軋輥磨床是現代工業生產中不可缺少的一種重要生產設備,主要用于冶金、造紙等行業,它的磨削機理具有一般大型外圓磨床特點,但又不同于一般的外圓磨床的運動復雜得多,除砂輪與工件(軋輥)作相對回轉運動(主運動)外,還要求砂輪、工件二者作相對縱向運動的同時,作一定的徑向相對位移,而且這個徑向位移是不同于磨削錐度的復合運動。因此,它的傳動機構比較復雜,機床工作精度要求也較高。
軋輥磨削精度和表面質量除了依靠精良的軋輥磨床工作精度之外,主要還取決于對特定的加工軋輥選用與之相匹配的砂輪、冷卻液和磨削工藝參數。
一、砂輪的選擇
選擇砂輪主要應滿足如下要求:精磨時砂輪磨削時間要短,損耗要?。痪r要求砂輪磨削發熱小,微刃性好,磨削時不應有自勵現象。
1.磨料的選擇
對于淬硬或非淬硬的鋼質軋輥選用剛玉砂輪;而冷硬鑄鐵軋輥、橡膠輥、銅軋輥、花崗石輥子則使用碳化硅砂輪。對不同材質的鋼質軋輥還應選擇與之相匹配的剛玉砂輪,才能獲得較高的磨削精度和表面質量。如合金鋼軋輥選用鉻剛玉(PA)砂輪,耐熱合金鋼軋輥使用鋯剛玉(ZA)砂輪,對不銹鋼軋輥要采用單晶剛玉(SA)。
2.粒度的選擇
粗磨時選用粗粒度(24~60)砂輪;精磨時選用細粒度(60~100)砂輪;精密磨削時采用150粒度砂輪;超精磨削或鏡面磨削時,一般使用微粉(W63~W14)砂輪。
3.硬度的選擇
磨削輥面越硬,砂輪硬度應當選擇越軟。
(1)如果砂輪磨損太快,說明對于特定加工的軋輥所選用的砂輪太軟,可采取以下改善措施:
A.提高砂輪的線速度;
B.提高拖板縱向進給速度,即工件每轉拖板縱向進給量增加到砂輪寬度的2/3~3/4;
C.降低軋輥的速度。
如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果,說明砂輪太軟,不適用,應選擇硬一點的砂輪。
?。?)如果磨削輥子時,砂輪明顯受阻(吃力)或很臟,鈍化砂粒不易脫落,砂輪易粘著磨屑,磨削輥面出現燒傷、拉毛,則說明選用的砂輪太硬,可采取以下措施改善:
A.降低砂輪線速度;
B.提高輥子速度。
如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果,說明砂輪太硬,應選擇軟一點的砂輪。
4.結合劑的選擇
軋輥輥面除鏡面磨削時選用樹脂結合劑的砂輪外,其它磨削類型均以采用陶瓷砂輪為好。
二、磨削冷卻液的選擇
?。?)磨削冷卻液的作用
A.冷卻作用
由于磨削區域無數磨削點的瞬時高溫形成熱聚集現象,在磨削和冷卻過程中,被磨輥子極薄一層表面與輥子內部造成很高的溫度差,形成磨削熱應力。如果磨削熱應力超過輥子材料的強度,輥子表面即會產生裂紋;如果磨削溫度超過輥子材料的臨界溫度,則輥面發生磨削燒傷。因此,在磨削過程中要求始終供給充足的冷卻淮,將已產生的磨削熱迅速從磨削區域帶走。
B.清洗作用
細微的磨屑鑲嵌在硝輪空隙中,破壞了砂輪的微刃性,降低了砂輪的磨削性能,并容易劃傷輥子表面。因此,要求磨削冷卻液表面張力低、流動性好、滲透性強,在磨削區域起到良好的清洗作用,沖走磨屑和脫落的砂粒,保持砂輪的磨削性能。
C.防銹作用
磨削冷卻液所含的防銹添加劑是一種極性很強的化合物,它在金屬表面形成保護膜或與金屬化合形成鈍化膜,防止金屬與腐蝕介質接觸而起防銹作用。
?。?)常用磨削冷卻液
A.皂化液:潤滑性較好,防銹性差,冷卻性能一般,使用周期短。
B.化學磨削冷卻液:防銹性、冷卻性較好。一般化學液中均含有亞硝酸鈉,故有一定危害性。
C.新型磨削液:目前國內國外不斷開發新型的環保的磨削液,無臭味,冷卻、清洗性能優異,防銹防蝕效果好,但價格較高。
三、軋輥磨削工藝
?。?)砂輪速度
粗、精磨鋼質軋輥25~35m/s
粗、精磨冷硬鑄鐵軋輥20~25m/s
超精磨削、鏡面磨削時15~20m/s
?。?)工件(軋輥)速度
粗磨時30~50m/min
精磨時15~30m/min
精密拋光磨削時10~15m/min
當磨削細長輥子時應采用低速,尤其是磨削輥身尺寸小的光壓延輥時,工件軋輥的速度小于10m/min。
?。?)拖板縱向進給速度
粗磨時240~600m/min;或取工件每轉拖板縱向進給量約為砂輪寬度的2/3~3/4。
精磨時80~200m/min;或取工件每轉拖板縱向進給量約為砂輪寬度的1/4~1/2。
?。?)拖板每往復行程橫進給量
粗磨時橫進給量應根據軋輥的硬度和磨削輥面的直徑而定,一般取0.03~0.05mm/往復行程。對于材料硬 、輥頸大的軋輥,應減小橫進給量。
精磨時0.005~0.01mm/往復行程。
精密拋光磨削時0.002~0.005mm/往復行程。
(5)操作工藝注意事項。
A.按特定的工件選擇砂輪,并作砂輪平衡和修整。
B.精磨軋輥時,上班后機床應開車空運轉30分鐘,待機床熱平衡穩定和液壓油排凈空氣后,再時行磨削加工,便于穩定磨削精度。
C.在整個磨削過程中,特別是超精磨削和拋光鏡面磨削時,保證供給充分的、清潔的冷卻液,避免磨削燒傷、表面劃痕等磨削缺陷的產生。
D.對于精度要求高的輥子,在無進給光磨時,可以采取一邊磨削,一邊使輥 子慢速范圍內不斷變換轉速,以減少或打亂機床各種頻率的振動對磨削圓度和磨削波紋的影響,提高軋輥磨削質量。