提高轧辊磨削质量的措施

半精磨 25～30 20～25 1000～1500
0. 01
精磨 20～25 15～20 500～800 0. 005～0. 01
抛光 磨削 15～20
20～25
200～300 0. 001～0. 002
2. 3 有色板材轧辊磨削工艺参数 (见表 3)
表3
工艺 砂轮线速 工件转速 拖板速度 横进给量
2)小尺寸重量轻的轧辊用顶尖磨削时 ,工件中 心孔的形状 、锥角 、圆度 、清洁度以及中心孔与顶尖 的接触状况都将直接影响辊面的磨削圆度 。精修研
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砂轮粒度是指单个砂粒的直径大小 。较细的砂 粒比较脆硬 ,而且容易从结合剂上脱落 ,所以细砂粒 的砂轮比同样硬度等级的粗砂粒砂轮更硬 。粗砂粒 的砂轮有较高的效率 ,但产生较粗糙的表面 。砂轮 粒度的选择主要是依据轧辊材质和磨削表面粗糙度 的要求来确定 。
金属辊 : 粗磨 24 ～46; 精磨 60 ～80; 精密磨削 150;超精磨削 、抛光 240～W 14。
对于轧辊磨削 ,除高效高生产率磨削和抛光镜 面磨削时采用树脂砂轮外 ,其余磨削方式均采用陶 瓷砂轮 。
2 轧辊磨削工艺参数 2. 1 热轧钢轧辊磨削工艺参数 (见表 1)
表1
工艺 砂轮线速 工件转速 拖板速度 横进给量
类别 度 (m / s) ( r/m in) (mm /m in) (mm /单次 )
1)采用直线滚动导轨 、闭式静压导轨提高 X轴 的进给灵敏性和刚性 ;
2)合理选择 X轴滚珠丝杆传动间隙 (预加负荷 量 ) 。间隙过大空程量增大 ;间隙过小丝杆发热引起 热变形 。建议预加负荷取上限值 。
3)优化 X轴电气控制系统参数 。 4)根本措施应该在测量程序设计时 ,将实测中 高 (凹 )量作为理论中高 (凹 )量绘制理论辊形曲线 。 用马鞍尺测量验证该措施是正确的 。
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2006 年第 3 期 (总第 167 期 )
和切削性能 。陶瓷砂轮对化学作用不敏感并可无限 期储存 ,但应避免温度突变 、振动和冲击 。树脂砂轮 对温度突变 、振动和冲击不太敏感 ,但应避免化学损 害和长期储存 。
如果磨削过程中砂轮磨损太快 ,辊面出现磨削 划伤拉毛 ,说明对于特定加工的辊子所选砂轮太软 , 应选用硬度稍高的砂轮 。如果磨削辊子时 ,感觉砂 轮明显受阻 (吃力 )或者砂轮很脏 ;钝化的砂粒不易 脱落 ;砂轮易粘着磨屑 ;磨削辊面出现磨削烧伤 ,则 对特定的磨削的轧辊选用的砂轮太硬 ,应选择硬度 稍软的砂轮 。
拖板速度 230～80 210～50 180～80 200～80 200～80
(mm /m in)
粗
进给电 磨
2～3
2
2～3
2
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流 (A) 精 磨
0. 5～1
0. 5～1 0. 5～1 0. 5～1
1
冷却水量 小 小或干磨 小
大
大
2. 6高精度轧辊磨削操作工艺注意事项 1)精磨轧辊时 ,上班后机床应开车空运转 30m in
粗磨 半精磨 精磨
35～40 25～30 20～25
30～35 28～32 18～20
2500～3000 1500～2000 800～1000
0. 03～0. 05 0. 02 0. 01
2. 2 冷轧钢轧辊磨削工艺参数 (见表 2)
表2
工艺 砂轮线速 工件转速 拖板速度 横进给量
类别 度 (m / s) ( r/m in) (mm /m in) (mm /单次 ) 粗磨 30～35 25～32 2000～2500 0. 02～0. 03
以上 ,待机床热平衡稳定和液压油排净空气后 ,再进 行磨削加工 ,便于稳定磨削精度 。
2) 拖板浮升量一般控制在 0. 005 ～0. 008mm , 高精度磨削时拖板浮升量调整到 0. 003～0. 005mm , 以提高磨削加工精度 。
3) 对于精度要求高的辊子 ,在无进给光磨时 , 可以采取一边磨削 ,一边使工件在慢速范围内不断 变换转速 ,以减少或打乱机床各种频率的振动对磨 削圆度和磨削波纹度的影响 ,提高轧辊磨削质量 。
《精密制造与自动化 》
工艺与装备
提高轧辊磨削质量的措施
上海机床厂有限公司 (200093) 杨云梅 险峰机床厂 ( 550601) 杨 绣
随着制造技术的迅猛发展 ,现代轧辊磨床获得 的轧辊磨削精度和表面质量也越来越高 ,以满足终 端用 户 的 要 求 , 如 辊 面 圆 度 误 差 为 0. 001 ～ 0. 003mm;表面粗糙度 Ra0. 025 ～0. 1um; 辊面在白炽 灯光下不能有明显缺陷 ,色差一致 。轧辊磨削精度 和表面质 量 除 了 依 靠 精 良 的 轧 辊 磨 床 工 作 精 度 之 外 ,主要还取决于对特定的加工轧辊选用相匹配的 砂轮和磨削工艺参数 ,以及操作者应有的丰富的现 场经验 。笔者在“轧辊磨削工艺参数的选择 ”(本刊 1992年第 2期 )基础上 ,根据 SCHAUDT说明书 ,编 译如下 ,仅供参考 。
石辊 : 16～24。 胶辊 、聚胺脂辊 :粗磨 24～36;精磨 60～80。
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1. 3 硬度 砂轮的硬度是指砂粒在磨削过程中抵抗被磨掉
的能力 。砂粒在软的砂轮上比在硬的砂轮上更容易 脱离砂轮 。同一硬度级别的砂轮在磨削过程中组织 紧密的细砂粒砂轮比组织稀松的粗砂粒砂轮表现出 更硬一些 。砂轮硬度的选择主要依据轧辊磨削表面 的热处理状态和硬度来确定 :磨削表面越软 ,砂轮硬 度则越硬 。
表4
工艺 砂轮线速 工件转速 拖板速度 横进给量
类别 度 (m / s) ( r/m in) (mm /m in) (mm /单次 )
粗磨 15～20 17～20 800～1000
0. 01
半精磨 15～17 20～25 500～600 0. 005～0. 01
精磨 15～17 20～25 250～300 0. 002～0. 001
类别 度 (m / s) ( r/m in) (mm /m in) (mm /单次 )
粗磨 28～30 30～32 2000～2500 0. 03～0. 05
半精磨 25～30 28～30 1000～1500
0. 02
精磨 18～20 25～28 300～800
0. 01
2. 4 铝箔 、铜箔轧辊磨削工艺参数 (见表 4)
1 砂轮的选择 1. 1 磨料
磨料是指砂粒的材质 。砂轮磨料的选择主要依 据轧辊材质来确定 。非淬硬普通钢质轧辊 (如包胶 前的辊子 ) 选棕刚玉 (A ) ; 淬硬钢质轧辊用白刚玉 (WA ) ;合金钢钢质轧辊选铬刚玉 ( PA ) ;耐热特殊钢 轧辊选锆刚玉 ( ZA ) ;不锈钢轧辊用单晶刚玉 ( SA ) ; 钢质轧辊镜面抛光磨削选绿色碳化硅 ( GC) ; 铜辊 、 铝辊 、HS < 70的软胶辊选黑色碳化硅 ( C) ;冷硬铸 铁轧辊 、烘缸 、石辊 、聚胺脂辊和 HS > 70 的硬胶辊 选用绿色碳化硅 ( GC) 。 1. 2 粒度
4 提高轧辊磨削表面质量的措施 4. 1 螺旋纹
螺旋纹是纵向磨削中轧辊辊面出现的螺旋形痕 迹 。螺旋纹分为与拖板纵向进给相关的走刀纹和与 拖板纵向进给无关的斜纹 、网纹 。
3)砂轮磨损 、钝化造成磨削辊面母线直线度超 差 。自动的轧辊磨床都具有砂轮磨损补偿功能 ,但 砂轮的钝化需要操作者及时修整 。 3. 3 辊形超差
当代数控轧辊磨床都具备有误差补偿功能 ,它 能满足辊形的要求 。造成辊形超差主要是由于理论
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中高 (凹 )量与实际中高 (凹 )磨除量之间差值 。这 个差值使 理 论 曲 线 和 实 际 曲 线 增 加 了 一 个 坐 标 增 量 ,增量过大辊形误差就超差 。解决的办法是 :
3. 2 圆柱度超差 1)部分轧辊磨床几何精度项目超差 ,尤其是工
件轧辊回转轴心线与拖板纵向运动方向不平行 、砂 轮床身导轨在水平平面内直线度误差超差将影响磨 削辊面的圆柱度 。其中砂轮床身导轨在水平平面内 的直线度要直接复印为磨削辊面的母线直线度 。及 时修复机床精度 ,定期调整轧辊磨床砂轮床身精度 , 有助于提高磨削辊面的圆柱度 。
3 提高轧辊磨削精度的措施 使用具有优良性能的磨头的高精度轧辊磨床是
高精度轧辊磨削的基本条件 。其它磨削条件的改 善 ,也会提高最终的磨削质量 。 3. 1 圆度差
1)中心架支承磨削时 ,工件轧辊支承轴颈的圆 度直接复印到辊面磨削后的圆度 ,采用多支点的中 心架虽然能起到部分修圆能力 ,但提高轧辊支承轴 颈的圆度依然是提高辊面磨削圆度最有效的途径 。 设备具有活动顶尖附件时 ,可顶磨修圆轧辊支承轴 颈 ,或设备中心架允许时 ,也可用边托边磨支承轴颈 的方法 ,修圆支承轴颈 ,但此时磨削力要小 ,否则磨 削力将会把轧辊顶翻 。
《精密制造与自动化 》
中心孔 ,提高中心孔圆度 ,保证中心孔与顶尖接触靠 小端 、接触长度控制在 10mm 左右 (接触长度短能减 小两端中心孔同轴度误差对加工精度的影响 ) ,是提 高辊面磨削圆度的有效措施 。
3)磨削砂轮修整质量差 、没有修圆 ,或者砂轮钝 化未及时修整也将影响辊面磨削圆度 。砂轮磨损和
抛光
磨削
20
25
150～300
2. 5 造纸业轧辊磨削工艺参数 (见表 5)
表5
硬胶辊 软胶辊 聚胺 磨削参数
(HS > 100) (HS < 70) 脂辊