淺談高硬度軋輥的加工方法

宣鋼小型軋鋼廠

【摘要】介紹了高硬度軋輥在普通軋輥車床上加工時(shí)，采用的方法、加工參數(shù)、刀具和應(yīng)注意的事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】高硬度軋輥、普通軋輥車床、加工方法

【正文】

目前軋鋼企業(yè)為了提高軋機(jī)的作業(yè)率和降低軋輥的消耗，尤其是軋槽容易老化的精軋輥，軋輥多采用高硬度的軋輥，例如：高速鋼軋輥、碳化鎢軋輥、硬質(zhì)合金軋輥，這一類軋輥硬度一般在HRC85以上，有的甚至達(dá)到HRC 90—92，由于軋輥的材質(zhì)硬度高給加工過程帶來了很多困難，現(xiàn)結(jié)合近年來的加工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高硬度軋輥的加工方法進(jìn)行探討。

目前一些大型企業(yè)已采用了數(shù)控軋輥加工機(jī)床進(jìn)行加工，但數(shù)控軋鋼車床價(jià)格高，多數(shù)企業(yè)加工軋輥的孔型軋輥的機(jī)床仍為普通的軋輥機(jī)床，由于軋輥的硬度較高，在加工過程中產(chǎn)生機(jī)床振動(dòng)、車削困難和尺寸精度降低等問題，從而影響了加工的效率和加工的質(zhì)量。通過一年多不斷的摸索，我單位總結(jié)了一套行之有效的加工方法，現(xiàn)以三切分孔型為例，針對(duì)高硬度的軋輥的加工方法做出以下說明。

1 加工前的檢查工作

軋輥加工一般分為新軋輥加工和修舊軋輥加工，新軋輥在加工前應(yīng)進(jìn)行基本尺寸校驗(yàn)，硬度檢驗(yàn)，保證軋輥符合的基本性能要求，修舊軋輥還應(yīng)檢查上下輥各組軋槽的使用情況，有無大的掉塊，以及裂紋等。原則上，直徑尺寸較小的新軋輥和使用后磨損較為嚴(yán)重的應(yīng)先修復(fù)。

2組合軋輥的裝夾校正

軋輥裝夾在車床上校正后，應(yīng)能達(dá)到要求。靠近車床夾頭一端，輥軸上軸承位的跳動(dòng)應(yīng)≤0.03mm，尾座端軸承位的跳動(dòng)≤0.06mm，示為合格。

3粗車外圓

新軋輥加工一般以直徑較小的一顆能夠修圓為車削量， 修舊軋輥的修復(fù)量一般在4.5～6mm（視軋輥磨損量確定上、下輥修復(fù)量，如果是切分、預(yù)切分主要檢查孔型槽的刃尖磨損量、損壞量；成品主要檢查軋槽裂紋深淺、大小等）。

粗車后，外圓一般留有0.5mm—1mm精車余量（直徑），留此余量有兩方面原因：（1）粗車外圓后，由于刀具磨損，床子自身精度等問題，外圓左右兩端可能存在錐度問題，留精車余量可在孔型加工好后，在將外圓車至要求尺寸。（2）由于留有精車余量，在后面的粗車孔型時(shí)，可適當(dāng)提高加工效率。

在車外圓時(shí)，應(yīng)注意以下問題：

3.1修舊軋輥在車外圓前應(yīng)對(duì)軋輥進(jìn)行倒角，其簡圖如1-1所示。

外圓車削方向

在車外圓前先進(jìn)行倒角處理的好處在于，當(dāng)車刀車至邊緣時(shí)，可防止由于輥環(huán)邊緣越來越薄弱而出現(xiàn)崩塊的現(xiàn)象。如圖1所示，外圓的加工方向，與倒角的位置是相反的，加工時(shí)應(yīng)注意，并且倒角不應(yīng)過大，在外圓達(dá)到尺寸要求時(shí)，倒角也應(yīng)基本被加工平。

3.2如果外圓加工量較多，需多次車削外圓時(shí)，應(yīng)根據(jù)軋輥加工情況，以及車床精度等，根據(jù)測量結(jié)果，采用由左至右，然后又由右至左的交替加工方法進(jìn)行外圓車削，以減小外圓的錐度誤差。

3.3外圓加工時(shí)的切削參數(shù)

3.3.1 倒角工序：由于使用后的軋輥在切分刃尖，有些很小的缺口，比較容易崩刀，因此倒角時(shí)加工速度不能過快。具體參數(shù)為：

刀具材質(zhì)：YD05（或其他接近刀具）

主軸轉(zhuǎn)速：2—2.8轉(zhuǎn)/分 手動(dòng)緩慢進(jìn)刀

3.3.2車外圓的具體參數(shù)為：

刀具材料：YD05（可與倒角為同一把刀） 主軸轉(zhuǎn)速：11轉(zhuǎn)/分

最大吃刀量：1.75mm（單邊） 最大自動(dòng)進(jìn)刀量：0.25mm/轉(zhuǎn)

車外圓時(shí)，該切削參數(shù)不能加快，否則車刀會(huì)承受不了，而導(dǎo)致刀具損壞及加工表面質(zhì)量不好。

4粗車孔型

步驟：

4.1按照加工尺寸要求，進(jìn)行劃線（新軋輥加工）。

4.2使用端樣板查看軋輥軋槽磨損量、孔型中心線位置，樣板放置時(shí)應(yīng)使樣板與軋輥軸中心線平行，樣板直角處必須緊貼軋輥輥面（修舊軋輥）。

4.3使用單孔成型車刀對(duì)軋輥第一槽進(jìn)行車削，并用端樣板隨時(shí)檢查車削情況。如圖2所示。車削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為2—2.8轉(zhuǎn)/分，進(jìn)刀量為0.15～0.25mm/轉(zhuǎn)，進(jìn)刀方式最好采用手動(dòng)進(jìn)刀。因?yàn)檐堓伈馁|(zhì)較硬，且有時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于材料偏析導(dǎo)致輥面上有硬度不均的現(xiàn)象，自動(dòng)進(jìn)刀不容易控制，嚴(yán)重時(shí)加工出的孔型會(huì)有圓度誤差，從而對(duì)軋鋼造成很大影響。而采用手動(dòng)進(jìn)刀，進(jìn)刀速度可根據(jù)軋輥硬度情況，加快或減慢。比較容易控制。

值得注意的是：在車孔型時(shí)，如進(jìn)刀后，不容易出屑，且發(fā)出很大的摩擦聲，則表明刀子已經(jīng)磨損，需對(duì)刀子進(jìn)行刃磨，不可盲目加大進(jìn)刀量。這點(diǎn)在精車孔型時(shí)更應(yīng)該重視！粗車應(yīng)留加工余量0.3～0.4mm。并且，暫時(shí)不加工切分刃尖，后面有專門的工序加工。

硬質(zhì)合金刀片的刃磨，需選擇正確材質(zhì)及粒度的砂輪，磨好后，如再用油石條對(duì)刃口進(jìn)行打磨，消除細(xì)小的毛刺，圓弧成型刀在車削過程中將更不會(huì)被打缺。

4.4然后順序加工第二槽、第三槽……使用同樣方法車削，隨時(shí)用聯(lián)樣板檢查加工情況，留加工余量0.3～0.4mm。

5精車外圓

使用外圓車刀，對(duì)輥面進(jìn)行最后車削，車削前應(yīng)對(duì)整個(gè)輥面進(jìn)行測量，確定哪邊的錐度較大，則從該側(cè)進(jìn)刀。車削好后，需用卡鉗或外徑百分表檢查輥面尺寸，及錐度是否達(dá)到要求。外圓錐度的要求為外徑尺寸偏差≤0.25mm。

其切削參數(shù)與粗車外圓相同，只是切削量較小，精度要求高，需要仔細(xì)操作。

6 精車孔型

由于粗車孔型時(shí)，整個(gè)孔型的形狀余量僅留了0.3～0.4mm，精車孔型可采用成型刀加工，加工示意圖見圖1-3 。該加工工序就和車鑄鐵軋輥的加工方法基本相同，只是因?yàn)椴馁|(zhì)較硬，需要緩慢進(jìn)刀加工，轉(zhuǎn)速需調(diào)整到最慢轉(zhuǎn)速，一般1轉(zhuǎn)/分。在加工過程中隨時(shí)用精車樣板進(jìn)行檢驗(yàn)。進(jìn)刀方式采用手動(dòng)進(jìn)刀，一點(diǎn)一點(diǎn)的修磨，直至精車樣板與孔型完全貼合，達(dá)到要求。

精車孔型切削參數(shù)：刀具材質(zhì)：YG6X（或更好刀具） 主軸轉(zhuǎn)速： 1轉(zhuǎn)/分 采用手動(dòng)緩慢進(jìn)刀，以出削平穩(wěn)均勻，無很大摩擦聲為佳。

由于該工序是軋輥加工工序中的最后工序，不能操之過急，進(jìn)刀應(yīng)緩慢平穩(wěn)，出削應(yīng)均勻，如刀子磨損，加工時(shí)發(fā)出很大的摩擦聲時(shí)，應(yīng)立即更換新的成型車刀。盲目進(jìn)刀，只會(huì)加重車刀的磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)扎刀、孔型內(nèi)凹凸不平、孔型圓度產(chǎn)生很大誤差等情況，嚴(yán)重影響軋鋼質(zhì)量及效能。

綜上所述：高硬度軋輥的加工工作所使用的設(shè)備、刀具、輔助工具等簡單。 普通的軋輥車床就可以進(jìn)行加工，滿足加工需要。