JPS63309310A - 圧延ロ−ルのオンライン研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、圧延ロールのオンライン研削方法に関する。

〈従来の技術〉 熱間圧延等においては、圧延量の増加に伴い圧延材と接
するロール（ワークロール）の表面が局部的に摩耗する
と共に部分的に付着する異物等により肌荒れを生じて圧
延製品の表面品質を損うこととなるので、しばしばロー
ルを予備ロールと交換する必要がある。しかし、このロ
ール交換作業は多大の時間と労力とを要し、生産能率を
低下させるため、圧延中に砥石等の研削体をワークロー
ル表面に押し付けながら四−ル軸方向に往復運動させて
ロール表面の肌荒れ部分を除去し所要のロールプロフィ
ルに研削する、いわゆるオンラインロール研削装置が種
々開発、実用化されつつある。この装置を用いろことに
よりロール交換頻度を減少させようとするものである。

オンラインロール研削装置の一例を第１〜４図に示す。

第１図は４段圧延機の上ワークロールに使用した研削装
置の概略平面図、第２図（よ第１図のＡ−Ａ矢視断面図
で研削体の取り付は状態を示し、第３図は第２図のＢ矢
視図で研削体とロールとの接触状態を示し、第４図は第
３図のＣ−Ｃ矢視断面図である。

これらの図面中、１は圧延機ハウジング、２ばこのハウ
ジング１に対して回転自在に支持されているワークロー
ル、３は複数個の円筒状の研削体（カップ砥石）であり
、これら砥石３は、ホルダフレーム４内に収納されたホ
ルダ５の先端に軸６を介して回転自在に装着されている
。そして、ホルダ５はホルダフレーム４に対して砥石３
の軸方向移動可能であるとともにその後端部には図示し
ない液体シリンダからなる押付装置が連結されており、
砥石３は任意の設定押付力でロール２表面に圧着可能と
なっている。一方、ホルダフレーム４は、ハウジング１
に設けられた支持ビーム７に支持されており、シリンダ
８を介して支持ビーム７上にロール軸方向に延設された
ガイド部材７ａに沿って往復動可能となっている。

ここで、砥石３の回転軸線０．は、ロール２表面の法線
Ｎに対して任意の設定角αだけロール軸線０１方向にａ
だけ傾斜されているとともに、ロール軸線０−こ対して
上ワークロールの場合には上方向へ（図示しない下ワー
クロールの場合には下方向へ）任意の設定距ｊｌｌＨだ
けオフセットされている。

このような構成であるから、圧延中、回軸駆動されるロ
ール２に砥石３群を所定の押付力で押し付けながらロー
ル軸方向へ往復動させろと、砥石３自体が回転されると
ともにこの砥石３とロール２表面との間にすべり＊ｆａ
が発生し、このすべり￥Ｘｉ旧によりロール２の表面が
所要のプロフィルに研削される。この場合、砥石３が新
しい場合には砥石３とロール２とは砥石３の外周端縁部
のみで接触し、はぼ点接触であるが、研削量の増加とと
もに砥石３が摩耗すると接触部の長さが順次増大し、遂
には第３図に示すようにほぼ２次曲線状の接触線ｍで接
触するようになる。このときの砥石３の接触面３ａのプ
ロフィルｍ２は第４図に示すようにほぼ２次曲線状の母
線を有する截頭円錐形となり、以後はぼ安定してほぼこ
のプロフィルｍ２を保持しながら砥石３とロール２との
間の相対すべり速度に応じてロール２表面が研削される
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上述した研削装置においては、砥石３が
新しい場合の初期研削時の点接触から安定した線状接触
線ｍ、での線接触まで、すなわち砥石３が安定したプロ
フィルｍ２の研削面３ａに移行するまでの移行期間中、
研削面の接触長さの不足により研削能（ロール１回転当
りの研削量（μ））が著しく低くなり、また、ロール２
表面に仕上むらが発生するなど研削精度が低下するとい
う問題がある。

このような問題は砥石３として硬い性状のものを用いた
場合に特に問題となる。すなわち、硬い砥石の場合に；
よ砥石３の寿命が長くなる反面、安定研削面３ａに移行
するまでの移行期間が長いので、この間に研削能不足に
より研削時間が長くなるとともに研削精度が低下すると
いう問題が発生する。

一方、砥石３としてやわらかい性状のもの（例えばＧＣ
材）を用いた場合には砥石３の摩耗が速いため安定研削
面３ａへの移行期間が短いので、上記問題に関してはそ
れほど重要ではないが、砥石３の寿命が短いため不経済
となるとともに砥石３の交換頻度が増大して生産能率を
低下させろという問題が発生する。

本発明；よとのような問題点に鑑み、初期研削時の研削
量の低下ならびにロール面の仕上むらやロールプロフィ
ルのむら等の研削精度の低下を防止し、且つ砥石交換頻
度を低下しうろオンライン研削方法を提供することを目
的とする。

く問題点を解決するための手段〉 前記目的を達成する本発明の構成は、回転自在に支持さ
れた円筒状の研削体を回転駆動される圧延ロールに押し
付けて当該ロール表面を研削するに際し、前記研削体の
回転軸線が前記圧延ロールの回転軸心と交差しないよう
に偏心して設定するとともに該研削体の回転軸線が前記
圧延ロールの回転軸心と垂直な面に対して傾斜するよう
に設定して該研削体と前記圧延ロール表面との接触部に
て発生するすべり摩擦により該圧延ロール表面を研削す
るようにした圧延ロールのオンライン研削方法において
、前記圧延ロールの直径、前記研削体の回転軸線の前記
圧延ロールの回転軸心に対する偏心量、回転軸心垂直面
に対する傾斜量についてそれらの一部又は全ての項目に
対応して当該研削体の安定研削面の形状を決定し、該研
削体の研削面を予め前記安定研削面の形状に成形した後
研削を開始することを特徴とする。

く実　施　例〉 以下、本発明方法を上述した第１〜４図の研削装置にお
いて適用した例について説明する。

新しいカップ形砥石３を使用する場合、砥石３の研削面
を予め第４図に示すようなプロフィルＴｎ２を有する安
定した研削面３ａになるように成形しておき、この成形
砥石で研削を開始する。

ここで、第４図に示す安定研削面３ａのプロフィルｍ２
は、ワークロール２の直径Ｄ　、　砥石３の外径及び内
径をそれぞれｄ、ｄとすると、 ｍ２＝　ｆ　（Ｄ、　Ｈｐ　α、　ｄ、、　ｄ２）の関
係となるから、計算によりｍ２を容易に求めろことがで
きる。なお、同一研削装置においては、通常、ｄｌ及び
ｄ２の値は固定されるから、プロフィルｍ２はロール径
りと砥石のオフセットｔ（ｇ０量）Ｈと傾斜角αによっ
て変化することになる。

次に、ｍ２の具体的求め方の一例を説明する。

砥石３の表面プロフィルｍ２は、ワークロール２との接
触点において砥石３が回転した時の同心円上の最大くい
込み量δｍ　（ｒｌとして求められろ。この値は上述の
ように主としてオフセットｉＨと傾斜角αとにより変化
し、以下のように求めることができる。

第５図（Ｅｌｌ　、　（ｂｌ　、　（Ｃ）に示すように
砥石３の面中心を原点に、砥石３の面に垂直に２軸を、
ロール軸と直交する面と砥石３の面との交線上にｙ軸を
、ｙｐＺ軸に垂直なｙ軸をとる。

よってｚ軸とロール軸間の距離がＨ，ｚ軸がロール軸線
０１と直交する面となす角度がａとなり、第５図（ｂｌ
のｙ軸矢視図に見られろような配置となる。

ここで、ロール２の面の砥石３に対するくい込み開始座
標を（Ｘ＃　Ｙ）＝　（Ｘｏ、Ｈ）とすると、（ｘ、Ｈ
）座標におけるくい込み量δ（ｘ、Ｈ）は次の式で表さ
れる。

δ（ｘ、　Ｈ）　＝　（ｘ−Ｘｏ）　ｒｔｍａ　　　　
　　　　　　（１１また、（ｘｐｙ）座標におけるくい
込み量をδ（ｘｐｙ）とすれば、 一司Ｈ−ｙｌ δ（ｘ、　ｙ）　＝δ（ｘ、　Ｈ）　−Ｒ（１−ｃａｏ
　（ｙａ　　　Ｒ）　１となる。ここで、Ｘｏは砥石と
ロールのくい込み境界線、φ（ｘｐｙ）−〇と砥石内径
円、ｘ２＋　ｙ２＝　ヘとの接触条件から決定され、こ
のときの接点を（Ｘｏ、ｙｏ）とすると、この状態で、
砥石３がロール２に対して、つれ回りしたとき、砥石３
とロール２の接触点（線）は、砥石の同心円上で最大く
い込み量δｍ　（ｒｌを与える点であり、この時の角度
をφｍとすれば、 ｍａｙ（δ（ｒ＝ｅｏｎｓｔ、φ））＝δ（ｒ、φｍ（
ｒｌ）　＝δｍ（ｒ）　　（５１かくて、プロフィルｍ
２が求められる。

〈発明の効果〉 以上、説明したように、本発明方法では研削開始時のカ
ップ形砥石の研削面の形状を、ロールの直径、ならびに
砥石の回転軸線のロール軸心に対する傷心量及びロール
軸心の垂直面に対ずろ傾斜角に対応した安定研削面のプ
ロフィルに予め成形した後、研削を行うため、硬い性状
の砥石の場合でも、研削能の低下や仕上むら等が防止さ
れ、常に安定した所定の研削能と研削比とで高精度なロ
ールブ四フィルに研削することができる。このように本
発明方法では硬い性状の砥石を使用できるので、硬い砥
石の使用に伴い砥石交換頻度が減少され、生産能率向上
に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は４段圧延機の上ワークロールに使用した研削装
置の概略平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢？！ｌ断面
図、第３図は第２図のＢ矢視図、第４図は第３図のＣ−
Ｃ矢視断面図、第５図（ａ）。 （ｂｌ、（ｃｌはプロフィルｍ２の求め方を示す説明図
である。 図　面　中、 ２はワークロール、 ３は研削体、 ３１１は安定研削面、 Ｄはロール直径、 Ｈは研削体の傷心量、 ａは研削体傾斜角、 ｍ２は安定研削面のプロフィル、 ０は研削体の回転軸線、 ０−よロール軸心である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （Ｃ） 〈２軸矢視〉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転自在に支持された円筒状の研削体を回転駆動され
   る圧延ロールに押し付けて当該ロール表面を研削するに
   際し、前記研削体の回転軸線が前記圧延ロールの回転軸
   心と交差しないように偏心して設定するとともに該研削
   体の回転軸線が前記圧延ロールの回転軸心と垂直な面に
   対して傾斜するように設定して該研削体と前記圧延ロー
   ル表面との接触部にて発生するすべり摩擦により該圧延
   ロール表面を研削するようにした圧延ロールのオンライ
   ン研削方法において、前記圧延ロールの直径、前記研削
   体の回転軸線の前記圧延ロールの回転軸心に対する偏心
   量、回転軸心垂直面に対する傾斜量についてそれらの一
   部又はそれらの全ての項目に対応して当該研削体の安定
   研削面の形状を決定し、該研削体の研削面を予め前記安
   定研削面の形状に成形した後研削を開始することを特徴
   とする圧延ロールのオンライン研削方法。