铝板带冷轧机工作辊的磨削技术

铝板带冷轧辊的磨削是一项难度较大，对磨床性能和磨工操作水平要求都很高的工作。目前，国内市场上委托磨削一对冷轧辊费用在5000元左右，一般的磨削成功率不会高于70％。

一对合格的冷轧辊除了要满足粗糙度、圆度、圆柱度、直径公差、凸度等技术要求外，还必须无明显表面缺陷。对于前几项技术要求的控制相对较容易，而表面缺陷的控制难度很大[1-2]。

1 我公司M84100B磨床的基本参数和目前的性能

1．1 M84100B磨床的基本参数

最大磨削直径，1000 mm；最小磨削直径(新砂轮)120 mm，(旧砂轮)350 mm；工件最大旋径，1250 mm；中心高，630 mm；顶尖距，5000 mm；最大磨削长度，5000 mm；工件最大质量，20t；工件转速范围，5 r／min—50r/min；砂轮转速范围，600 r/min—1200r／min；中凸量及中凹量范围(在半径上)，0.01 mm—1 mm；砂轮最大规格(新砂轮)，750 mmX75 mmX305 mm；砂轮最小规格(旧砂轮)，500 mmX75 mmX305 mm；砂轮横向进给量：①自动进给-调整手把每格刻度值，0.005 mm；②手动粗进给手轮每转，0.5 mm；③手动粗进给手轮每格刻度值，0.01 mm；④手动微进给手轮每转，0.002 mm—0.012 mm。

1.2 我公司M84100B磨床的性能

我们在近50对冷轧辊的磨削试验过程中逐渐发现了磨床的一些缺陷，并及时在砂轮磨削、对刀、拖板浮起量调整、工艺选择等方面采取措施，来弥补各种缺陷所带来的影响。

(1) 砂轮轴及静压轴承。这台磨床在使用中，发生过两次轧辊与砂轮碰撞的事故，还有三次因为进刀量过大，发生砂轮崩碎的事故。经检查和分析研究发现这台磨床的砂轮轴是弯曲的；静压轴承回油管无油液回流，静压轴承的工作状态不太正常。

(2) 振动。将一千分表固定在砂轮架导轨上，测量头顶在V型导轨上部的砂轮架尾部，开动砂轮，当砂轮转速超过400r／min时，千分表指针有0.005 mm 左右的摆动，砂轮转速越高，千分表指针摆动幅度越大；当砂轮转速低于300r ／min时，千分表指针摆动幅度明显减小。

(3) 轨道。经试验发现磨床的拖板静压导轨在水平面上直线度(平面度)不很好；在磨削轧辊时很容易出现螺旋纹，在竖直面内导轨同样是扭曲的。

(4) 进给手轮。微量进给手轮的指示表已损坏，而且原来的表指示本来就不准确，后来我们在手动微进给手轮轴上装了一个指针，手轮下方的仪表台上装了一个刻度盘，用来控制砂轮的进给。

操作方法及磨削工艺选择

2．1 砂轮的选择、静平衡及修整方法

磨冷轧辊用的砂轮一般选中软砂轮，粒度在80目—120目。砂轮在使用前要认真仔细反复地进行静平衡，砂轮装夹时要清理干净砂轮轴及砂轮卡盘内锥孔的杂质，以免造成砂轮偏心。砂轮装好后先修几道，然后拆下来再做一次静平衡，经过二次静平衡后，就可使用了。在使用前及砂轮钝化后都要对砂轮进行重新修

整，对于砂轮轴有弯曲或轨道扭曲的磨床来说，修砂轮时最好将砂轮母线修成弧形或者使用片状金刚石修整器，这样可以有效防止或减轻辊面螺旋纹。另外还要注意：①用旧刀粗修砂轮，用新刀精修砂轮；②修砂轮时，拖板速度、砂轮转速要与工作时的基本相同，每次砂轮进给0.04 mm—0.09mm，修3—4道次为宜；

③为了消除在砂轮表面形成唱片纹或个别凸起，建议修最后一刀时走空刀；④砂轮修整完后，要用毛刷清冼砂轮表面，同时开大冷却液，把刷下来的砂粒冲掉；

⑤在修砂轮及磨削轧辊时，磨工最好不要在磨床操作台上随意走动。

2．2 磨削时的对刀及砂轮进给量的控制

对于老式旧磨床来说，对刀及磨削轧辊时要有耐心，切不可求急图快，以免造成进给量过大引起轧辊表面烧伤型螺旋纹。有经验的磨工常用听轧辊和砂轮之间冷却液声音的变化来判断砂轮与轧辊之间的距离变化，比较保险的做法是在轧辊表面涂上红油，然后试探性地进刀。砂轮的进给应根据工艺要求进行，但要做到进给量的相对准确性，主要依靠控制微量进给手轮的旋转角度。

2．3磨削工艺选择

在M84100老式磨床上磨冷轧辊，经长时间摸索，我们采用表1所列粗磨、精磨工艺参数，需要说明的是采用这样的磨削工艺参数是受磨床的性能限制，其缺点是磨削效率低。

表1冷轧辊磨削工艺参数

注：磨削道次均为1，前7行推荐粗磨时用；后6行推荐精磨时用。

2．4 工作台浮起量的调整及其他注意事项

(1)工作台浮起量不可调整太高(一般不超过0.02 mm)，否则轧辊表面易产生螺旋纹，最好是拖板速度在10mm／min时工作台不产生爬行；

(2)磨床在磨辊前进行充分空运转；

(3)磨削液要求清洁无杂质，有良好防锈性；

(4)轧辊辊颈圆跳动要小。

3 轧辊表面缺陷的主要形式及产生原因

3．1 轧辊表面的多角形振纹及波纹

轧辊表面产生多角形振纹及波纹的原因是磨削时砂轮相对于轧辊有振动，其防止措施：

(1)砂轮仔细静平衡；

(2)电机整机平衡；

(3)电机减振；

(4)传动皮带减振；

(5)提高砂轮架的抗振性；

(6)选用合适的磨削用量；

(7)选择合适的砂轮、砂轮磨钝后应及时修整砂轮，并注意金刚石修整器的安装位置。

铝板带冷轧机工作辊的磨削技术(3)

3．2 冷轧辊表面的螺旋纹

常见的有两种情况：第一种与轧辊转速和工作台移动速度计算关系一致的螺旋纹；第二种与轧辊转速和工作台速度关系不一致的螺旋纹。产生第一种螺旋纹的原因及防止措施：

(1)砂轮在粗修时砂轮母线修得不平，精修时由于修整量少，而矫正不过来；

(2)修整砂轮时没有用冷却液，或者冷却液只冲着砂轮的一部分，引起金刚石修整器冷热膨胀不均匀，造成砂轮的母线不直；

(3)由于砂轮架主轴翘头或低头，在修整时会使砂轮母线成凹形。可在安装砂轮架时，砂轮轴有一点翘头100／0.005，待装上砂轮后，由于砂轮的重量，把翘起的头压低一点，差不多正好水平；

(4)工作台浮起量过高，运动时稳定性差，有漂移现象，在磨削时产生单边接触，而使轧辊表面出现螺旋纹。因此导轨润滑油压力要低一些，流量要小—些；

(5)由于头尾架系统刚性不一致，受力相同时，系统刚性差的变形大，使砂轮与轧辊接触不良而引起螺旋纹。在这种情况下，应注意减少磨削量来解决；

(6)砂轮架刚性差，砂轮受力时发生偏转，造成砂轮边缘与轧辊接触，产生螺旋纹；

(7)砂轮架导轨扭曲，修整砂轮时金刚石修整器的位置和磨削轧辊的位置相差太多，使砂轮在磨削时与轧辊出现单面接触，引起螺旋纹缺陷；