高表面質量的冷軋帶鋼的生產,在很大程度上依賴于高表面磨削質量的軋輥。
某冷軋廠在軋輥磨削過程中,輥面頻繁出現直條狀振紋缺陷,軋制過程中該缺陷進一步傳遞到帶鋼表面,嚴重影響了產品表面質量。
1、 磨削振紋產生原因
磨削振紋一般在軋輥低速旋轉時,側光觀察明顯可見,產生的原因是在磨削過程中,砂輪相對軋輥存在一定頻率的振動。
引起這種振動因素較多,磨床、工件、砂輪及磨削參數都與之密切相關,
由于該廠磨削參數已經固化使用多年,因此主要從磨床、工件及砂輪幾個方面進行原因查找。
2 磨床方面原因分析
2.1 托瓦、托架
(1)托架固定螺栓必須緊固;
(2)上(側)托瓦必須修平,避免出現弧面與輥頸接觸,造成軋輥旋轉不穩;
(3)下托瓦略帶弧度,外側高、內側低,并保持外側2/3處為軋輥接觸中心位置;
(4)將托瓦上的黑點刮除,黑點為接觸高點,高溫氧化所致;
(5)檢查托瓦與托瓦調節裝置接觸面是否良好(用紅丹粉),將高點用砂紙磨平。
2.2 砂輪主軸
(1)砂輪主軸徑向和軸向跳動、主軸錐面同心度要求小于0.005mm;
(2)檢查砂輪主軸錐面有無高點、銹蝕,用金相砂紙磨平;
(3)檢查砂輪主軸皮帶松緊,不宜過緊、過松。
2.3 頭架
(1)聽診頭架軸承運行有無異響,并檢查頭架皮帶松緊;
(2)檢查頭架撥盤與撥爪接觸情況,撥盤接觸面最好包覆一定厚度的膠皮,確保傳動的穩定。
2.4 尾架
磨削過程中,尾架與軋輥接觸要松緊合適,過松導致軋輥軸向竄動,過緊時軋輥旋轉力不能釋放,容易產生振動。
2.5 導軌
(1)根據導軌研磨花紋狀態檢查導軌磨損情況;
(2)水平儀檢測導軌縱向水平和橫向水平,要求小于±0.01mm;
(3)檢查導軌油的清潔性和液位:v軌導軌油液位控制在v面的2/3高度;平軌導軌油液位高出軌面約5mm,中間絲杠導潤滑軌油液位控制在觀察窗口一半左右。
2.6 絲杠、絲母
(1)檢查絲杠表面磨損情況;(2)檢查絲杠水平,要求小于0.05mm;(3)來回開動砂輪刀架,測量絲杠震顫情況,要求顫動小于0.5mm;
(4)檢查絲母皮帶松緊情況;(5)檢查導軌油的清潔性,重點檢查油中有無金屬屑和進水。
3、工件方面原因分析
工件方面影響因素主要是軋輥輥頸的圓跳動公差,要求小于0.005mm,最大不超過0.01mm,跳動過大極易引起磨削振動。
4 、砂輪方面原因分析
(1)檢查砂輪材質及硬度有無變化,砂輪過硬容易引起磨削振動。
(2)檢查砂輪的靜平衡、動平衡特性。砂輪不平衡產生的離心力使砂輪產生振動,
振動的頻率等于砂輪回轉頻率, 該振動直接作用在工件上, 產生等于砂輪轉頻的振紋。使用線上砂輪動平衡儀HS2700G校正。
動平衡后振動控制在0.5um以內
(3)檢查砂輪法蘭盤。當砂輪法蘭盤與砂輪主軸錐面接觸不好時,磨削過程中會使砂輪發生不規則擺動,導致砂輪跳動。
5 優化磨削工藝改善磨削表面質量
通過對上述各因素的詳細檢查,發現該廠磨床絲杠中凹0.5mm,顫動嚴重,振幅達5mm;
絲杠表面有明顯磨損痕跡,導軌油中發現大量金屬碎屑;砂輪架導軌局部磨損較明顯,軌面花紋局部磨平,
因此,判斷振紋主要是絲杠和導軌磨損引起。
由于絲杠更換及導軌刮研需要在磨床大中修期間才能處理,為保證軋輥磨削質量,對軋輥磨削參數進行了優化,基本消除了磨削振紋,滿足了生產需要。
(1)降低粗、中、精磨各階段磨削電流和拖板橫移速度。
(2)增加幾趟拋光程序,并在拋光前進行砂輪精修磨,修磨進給0.03mm,修磨8~10次。
(3)設置砂輪轉速、軋輥轉速在磨削過程中進行周期性變化,變化幅度設置為8~10%,變化周期約60S,使改變振動的規律性,效果明顯。
6 結語
軋輥的磨削質量,除依賴高精度磨床以外,還需要操作者有足夠的技能水平,隨著設備狀況的改變,靈活調整、優化磨削參數,取得良好的表面加工質量,避免出現各種磨削缺陷。