衛(wèi)星式柔印機(jī)中心滾筒加工控制要點(diǎn)

王忠倉(cāng)

眾所周知，中心滾筒是衛(wèi)星式柔印機(jī)最重要，也是最關(guān)鍵的核心部件，其精度要求非常高，加工起來難度較大。在國(guó)內(nèi)，大多數(shù)印刷設(shè)備制造商因受限于自身設(shè)備加工實(shí)力，生產(chǎn)的衛(wèi)星式柔印機(jī)中心滾筒的精度與國(guó)外同類產(chǎn)品相差甚遠(yuǎn)，因此長(zhǎng)久以來國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星式柔印機(jī)的中心滾筒均依賴國(guó)外進(jìn)口。以往，我公司生產(chǎn)的衛(wèi)星式柔印機(jī)中心滾筒采購(gòu)于意大利，不僅價(jià)格昂貴，而且供貨周期較長(zhǎng)，長(zhǎng)途運(yùn)輸存在較大的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。為此，我們開始在國(guó)內(nèi)尋找更好的中心滾筒加工商，2014年2月，筆者前往國(guó)內(nèi)多地進(jìn)行了實(shí)地考察。從設(shè)備能力、工藝方案、過程控制和試件等方面進(jìn)行綜合分析，筆者發(fā)現(xiàn)上海雍基超鏡面機(jī)械制造有限公司在加工中心滾筒方面具備一定實(shí)力，隨后我公司與其簽訂了中心滾筒加工合同。在考察過程中，筆者也細(xì)心總結(jié)了衛(wèi)星式柔印機(jī)中心滾筒的加工控制要點(diǎn)，現(xiàn)與行業(yè)人士共同探討、學(xué)習(xí)。

阻焊工藝控制要點(diǎn)

1.重視選材和焊接方式

衛(wèi)星式柔印機(jī)中心滾筒的外圓表面精度要求很高，無論是尺寸公差，還是行位公差，亦或是表面粗糙度，都會(huì)直接影響印品質(zhì)量。所以，為保證一定的精度要求，中心滾筒的內(nèi)圓、外圓均應(yīng)采用45#鋼板。

在接口處要求采用先進(jìn)的焊接方式，即CO2保護(hù)焊或自動(dòng)埋頭氬弧焊，要求焊縫連續(xù)、平整，不出現(xiàn)氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，并進(jìn)行探傷處理。

2.合理安排熱處理工序

阻焊工藝一定要合理安排好熱處理工序，消除焊接應(yīng)力，以防中心滾筒在加工過程中發(fā)生變形，充分保證其幾何精度。更重要的是，防止中心滾筒在使用過程中發(fā)生微變形，以免影響其使用壽命。在安排熱處理工序時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）對(duì)完成焊接的中心滾筒的內(nèi)圓、外圓分別進(jìn)行退火處理，消除焊接應(yīng)力，外圓板厚50mm，調(diào)質(zhì)保溫時(shí)間為10小時(shí)，保溫溫度為510～560℃。

（2）中心滾筒芯軸采用45#鍛件毛坯，經(jīng)粗車→調(diào)質(zhì)（時(shí)間為48小時(shí)）→半精車工序，將裝軸套處外圓（Φ260H8）加工至規(guī)定尺寸。

（3）中心滾筒的兩端側(cè)板與軸套及內(nèi)圓進(jìn)行焊接時(shí)，焊縫應(yīng)平整、連續(xù)、無缺陷。焊接后經(jīng)爐內(nèi)高溫退火，溫度控制在550～600℃。其中，在升溫和降溫控制過程中，每小時(shí)的溫變應(yīng)控制在50～220℃。

（4）在中心滾筒的內(nèi)圓、外圓上焊接左、右旋導(dǎo)流槽板時(shí)，應(yīng)通過水壓測(cè)試數(shù)據(jù)來確定導(dǎo)流槽板的旋向角度。最后進(jìn)行整體退火，消除焊接應(yīng)力。完成焊接后，車導(dǎo)流槽外徑，具體尺寸由中心滾筒外圓內(nèi)徑來定，過盈量為2～3mm，熱裝而成。

（5）組裝后與兩端板連續(xù)焊接。焊后整體正火，進(jìn)行定型處理。正火溫度為350℃。

3.正確確定導(dǎo)流槽螺旋角的方向

假設(shè)中心滾筒的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，其實(shí)際轉(zhuǎn)速為45轉(zhuǎn)/分鐘，應(yīng)根據(jù)線速度、流壓（1.5bar）、流量（235升/分鐘）這幾個(gè)參數(shù)來綜合確定導(dǎo)流槽螺旋角的方向。

此外，導(dǎo)流槽中的進(jìn)水結(jié)構(gòu)和出水結(jié)構(gòu)直接決定著中心滾筒表面溫度的均勻性，溫差要求控制在±0.5℃以內(nèi)，圖1所示為導(dǎo)流槽裝配圖。

該裝置的加工控制要點(diǎn)是采用多排輻射式導(dǎo)流槽或?qū)Я鞴軐⒗鋮s液向待冷卻的區(qū)域或某一死角垂直噴射，并保證冷卻液噴射范圍覆蓋腔內(nèi)所有區(qū)域。

目前，這種結(jié)構(gòu)難以控制中心滾筒兩端150mm區(qū)域以外死角處的溫度，因此當(dāng)印刷幅面較寬時(shí)，將影響其受熱質(zhì)量。為消除死角，可在靠近中心滾筒兩端內(nèi)腔夾層處，專門設(shè)置兩排導(dǎo)流槽或?qū)Я鞴埽瑥亩估鋮s液直射冷卻死角。

粗磨、精磨及動(dòng)靜平衡控制要點(diǎn)

（1）在對(duì)中心滾筒進(jìn)行精磨之前，應(yīng)對(duì)其兩端Φ260H8處進(jìn)行靜平衡處理，配重塊可加在兩端板內(nèi)側(cè)，要求其不平衡力矩滿足技術(shù)要求。

（2）軸承的選用尤為重要，按設(shè)計(jì)要求選用世界最優(yōu)質(zhì)軸承生產(chǎn)商瑞典SKF軸承，或者德國(guó)生產(chǎn)的圓柱滾子軸承。

（3）套杯外圓作為精加工基準(zhǔn)件，其材料的選用要求組織致密、高強(qiáng)度、耐磨且消震，并且還要具有一定的韌性和塑性。對(duì)此，可選用HT300或球墨鑄鐵。精磨時(shí)通過溫度為34℃的水，水流壓力為1.5bar，以套杯外圓為基準(zhǔn)，要求套杯的表面粗糙度為0.1～0.2μm，徑向跳動(dòng)誤差不超過±0.005。磨削過程要適時(shí)對(duì)套杯的尺寸公差和行位公差進(jìn)行檢測(cè)，可使用激光自動(dòng)檢測(cè)儀或規(guī)格為2500的外徑千分尺及千分表來檢測(cè)。

（4）采用多功能全數(shù)字智能精密補(bǔ)焊技術(shù)對(duì)中心滾筒的微小缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。該技術(shù)擁有極高的焊接精度（0.2～2.4mm）、極小的焊接沖擊、極小的熱影響以及極高的結(jié)合度。

電鍍、拋光及運(yùn)輸控制要點(diǎn)

（1）電鍍配套設(shè)備有井式爐和滾鍍爐兩種。因中心滾筒自身重量達(dá)近兩噸，滾鍍轉(zhuǎn)動(dòng)起來不方便，且滾鍍過程中還會(huì)產(chǎn)生鍍層不均的缺陷，故采用井式爐立式電鍍，鍍鉻單邊厚度為0.20mm。

（2）精磨時(shí)通過溫度為34℃的水，以兩端套杯外圓為基準(zhǔn)精磨輥身外圓，達(dá)到尺寸公差和形位公差的要求，保證鉻層厚度不小于0.17mm。

（3）拋光設(shè)備尺寸有φ500×3000和φ2500×13000兩種，可根據(jù)尺寸加工需求自行選用。拋光是末道精處理工序，能夠提高中心滾筒的表面粗糙度，使其達(dá)到鏡面狀態(tài)。

（4）為防止中心滾筒受潮而發(fā)生表面氧化、生銹現(xiàn)象，應(yīng)在輥身表面涂抹防銹油，包裹防潮紙、發(fā)泡膜、毛毯，并制作專用運(yùn)輸工裝，以防中心滾筒在運(yùn)輸過程中發(fā)生磕碰。