數控軋輥機床操作技巧及軋輥加工

于旭良 鄭月強

摘要：數控軋輥機床的應用為軋輥加工提供了有了的支持，近年來我國工業制造水平不斷提高，數控機床工作精準度、智能化水平不斷提高。文章主要對軋輥加工存在問題進行分析，并探討數控軋輥機床操作技術與加工的提升策略。

關鍵詞：數控機床;軋輥加工;機床操作;操作技巧

引言

在競爭日益激烈、市場低迷的大環境下，為了突破重圍走“薄、特、寬、厚”路線。每月品種鋼和超寬規格的帶鋼生產比例不斷提升，獲取了一定的經濟效益，但提供軋輥的難度增加了。在走“薄、特、寬、厚”路線前，平均每日換輥量在30套左右，如今每天換輥量在45套以上，原有的人員配置和加工效率已不能滿足帶鋼廠換輥需求，但是公司倡導減員增效，增加人員已不可能，只有在軋輥加工效率上進行創新。

1高速鋼軋輥加工工藝分析

在近些年來，高碳高速鋼復合軋輥屬于發展最快以及應用最廣的一種材料，其成分為合金鋼，這種材料在實施熱處理工藝淬火之后，即使冷卻也可以實現硬化。其工作層材料主要包含高碳鋼，軋輥的芯部材料主要包含：石墨剛、球墨鑄鐵或者鍛鋼等，通過離心鑄造或者使用CPC工藝可以復合而成這兩種不同的材料，在基體當中，碳化物主要以高度彌散的形式存在，因此耐磨性以及強韌性比較高，這樣就會使得車削的加工難度比較大。高速鋼軋輥具備非常良好的特點：淬透性好、熱穩定性比較好以及碳化物的硬度比較高，這樣非常易于形成氧化膜，抗熱裂性以及耐磨性能都比較好，關于冷卻水的要求和硬質合金相比較較低，其單槽軋制量比較高，是鑄鐵軋輥的大致4～5倍。非常的便于控制軋材負公差，使得軋材表面的質量得到提高。主要在成品前機架、線棒材成品、切分軋制預切、切分孔型以及切分孔型當中應用，硬度可以高達HSD78～90，耐磨性比較高，與此同時抗沖擊性能以及抗熱疲勞性能比較的良好。在線棒材軋鋼廠，高速鋼軋輥得到了很好的普及，相應的研發制造廠家迅速的增多，但是關于高速鋼軋輥在鑄造的過程中由于添加合金元素的不同而存在一定的差異，因此在后續的加工方面、切削難易程度方面以及使用方面等都存在不一致性 [1]。

2傳統精車工序中的一些問題

第一，在精車工序當中，關于粗輥頸的使用主偏角大致為75°、45°的硬質合金刀具，切的深度比較大，但是刀片非常的易于磨損，如果不能及時的處理，非常容易造成刀片破損以及挖刀的情況。除此之外，在加工的過程當中需要多次的進行旋轉或者多次的更換刀片，在加工尺寸方面不具備一致性。第二，關于原有精車粗軸頸刀具以及程序在使用的過程中，相應的刀具角度、刀具材質與產品材質以及產品部位之間出現不匹配的情況，刀具性能以及加工程序之間無法更好的適應，主要表現：刀片容易出現損壞、換刀點非常容易出現風險、刀具軌跡以及刀片運行方向不具備匹配性等。第三，由于軋輥結構具備多樣性，刀具結構具備局限性，對于所有產品來講，原粗軸頸程序不能很好的實現數控化自動加工。在輥頸使用粗加工程序之前，部分產品需要使用手動去除一些多余的材料，但是傳統輥頸程序沒有辦法對手動加工的安全性進行保障，想要保障安全性需要具備較高的責任心以及加工技能。第四，我國的市場形勢一直在快速的發展，產品的交貨期逐漸的變短，如果使用傳統的加工方法，那么就沒有辦法更好的保障交貨量。

3數控軋輥機床操作技巧及軋輥加工的應用

3.1提高平輥加工效率

首先，平輥的加工流程。將平輥表面疲勞層車削后，再將其磨削至規定的圓錐度和表面粗糙度。加工流程為：軋機使用→拆卸輥座→車床車削→磨床磨削→裝配輥座→軋機使用。其次，平輥磨削方式。軋輥加工的最終質量控制在磨削過程，主要過程為：沿軋輥輥面從左至右完畢進刀，再從右至左完畢進刀，反復磨削至圓錐度和表面粗糙度達標。由于作業區內車床使用時間較長、性能差，軋輥車削精度難以保證，車削完畢軋輥圓錐度超過1.5mm，而一般磨削進刀量為0.05mm，一支軋輥磨削完畢需40min左右，磨削時間較長[2]。

3.2自動編程軟件在型材軋輥加工中的應用

CAXA數控車具備繪圖工具，但是和CAXA電子圖板繪圖軟件相比較，不具備靈活性，可以使用CAXA電子圖板進行繪制，隨后可以導入相應的CAXA數控車。如果使用CAXA電子圖板進行繪制，一定要重視保存的格式，不能高于CAXA數控車版本，否則相應的CAXA數控車就不能完成識別。型材軋輥的孔型粗加工主要包含：光輥粗加工孔型以及粗開輥粗加工孔型等。關于光輥粗加工孔型，相應的流程：首先，可以繪制出比較標準化的孔型上半部分圖;其次，可以把最大直徑作為基準，設定毛坯尺寸，和外圓相比較要大0.5mm，把兩個點進行連接，形成相應的封閉連接;再次，選擇毛坯外圓外側大致為5～10mm，左端面左側大致為5～10mm處當作刀具進退的相關刀點，使用平行線畫法完成毛坯外圓以及左端面畫的平行線，延長直至相交;最后實施保存。關于粗開輥粗加工孔型。相應的流程：第一，需要對粗開輥尺寸（即毛坯的尺寸）進行測量;第二，可以使用CAXA電子圖板來完成粗開輥尺寸的繪制;第三，需要先繪制出上半部分圖，孔型要標準;第四，可以選取毛坯圖紙，實施右鍵單擊以及塊創建，對左鍵窗口進行點擊，設定相應的名稱，使用以上的方法進行選取相應的標準孔型創建塊;第五，保障毛坯以及標準孔型的最左端進行重合，對標準孔型進行觀察，看其是否處在毛坯圖紙以內，如果不在，那么至少要留有大致0.5mm的間隙。

3.3關于高速鋼軋輥使

在高速鋼軋輥的使用中，想要使輥身進行冷卻，需要使用干凈以及低溫的水，一定要保障水壓以及水量。這樣就會避免熱裂紋的出現，進而也會阻止由于熱裂紋的擴展而造成的輥身剝落現象，同時輥身溫度過高的現象會減少，輥身組織會發生相應的相變。比較理想化的冷卻系統需要在軋槽附近環狀的分布多個噴嘴，保證可以向軋槽噴射出比較持續性以及充足性的水流。水溫要低于40℃， 單槽水量不可以少于300L/min～500L/min，水壓需要控制在0.4MPa～0.6MPa，保證出口側的水量在70%～80%，水流一定要和軋槽對準，不能出現散射的情況。除此之外，高速鋼軋輥的熱裂具備較高的敏感度，如果軋輥以及紅鋼進行接觸，需要對軋槽實施冷卻。如果出現卡鋼或者堆鋼的情況時，應該持續性的冷卻。再次的實施生產，如果軋槽的溫度超過了60℃，應該更換槽孔，需要隔開2個槽[3]。

3.4改進加工流程

針對軋輥使用狀況，作業區挑選磨損較小的軋輥直接磨削，制定措施如下。

關于磨床操作者實施技術培訓是非常重要的，培訓的內容包含：如何對軋輥的磨損程度進行判斷，主要的依據標準是使用手觸摸的過程中不存在明顯性的凹凸感等等。關于直接磨削的軋輥達要和工藝要求的具體粗糙度以及圓錐度相適應，結束后要實施全面的檢查。此次改進的優點為增加了軋輥的使用次數，降低輥耗。最大優勢為軋輥本身圓錐度達標，縮短了軋輥磨削時間，目前平均一支軋輥磨削時間為20min左右。

結語

綜上所述，和其他設備的控制系統具備一致性，軋輥加工機床控制系統在運行以及使用中也會存在一些問題。為進一步提高軋輥加工的整體水平采用自動化工藝與技術改造等措施具有重要意義，相信在不久的將來我國數控技術在軋輥加工中的應用將會朝著精細化、智能化的方向發展。

參考文獻

[1]于來義.大型輥壓機加工過程控制要點[J].水泥技術，2015（02）：48-49.

[2]王保元.冷軋輥鏡面加工技術與應用[J].武鋼技術，2015，53（01）：39-42.

[3]崔巍，衣成成.淺談如何降低窄帶鋼軋輥加工工序損耗[J].赤子（上中旬），2014（19）：301.