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摘要：介紹了用國(guó)產(chǎn)M84100B磨床磨削鋁板帶冷軋機(jī)工作輥的工藝參數(shù)選擇，并對(duì)冷軋輥磨削過(guò)程中的一些共性技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析和討論。
關(guān)鍵詞：磨床性能;工藝參數(shù);冷軋機(jī);軋輥表面缺陷
鋁板帶冷軋輥的磨削是一項(xiàng)難度較大，對(duì)磨床性能和磨工操作水平要求都很高的工作。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上委托磨削一對(duì)冷軋輥費(fèi)用在5000元左右，一般的磨削成功率不會(huì)高于70%。
一對(duì)合格的冷軋輥除了要滿足粗糙度、圓度、圓柱度、直徑公差、凸度等技術(shù)要求外，還必須無(wú)明顯表面缺陷。對(duì)于前幾項(xiàng)技術(shù)要求的控制相對(duì)較容易，而表面缺陷的控制難度很大[1-2]。
1 我公司M84100B磨床的基本參數(shù)和目前的性能
1.1 M84100B磨床的基本參數(shù)
最大磨削直徑，1000 mm;最小磨削直徑(新砂輪)120 mm，(舊砂輪)350 mm;工件最大旋徑，1250 mm;中心高，630 mm;頂尖距，5000 mm;最大磨削長(zhǎng)度，5000 mm;工件最大質(zhì)量，20t;工件轉(zhuǎn)速范圍，5 r/min—50r/min;砂輪轉(zhuǎn)速范圍，600 r/min—1200r/min;中凸量及中凹量范圍(在半徑上)，0。01 mm—1 mm;砂輪最大規(guī)格(新砂輪)，750 mmX75 mmX305 mm;砂輪最小規(guī)格(舊砂輪)，500 mmX75 mmX305 mm;砂輪橫向進(jìn)給量：①自動(dòng)進(jìn)給-調(diào)整手把每格刻度值，0。005 mm;②手動(dòng)粗進(jìn)給手輪每轉(zhuǎn)，0。5 mm;③手動(dòng)粗進(jìn)給手輪每格刻度值，0。01 mm;④手動(dòng)微進(jìn)給手輪每轉(zhuǎn)，0。002 mm—0。012 mm。
1。2 我公司M84100B磨床的性能
我們?cè)诮?0對(duì)冷軋輥的磨削試驗(yàn)過(guò)程中逐漸發(fā)現(xiàn)了磨床的一些缺陷，并及時(shí)在砂輪磨削、對(duì)刀、拖板浮起量調(diào)整、工藝選擇等方面采取措施，來(lái)彌補(bǔ)各種缺陷所帶來(lái)的影響。
(1) 砂輪軸及靜壓軸承。這臺(tái)磨床在使用中，發(fā)生過(guò)兩次軋輥與砂輪碰撞的事故，還有三次因?yàn)檫M(jìn)刀量過(guò)大，發(fā)生砂輪崩碎的事故。經(jīng)檢查和分析研究發(fā)現(xiàn)這臺(tái)磨床的砂輪軸是彎曲的;靜壓軸承回油管無(wú)油液回流，靜壓軸承的工作狀態(tài)不太正常。
(2) 振動(dòng)。將一千分表固定在砂輪架導(dǎo)軌上，測(cè)量頭頂在V型導(dǎo)軌上部的砂輪架尾部，開動(dòng)砂輪，當(dāng)砂輪轉(zhuǎn)速超過(guò)400r/min時(shí)，千分表指針有0。005 mm左右的擺動(dòng)，砂輪轉(zhuǎn)速越高，千分表指針擺動(dòng)幅度越大;當(dāng)砂輪轉(zhuǎn)速低于300r/min時(shí)，千分表指針擺動(dòng)幅度明顯減小。
(3) 軌道。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)磨床的拖板靜壓導(dǎo)軌在水平面上直線度(平面度)不很好;在磨削軋輥時(shí)很容易出現(xiàn)螺旋紋，在豎直面內(nèi)導(dǎo)軌同樣是扭曲的。
(4) 進(jìn)給手輪。微量進(jìn)給手輪的指示表已損壞，而且原來(lái)的表指示本來(lái)就不準(zhǔn)確，后來(lái)我們?cè)谑謩?dòng)微進(jìn)給手輪軸上裝了一個(gè)指針，手輪下方的儀表臺(tái)上裝了一個(gè)刻度盤，用來(lái)控制砂輪的進(jìn)給。
2 操作方法及磨削工藝選擇
2.1 砂輪的選擇、靜平衡及修整方法
磨冷軋輥用的砂輪一般選中軟砂輪，粒度在80目—120目。砂輪在使用前要認(rèn)真仔細(xì)反復(fù)地進(jìn)行靜平衡，砂輪裝夾時(shí)要清理干凈砂輪軸及砂輪卡盤內(nèi)錐孔的雜質(zhì)，以免造成砂輪偏心。砂輪裝好后先修幾道，然后拆下來(lái)再做一次靜平衡，經(jīng)過(guò)二次靜平衡后，就可使用了。在使用前及砂輪鈍化后都要對(duì)砂輪進(jìn)行重新修整，對(duì)于砂輪軸有彎曲或軌道扭曲的磨床來(lái)說(shuō)，修砂輪時(shí)最好將砂輪母線修成弧形或者使用片狀金剛石修整器，這樣可以有效防止或減輕輥面螺旋紋。另外還要注意：①用舊刀粗修砂輪，用新刀精修砂輪;②修砂輪時(shí)，拖板速度、砂輪轉(zhuǎn)速要與工作時(shí)的基本相同，每次砂輪進(jìn)給0.04 mm—0.09mm，修3—4道次為宜;③為了消除在砂輪表面形成唱片紋或個(gè)別凸起，建議修最后一刀時(shí)走空刀;④砂輪修整完后，要用毛刷清冼砂輪表面，同時(shí)開大冷卻液，把刷下來(lái)的砂粒沖掉;⑤在修砂輪及磨削軋輥時(shí)，磨工最好不要在磨床操作臺(tái)上隨意走動(dòng)。
2.2 磨削時(shí)的對(duì)刀及砂輪進(jìn)給量的控制
對(duì)于老式舊磨床來(lái)說(shuō)，對(duì)刀及磨削軋輥時(shí)要有耐心，切不可求急圖快，以免造成進(jìn)給量過(guò)大引起軋輥表面燒傷型螺旋紋。有經(jīng)驗(yàn)的磨工常用聽軋輥和砂輪之間冷卻液聲音的變化來(lái)判斷砂輪與軋輥之間的距離變化，比較保險(xiǎn)的做法是在軋輥表面涂上紅油，然后試探性地進(jìn)刀。砂輪的進(jìn)給應(yīng)根據(jù)工藝要求進(jìn)行，但要做到進(jìn)給量的相對(duì)準(zhǔn)確性，主要依靠控制微量進(jìn)給手輪的旋轉(zhuǎn)角度。
2.3磨削工藝選擇
在M84100老式磨床上磨冷軋輥，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間摸索，我們采用表1所列粗磨、精磨工藝參數(shù)，需要說(shuō)明的是采用這樣的磨削工藝參數(shù)是受磨床的性能限制，其缺點(diǎn)是磨削效率低。
注：磨削道次均為1，前7行推薦粗磨時(shí)用；后6行推薦精磨時(shí)用。
2.4 工作臺(tái)浮起量的調(diào)整及其他注意事項(xiàng)
(1)工作臺(tái)浮起量不可調(diào)整太高(一般不超過(guò)0.02 mm)，否則軋輥表面易產(chǎn)生螺旋紋，最好是拖板速度在10mm/min時(shí)工作臺(tái)不產(chǎn)生爬行;
(2)磨床在磨輥前進(jìn)行充分空運(yùn)轉(zhuǎn);
(3)磨削液要求清潔無(wú)雜質(zhì)，有良好防銹性;
(4)軋輥輥頸圓跳動(dòng)要小。
3 軋輥表面缺陷的主要形式及產(chǎn)生原因
3.1 軋輥表面的多角形振紋及波紋
軋輥表面產(chǎn)生多角形振紋及波紋的原因是磨削時(shí)砂輪相對(duì)于軋輥有振動(dòng)，其防止措施：
(1)砂輪仔細(xì)靜平衡;
(2)電機(jī)整機(jī)平衡;
(3)電機(jī)減振;
(4)傳動(dòng)皮帶減振;
(5)提高砂輪架的抗振性;
(6)選用合適的磨削用量;
(7)選擇合適的砂輪、砂輪磨鈍后應(yīng)及時(shí)修整砂輪，并注意金剛石修整器的安裝位置。
3.2 冷軋輥表面的螺旋紋
常見的有兩種情況：第一種與軋輥轉(zhuǎn)速和工作臺(tái)移動(dòng)速度計(jì)算關(guān)系一致的螺旋紋;第二種與軋輥轉(zhuǎn)速和工作臺(tái)速度關(guān)系不一致的螺旋紋。產(chǎn)生第一種螺旋紋的原因及防止措施：
(1)砂輪在粗修時(shí)砂輪母線修得不平，精修時(shí)由于修整量少，而矯正不過(guò)來(lái);
(2)修整砂輪時(shí)沒有用冷卻液，或者冷卻液只沖著砂輪的一部分，引起金剛石修整器冷熱膨脹不均勻，造成砂輪的母線不直;
(3)由于砂輪架主軸翹頭或低頭，在修整時(shí)會(huì)使砂輪母線成凹形。可在安裝砂輪架時(shí)，砂輪軸有一點(diǎn)翹頭100/0。005，待裝上砂輪后，由于砂輪的重量，把翹起的頭壓低一點(diǎn)，差不多正好水平;
(4)工作臺(tái)浮起量過(guò)高，運(yùn)動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性差，有漂移現(xiàn)象，在磨削時(shí)產(chǎn)生單邊接觸，而使軋輥表面出現(xiàn)螺旋紋。因此導(dǎo)軌潤(rùn)滑油壓力要低一些，流量要小—些;
(5)由于頭尾架系統(tǒng)剛性不一致，受力相同時(shí)，系統(tǒng)剛性差的變形大，使砂輪與軋輥接觸不良而引起螺旋紋。在這種情況下，應(yīng)注意減少磨削量來(lái)解決;
(6)砂輪架剛性差，砂輪受力時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，造成砂輪邊緣與軋輥接觸，產(chǎn)生螺旋紋;
(7)砂輪架導(dǎo)軌扭曲，修整砂輪時(shí)金剛石修整器的位置和磨削軋輥的位置相差太多，使砂輪在磨削時(shí)與軋輥出現(xiàn)單面接觸，引起螺旋紋缺陷;
(8)砂輪硬度在寬度方向上不均勻而造成的軋輥螺旋紋。有些砂輪兩邊與中間硬度不一致，所以在高光潔度磨削軋輥時(shí)，砂輪兩邊應(yīng)修得低一些;
(9)由于在機(jī)床還處于熱變形過(guò)程中修整砂輪所造成的缺陷。因此，要求在機(jī)床進(jìn)入溫升飽和狀態(tài)下，再進(jìn)行修整砂輪和磨削軋輥。
產(chǎn)生第二種螺旋紋的主要原因是由于工作臺(tái)潤(rùn)滑油壓力過(guò)高，在運(yùn)行中產(chǎn)生晃動(dòng)。這一種晃動(dòng)頻率很低，而且沒有一定規(guī)律，在軋輥表面產(chǎn)生的螺旋紋一般比較寬。消除的措施是適當(dāng)調(diào)低導(dǎo)軌潤(rùn)滑油壓力和減少流量。
3.3軋輥表面劃痕
(1)磨削軋輥時(shí)，磨粒掉在砂輪和軋輥之間引起;
(2)冷卻液不清潔，磨削軋輥時(shí)冷卻液將磨粒或磨屑帶人砂輪與軋輥表面之間引起;
(3)砂輪工作面上存在著個(gè)別凸起的磨粒;
(4)選用的砂輪磨料脆性較大，磨粒容易破碎， 因而引起軋輥表面劃傷;
(5)選用的砂輪硬度偏低，或者砂輪硬度不均勻，在磨削軋輥時(shí)也容易脫落，引起軋輥表面劃傷;
(6)精密磨削軋輥時(shí)，選用粒度太粗的砂輪，也容易引起軋輥表面出現(xiàn)數(shù)量不多的劃痕。
3.4軋輥燒傷的產(chǎn)生
(1)選擇的砂輪太硬;
(2)磨削軋輥時(shí)橫進(jìn)給量過(guò)大，縱走刀速度過(guò)快;
(3)砂輪修整過(guò)細(xì)，特別是粗粒度(46目～80 目)砂輪經(jīng)細(xì)修整后，極容易使軋輥出現(xiàn)燒傷;
(4)砂輪過(guò)鈍，切削能力差，也容易引起軋輥燒傷;
(5)磨削軋輥時(shí)冷卻液噴嘴安放得不好，冷卻液不能進(jìn)入磨削區(qū)，或者冷卻液供應(yīng)不充分。
4 結(jié)束語(yǔ)
(1)在實(shí)際磨削軋輥時(shí)使用的磨床性能、操作者的技術(shù)水平、軋輥輥頸圓跳動(dòng)等情況千差萬(wàn)別，因此只有通過(guò)不斷實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，才能磨出符合要求的冷軋輥;磨床的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足磨削工藝的要求， 但對(duì)已經(jīng)投入使用的磨床來(lái)說(shuō)，只有針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備改進(jìn)工藝。
(2)換一次冷軋輥的費(fèi)用是很高的，因此，冷軋操作工應(yīng)正確合理地使用冷軋輥，對(duì)于發(fā)生粘鋁等現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚恚M量延長(zhǎng)冷軋輥的使用壽命。
