高表面質(zhì)量的冷軋帶鋼的生產(chǎn),在很大程度上依賴于高表面磨削質(zhì)量的軋輥。
某冷軋廠在軋輥磨削過程中,輥面頻繁出現(xiàn)直條狀振紋缺陷,軋制過程中該缺陷進(jìn)一步傳遞到帶鋼表面,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品表面質(zhì)量。
1、 磨削振紋產(chǎn)生原因
磨削振紋一般在軋輥低速旋轉(zhuǎn)時(shí),側(cè)光觀察明顯可見,產(chǎn)生的原因是在磨削過程中,砂輪相對(duì)軋輥存在一定頻率的振動(dòng)。
引起這種振動(dòng)因素較多,磨床、工件、砂輪及磨削參數(shù)都與之密切相關(guān),
由于該廠磨削參數(shù)已經(jīng)固化使用多年,因此主要從磨床、工件及砂輪幾個(gè)方面進(jìn)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(cè))托瓦必須修平,避免出現(xiàn)弧面與輥頸接觸,造成軋輥旋轉(zhuǎn)不穩(wěn);
(3)下托瓦略帶弧度,外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低,并保持外側(cè)2/3處為軋輥接觸中心位置;
(4)將托瓦上的黑點(diǎn)刮除,黑點(diǎn)為接觸高點(diǎn),高溫氧化所致;
(5)檢查托瓦與托瓦調(diào)節(jié)裝置接觸面是否良好(用紅丹粉),將高點(diǎn)用砂紙磨平。
2.2 砂輪主軸
(1)砂輪主軸徑向和軸向跳動(dòng)、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(diǎn)、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(yùn)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(dòng)的穩(wěn)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(dǎo)致軋輥軸向竄動(dòng),過緊時(shí)軋輥旋轉(zhuǎn)力不能釋放,容易產(chǎn)生振動(dòng)。
2.5 導(dǎo)軌
(1)根據(jù)導(dǎo)軌研磨花紋狀態(tài)檢查導(dǎo)軌磨損情況;
(2)水平儀檢測(cè)導(dǎo)軌縱向水平和橫向水平,要求小于±0.01mm;
(3)檢查導(dǎo)軌油的清潔性和液位:v軌導(dǎo)軌油液位控制在v面的2/3高度;平軌導(dǎo)軌油液位高出軌面約5mm,中間絲杠導(dǎo)潤(rùn)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(dòng)砂輪刀架,測(cè)量絲杠震顫情況,要求顫動(dòng)小于0.5mm;
(4)檢查絲母皮帶松緊情況;(5)檢查導(dǎo)軌油的清潔性,重點(diǎn)檢查油中有無金屬屑和進(jìn)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(dòng)公差,要求小于0.005mm,最大不超過0.01mm,跳動(dòng)過大極易引起磨削振動(dòng)。
4 、砂輪方面原因分析
(1)檢查砂輪材質(zhì)及硬度有無變化,砂輪過硬容易引起磨削振動(dòng)。
(2)檢查砂輪的靜平衡、動(dòng)平衡特性。砂輪不平衡產(chǎn)生的離心力使砂輪產(chǎn)生振動(dòng),
振動(dòng)的頻率等于砂輪回轉(zhuǎn)頻率, 該振動(dòng)直接作用在工件上, 產(chǎn)生等于砂輪轉(zhuǎn)頻的振紋。使用線上砂輪動(dòng)平衡儀HS2700G校正。
動(dòng)平衡后振動(dòng)控制在0.5um以內(nèi)
(3)檢查砂輪法蘭盤。當(dāng)砂輪法蘭盤與砂輪主軸錐面接觸不好時(shí),磨削過程中會(huì)使砂輪發(fā)生不規(guī)則擺動(dòng),導(dǎo)致砂輪跳動(dòng)。
5 優(yōu)化磨削工藝改善磨削表面質(zhì)量
通過對(duì)上述各因素的詳細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)該廠磨床絲杠中凹0.5mm,顫動(dòng)嚴(yán)重,振幅達(dá)5mm;
絲杠表面有明顯磨損痕跡,導(dǎo)軌油中發(fā)現(xiàn)大量金屬碎屑;砂輪架導(dǎo)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(dǎo)軌磨損引起。
由于絲杠更換及導(dǎo)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(zhì)量,對(duì)軋輥磨削參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,基本消除了磨削振紋,滿足了生產(chǎn)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(jìn)行砂輪精修磨,修磨進(jìn)給0.03mm,修磨8~10次。
(3)設(shè)置砂輪轉(zhuǎn)速、軋輥轉(zhuǎn)速在磨削過程中進(jìn)行周期性變化,變化幅度設(shè)置為8~10%,變化周期約60S,使改變振動(dòng)的規(guī)律性,效果明顯。
6 結(jié)語
軋輥的磨削質(zhì)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(shè)備狀況的改變,靈活調(diào)整、優(yōu)化磨削參數(shù),取得良好的表面加工質(zhì)量,避免出現(xiàn)各種磨削缺陷。