浅谈高硬度轧辊的加工方法

宣钢小型轧钢厂

【摘要】介绍了高硬度轧辊在普通轧辊车床上加工时，采用的方法、加工参数、刀具和应注意的事项。

【关键词】高硬度轧辊、普通轧辊车床、加工方法

【正文】

目前轧钢企业为了提高轧机的作业率和降低轧辊的消耗，尤其是轧槽容易老化的精轧辊，轧辊多采用高硬度的轧辊，例如：高速钢轧辊、碳化钨轧辊、硬质合金轧辊，这一类轧辊硬度一般在HRC85以上，有的甚至达到HRC 90—92，由于轧辊的材质硬度高给加工过程带来了很多困难，现结合近年来的加工经验，对高硬度轧辊的加工方法进行探讨。

目前一些大型企业已采用了数控轧辊加工机床进行加工，但数控轧钢车床价格高，多数企业加工轧辊的孔型轧辊的机床仍为普通的轧辊机床，由于轧辊的硬度较高，在加工过程中产生机床振动、车削困难和尺寸精度降低等问题，从而影响了加工的效率和加工的质量。通过一年多不断的摸索，我单位总结了一套行之有效的加工方法，现以三切分孔型为例，针对高硬度的轧辊的加工方法做出以下说明。

1 加工前的检查工作

轧辊加工一般分为新轧辊加工和修旧轧辊加工，新轧辊在加工前应进行基本尺寸校验，硬度检验，保证轧辊符合的基本性能要求，修旧轧辊还应检查上下辊各组轧槽的使用情况，有无大的掉块，以及裂纹等。原则上，直径尺寸较小的新轧辊和使用后磨损较为严重的应先修复。

2组合轧辊的装夹校正

轧辊装夹在车床上校正后，应能达到要求。靠近车床夹头一端，辊轴上轴承位的跳动应≤0.03mm，尾座端轴承位的跳动≤0.06mm，示为合格。

3粗车外圆

新轧辊加工一般以直径较小的一颗能够修圆为车削量， 修旧轧辊的修复量一般在4.5～6mm（视轧辊磨损量确定上、下辊修复量，如果是切分、预切分主要检查孔型槽的刃尖磨损量、损坏量；成品主要检查轧槽裂纹深浅、大小等）。

粗车后，外圆一般留有0.5mm—1mm精车余量（直径），留此余量有两方面原因：（1）粗车外圆后，由于刀具磨损，床子自身精度等问题，外圆左右两端可能存在锥度问题，留精车余量可在孔型加工好后，在将外圆车至要求尺寸。（2）由于留有精车余量，在后面的粗车孔型时，可适当提高加工效率。

在车外圆时，应注意以下问题：

3.1修旧轧辊在车外圆前应对轧辊进行倒角，其简图如1-1所示。

外圆车削方向

在车外圆前先进行倒角处理的好处在于，当车刀车至边缘时，可防止由于辊环边缘越来越薄弱而出现崩块的现象。如图1所示，外圆的加工方向，与倒角的位置是相反的，加工时应注意，并且倒角不应过大，在外圆达到尺寸要求时，倒角也应基本被加工平。

3.2如果外圆加工量较多，需多次车削外圆时，应根据轧辊加工情况，以及车床精度等，根据测量结果，采用由左至右，然后又由右至左的交替加工方法进行外圆车削，以减小外圆的锥度误差。

3.3外圆加工时的切削参数

3.3.1 倒角工序：由于使用后的轧辊在切分刃尖，有些很小的缺口，比较容易崩刀，因此倒角时加工速度不能过快。具体参数为：

刀具材质：YD05（或其他接近刀具）

主轴转速：2—2.8转/分 手动缓慢进刀

3.3.2车外圆的具体参数为：

刀具材料：YD05（可与倒角为同一把刀） 主轴转速：11转/分

最大吃刀量：1.75mm（单边） 最大自动进刀量：0.25mm/转

车外圆时，该切削参数不能加快，否则车刀会承受不了，而导致刀具损坏及加工表面质量不好。

4粗车孔型

步骤：

4.1按照加工尺寸要求，进行划线（新轧辊加工）。

4.2使用端样板查看轧辊轧槽磨损量、孔型中心线位置，样板放置时应使样板与轧辊轴中心线平行，样板直角处必须紧贴轧辊辊面（修旧轧辊）。

4.3使用单孔成型车刀对轧辊第一槽进行车削，并用端样板随时检查车削情况。如图2所示。车削时主轴转速为2—2.8转/分，进刀量为0.15～0.25mm/转，进刀方式最好采用手动进刀。因为轧辊材质较硬，且有时会出现由于材料偏析导致辊面上有硬度不均的现象，自动进刀不容易控制，严重时加工出的孔型会有圆度误差，从而对轧钢造成很大影响。而采用手动进刀，进刀速度可根据轧辊硬度情况，加快或减慢。比较容易控制。

值得注意的是：在车孔型时，如进刀后，不容易出屑，且发出很大的摩擦声，则表明刀子已经磨损，需对刀子进行刃磨，不可盲目加大进刀量。这点在精车孔型时更应该重视！粗车应留加工余量0.3～0.4mm。并且，暂时不加工切分刃尖，后面有专门的工序加工。

硬质合金刀片的刃磨，需选择正确材质及粒度的砂轮，磨好后，如再用油石条对刃口进行打磨，消除细小的毛刺，圆弧成型刀在车削过程中将更不会被打缺。

4.4然后顺序加工第二槽、第三槽……使用同样方法车削，随时用联样板检查加工情况，留加工余量0.3～0.4mm。

5精车外圆

使用外圆车刀，对辊面进行最后车削，车削前应对整个辊面进行测量，确定哪边的锥度较大，则从该侧进刀。车削好后，需用卡钳或外径百分表检查辊面尺寸，及锥度是否达到要求。外圆锥度的要求为外径尺寸偏差≤0.25mm。

其切削参数与粗车外圆相同，只是切削量较小，精度要求高，需要仔细操作。

6 精车孔型

由于粗车孔型时，整个孔型的形状余量仅留了0.3～0.4mm，精车孔型可采用成型刀加工，加工示意图见图1-3 。该加工工序就和车铸铁轧辊的加工方法基本相同，只是因为材质较硬，需要缓慢进刀加工，转速需调整到最慢转速，一般1转/分。在加工过程中随时用精车样板进行检验。进刀方式采用手动进刀，一点一点的修磨，直至精车样板与孔型完全贴合，达到要求。

精车孔型切削参数：刀具材质：YG6X（或更好刀具） 主轴转速： 1转/分 采用手动缓慢进刀，以出削平稳均匀，无很大摩擦声为佳。

由于该工序是轧辊加工工序中的最后工序，不能操之过急，进刀应缓慢平稳，出削应均匀，如刀子磨损，加工时发出很大的摩擦声时，应立即更换新的成型车刀。盲目进刀，只会加重车刀的磨损，严重时会出现扎刀、孔型内凹凸不平、孔型圆度产生很大误差等情况，严重影响轧钢质量及效能。

综上所述：高硬度轧辊的加工工作所使用的设备、刀具、辅助工具等简单。 普通的轧辊车床就可以进行加工，满足加工需要。