小さい。このため、回転軸線方向両側が
減耗しやすく、丸味の形成が容易である。

【００２３】また本発明に従えば、砥粒は粒度１２０の
ホワイトアランダムであり、結合剤はレジノイドであ
る。レジノイドの結合強度を軸線方向両側で小さくする
ことによって、ホワイトアランダム砥粒の脱落しやすさ
を大きくし、丸味を形成することが容易である。

【００２４】また本発明に従えば、砥粒はホワイトアラ
ンダムであり、軸線方向の両側で粒度は１５０であり、
中央で粒度は１２０であり、結合剤はレジノイドである
ので、軸線方向両側の方が減耗しやすく、丸味が形成さ
れやすい。

【００２５】また本発明に従えば、回転軸線方向両側が
減耗しやすい回転砥石を、研削するのに必要な切込速度
よりも大きな切込速度で工作物を重研削するので、回転
軸線方向両側が中央よりも多く減耗され、容易に丸味を
つけることができる。

【００２６】さらにまた本発明に従えば、粗面を形成す
べきロール母材に、切込速度を予め定める基準よりも大
きくして重研削を行う。重研削の結果、回転砥石の軸線
方向両側が多く減耗し、丸味が形成されるので、その後
に必要な表面粗さが得られるように切込速度を調整して
研削を行っても、回転砥石の送り模様が残りにくくな
る。

【００２７】また本発明に従えば、重研削を行った後に
平滑面を形成すべきロールの母材を研削する。回転軸線
方向両側が丸味を帯びているので、平滑面を形成すべき
ロールには送り模様が残ることはなく、平滑面を容易に
得ることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図１〜図４を
用いて説明する。図１は本発明の一実施例による回転砥
石の構成を示し、図２は本発明の他の実施例による回転
砥石の構成を示し、図３は砥粒の粒度分布の状態を示
し、図４は回転砥石の製造工程を示す。

【００２９】図１に示すように、本発明の一実施例で
は、回転砥石４０の軸線方向中央部４１と、両側部４２
とで、結合剤に結合強度差を設ける。すなわち、中央部
４１の結合強度を両側部４２の結合強度よりも大きくす
る。砥粒は、粒度１２０のホワイトアランダム（ＷＡ）
で中央部４１も両側部４２も基本的に同一である。この
回転砥石４０は、初期状態では二点鎖線で示すように両
側部４２にはそれぞれ角があり丸味は付いていない。両
側部４２は、減耗しやすく、ロールの研削などにおいて
重研削を行えば、容易に丸味Ｒを形成することができ
る。このような丸味Ｒが形成された回転砥石４０を用い
て、ロールの重研削を行えば、砥粒の粒度が小さくて
も、粗い表面仕上げを行うことができ、重研削を行う際
の送り模様の発生を防止することができる。

【００３０】図２に示すように、本発明の他の実施例で
は、回転砥石５０の中央部５１の粒度を１２０とし、両
側部５２の粒度を１５０として、両側部５２の粒度を中
央部５１の粒度よりも細かくしている。結合剤は、レジ
ノイドで中央部５１も両側部５２も基本的に同一であ
る。このような回転砥石５０を用いて、表面を粗く研削
すべきロールを重研削すれば、初期状態では二点鎖線で
示すように丸味Ｒが形成されていない回転砥石５０であ
っても、両側部５２に丸味Ｒを容易に付与することがで
きる。

【００３１】以上の実施例では、回転砥石４０，５０と
して、たとえば直径が７６０ｍｍで、回転軸線方向の厚
みが７５ｍｍである形状のものを使用している。中央部
４１，５１の厚みは、たとえば５９ｍｍであり、両側部
４２，５２の厚みは８ｍｍである。

【００３２】図１および図２に示すような両側部４２，
５２の丸味を形成するためには、次の表１のような条件
で粗い表面が要求されるロールを研削する必要がある。

【００３３】

【表１】

【００３４】なお研削は、回転砥石を図６および図７に
示すようなロール研削盤２１に装着して行う。研削条件
は、１分間当たりの砥石の回転数、ロールの回転数、回
転砥石を回転駆動するためのモータの電流である砥石電
流、砥石台をロールの軸線方向に送る送り速度ｍｍ／ｍ
ｉｎ、回転砥石をロールの半径方向に切込ませる切込速
度ｍｍ／ｍｉｎ、追求切込の有無、砥石をロールの軸線
方向に往復移動させる回数であるトラバース回数をそれ
ぞれ設定する。粗と中仕上げの項目に対応して、送り速
度が大きいことが注目される。このように、送り速度が
大きい状態で、重研削が行われており、両側部４２，５
２の減耗によってそれぞれ角部に丸味が付けられる。

【００３５】次の表２は、表１の重研削によって回転砥
石４０，５０の回転軸線方向両端に丸味Ｒが形成された
後で平滑面が要求されるロールの表面を研削する条件を
示す。注目すべきは、砥石電流や送り速度ｍｍ／ｍｉｎ
が表１よりも小さい状態でロールを研削していることで
ある。

【００３６】

【表２】

【００３７】次の表３は、砥粒についての特徴と用途と
を示す。図１および図２の実施例では、砥粒としてホワ
イトアランダム（ＷＡ）を用いているので、アランダム
系砥粒では最もかたさが大きい。砥粒の材料としては、
開発中のＢ₄ＣやＴｉＣなどの炭化物、ＺｒＯ₂および
ＴｉＯ₂などの酸化物単独あるいは混合物や、ＴｉＮや
ＢＮなどの窒化物を使用するようにしてもよい。また結
合剤としては、レジノイドが使用される。レジノイド
は、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を主体として、
砥粒を低温で結合させたものであるけれども、高速度で
使用可能である。やや弾性があり、あたりも比較的柔ら
かく衝撃も少ないので、取扱いが容易である。Ｃ系の砥
粒はカーボンを主体とするので、鋼材の研削には不適で
ある。

【００３８】

【表３】

【００３９】次の表４は、砥粒の粒度とその粒度の砥粒
を得る条件を示す。たとえば、図１および図２に示すよ
うな１２０〜１５０番の砥粒の粒度は、粒度の数値に相
当する目が長さ１インチ（２５．４ｍｍ）の間に設けら
れるふるいを通過する程度によって定められる。

【００４０】

【表４】

【００４１】このようなふるいによって粒度を分類して
いるので、図３に示すような粒度分布が得られる。すな
わち、回転砥石中の砥粒の粒度は全く同一ではなく、あ
る範囲に広がっている。

【００４２】図４は、図１または図２の実施例に用いる
レジノイド砥石の製造工程を示す。ふるいによって分け
られた砥粒と、結合剤となる樹脂とが混合され、整形さ
れてから１８０〜２５０℃で焼成される。整形の際に、
中央部４１，５１と、両側部４２，５２とを分けておけ
ば、減耗のしやすさの異なる回転砥石を容易に得ること
ができる。焼成後は仕上げを行い、検査を行って発送す
る。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転砥石
の回転軸線方向両側を中央よりも減耗しやすくしている
ので、工作物を研削する際に両側が丸味をおびやすい。
両側が丸味をおびていれば、工作物の表面に回転砥石に
よる送り模様が残らずに、良好な表面仕上げを得ること
ができる。したがって、同一の回転砥石を用いて、表面
粗さに対する仕様が異なるロールを効率的に研削するこ
とができる。

【００４４】また本発明によれば、結合剤の結合強度を
回転軸線方向で両側を中央よりも小さくして減耗しやす
くすることができる。

【００４５】また本発明によれば、砥粒の粒度を回転軸
線方向両側が中央よりも細かくなるようにして、両側の
方が中央よりも減耗しやすくすることができる。

【００４６】また本発明によれば、砥石の粒度と結合剤
の結合強度とによって、回転軸線方向両側が中央よりも
減耗しやすくすることができる。

【００４７】また本発明によれば、ホワイトアランダム
の粒度１２０の砥粒を用いて、結合剤であるレジノイド
の結合強度を回転軸線方向両側で中央よりも弱くし、回
転軸線方向両側で丸味をつけやすい回転砥石を得ること
ができる。

【００４８】また本発明によれば、ホワイトアランダム
を砥粒として、回転軸線方向両側で粒度を１５０とし、
中央で粒度を１２０とするので、結合剤はレジノイドで
基本的に同一であっても、回転軸線方向両側を減耗しや
すくすることができる。

【００４９】さらに本発明によれば、回転軸線方向両側
が中央よりも減耗しやすい回転砥石を、工作物を重研削
しながら、軸線方向両側に丸味を形成することができ
る。このようにして丸味が形成された回転砥石でロール
の研削を行うと、細かい粒度の回転砥石を重研削して粗
い表面のロールを研削する場合にも、ロールの表面に送
り模様が発生することはなく、同一の砥石を用いて異な
る粗さのロールの研削を行うことができる。

【００５０】さらにまた本発明によれば、粗面を形成す
べきロール母材を、切込速度を大きくして重研削し、回
転砥石側の軸線方向両側に丸味を形成することができ
る。

【００５１】さらにまた本発明によれば、粗面を形成す
べきロール母材に重研削を行いながら、回転砥石の軸線
方向両側に丸味を形成し、送り模様の発生を防止しなが
ら研削を行うことができる。

【００５２】さらにまた本発明によれば、重研削を行っ
て回転軸線方向両側に丸味を形成した回転砥石を用いて
平滑面を形成すべきロールの母材を研削するので、微小
な送り模様も形成されない良好な表面の研削を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による回転砥石の構成を示す
部分的な断面図である。

【図２】本発明の他の実施例による回転砥石の構成を示
す部分的な断面図である。

【図３】砥粒の粒度分布を示すグラフである。

【図４】回転砥石の製造工程図である。

【図５】タンデム式圧延機の構成を示す簡略化した正面
図である。

【図６】ロール研削盤２１の平面図である。

【図７】研削すべきロールを装着した状態のロール研削
盤の正面図である。

【図８】回転砥石の動作原理を示す簡略化した側面図で
ある。

【図９】従来からのロール研削における送り模様の発生
状態を示す簡略化した斜視図である。

【符号の説明】

４０，５０回転砥石４１，５１中央部４２，５２両側部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砥粒を結合剤で結合し、回転して工作物
を研削する回転砥石において、回転軸線方向中央よりも両側が減耗しやすいことを特徴
とする回転砥石。
【請求項２】前記砥粒の粒度は、回転軸線方向両側と
中央とで基本的に同一であり、前記結合剤の結合強度は、前記回転軸線方向中央よりも
両側が小さいことを特徴とする請求項１記載の回転砥
石。
【請求項３】前記砥粒の粒度は、回転軸線方向中央よ
りも両側が細かく、前記結合剤の結合強度は、前記回転軸線方向両側と中央
とで基本的に同一であることを特徴とする請求項１記載
の回転砥石。
【請求項４】前記砥粒の粒度は、回転軸線方向中央よ
りも両側が細かく、前記結合剤の結合強度は、前記回転軸線方向中央よりも
両側が小さいことを特徴とする請求項１記載の回転砥
石。
【請求項５】前記砥粒は粒度１２０のホワイトアラン
ダム（ＷＡ）であり、前記結合剤はレジノイドであるこ
とを特徴とする請求項２記載の回転砥石。
【請求項６】前記砥粒はホワイトアランダム（ＷＡ）
であり、前記軸線方向両側で粒度は１２０であり、中央
で粒度は１５０であり、前記結合剤はレジノイドである
ことを特徴とする請求項３記載の回転砥石。
【請求項７】回転軸線方向中央よりも両側が減耗しや
すい回転砥石を、通常研削するのに必要な切込速度より
も大きな切込速度で工作物を重研削し、回転軸線方向両
側に丸味をつけることを特徴とする回転砥石の整形方
法。
【請求項８】粗面を形成すべきロール母材に、切込速
度を予め定める基準よりも大きくして重研削を行い、そ
の後に必要な表面粗さを得るように切込速度を調整して
研削を行うことを特徴とするロール研削方法。
【請求項９】前記重研削後に、平滑面を形成すべきロ
ールの母材を研削することを特徴とする請求項８記載の
ロール研削方法。