高硼鋼軋輥機床加工技術(shù)
高硼鋼軋輥機床加工技術(shù)
摘要：高硼鋼的熱處理制度為1050℃/0.5h水冷+810℃ /1h油冷;高硼鋼沖擊韌性不穩定，存在缺口敏感性，其機械性能不能滿(mǎn)足技術(shù)要求;文章總結和探討了4%Ni或2%Ni高硼鋼及0.5Ni-0.5%Mo高硼鋼的機械性能在機床加工中的現狀，重點(diǎn)分析和研究了高硼鋼軋輥在機床加工技術(shù)。
關(guān)鍵詞：高硼鋼軋;機床加工;數控技術(shù)
高硼鋼軋輥的切削加工性能差，軋輥車(chē)床在車(chē)削過(guò)程中要選擇合理的切削用量，促進(jìn)高性能軋輥的正常加工。
切削用量包含三個(gè)方面：切削速度、切削深度、進(jìn)給量。
切削速度在切削用量中是影響輥加工的最重要因素。
直接影響機床的震動(dòng)及壽命、刀具的使用及壽命、軋輥加工精度狀況等等。
切削速度在實(shí)際軋輥加工中表現為主軸轉速的選擇，過(guò)快則影響加工精度及刀具壽命，過(guò)慢則影響切削力及加工效率。
1 提高機床系統剛度
軋輥車(chē)床系統剛度中有三項直接決定機床的工作能力，分別為機床主軸的回轉剛度、托板及刀架系統接觸剛度、尾座接觸剛度。
以CV8463軋輥車(chē)床為例說(shuō)明問(wèn)題。
1.1 機床主軸回轉剛度提升
軋輥車(chē)床主軸箱傳動(dòng)鏈及支撐軸承示意圖見(jiàn)圖。
主軸箱傳動(dòng)鏈是三級降速，高速I(mǎi)軸及Ⅱ軸傳遞速度高，齒輪嚙合作用力小，采用球軸承支撐結構;Ⅲ軸主動(dòng)側齒輪與機床主軸齒輪嚙合，傳遞動(dòng)力較大，采用雙列圓柱滾子軸承，很好地提高了主軸傳動(dòng)源剛性，從而保證主軸箱整個(gè)傳動(dòng)鏈的剛性匹配。
從圖可知，機床主軸為三支承結構，以前、中軸承為主，D3182140及D3182148為可調整徑向間隙高精度雙列向心短圓柱滾子軸承，主要承受軋輥加工過(guò)程中的徑向力。
D8244為推力軸承，兩套組合安裝，主要承受軋輥加工過(guò)程中的雙向軸向力。
為了提高主軸的剛性及回轉精度，匹配高硬度軋輥加工時(shí)的切削力，主要消除主軸的軸向游隙及徑向游隙，對主軸支撐軸承進(jìn)行有效預緊。
主軸徑向預緊前、中雙列向心短圓柱滾子軸承，軸向預緊雙向推力軸承，從而有效提升主軸箱中主軸的回轉剛性、加工精度及加工能力。
l 軸承D31821402 軸承D8244 3 軸承D3182148 4 主軸
主軸箱傳動(dòng)鏈及支撐軸承示意圖
1.2 托板及刀架系統接觸剛度
CV8463軋輥車(chē)床床身導軌為矩形與三角導軌組合結構，相應的與之相配合的大托板導軌為矩形、三角結構。
矩形導軌在于提高導軌的接觸剛度，三角導軌用于導向，導軌接觸精度及鑲條調整側隙決定其接觸剛度。
普通軋輥車(chē)床導軌接觸精度在(8-12)點(diǎn)/25 mm2，接觸精度為中等精度。
為提升托板系統的接觸剛度，將接觸精度提高到15點(diǎn)/25 mm2以上，并將調整鑲條安裝在非受力側，將導軌側間隙調整到過(guò)渡配合狀態(tài)，這樣，其接觸剛度將大大提高。
刀架與托板的配合導軌是燕尾形的，具有優(yōu)良的抗傾翻能力，同樣將燕尾導軌的接觸精度提高到15點(diǎn)/25 mm2以上，并配合鑲條間隙的調整功能，將實(shí)現刀架系統的剛度提升。
1.3 尾座的剛度
軋輥車(chē)床尾座由上下兩部分構成，下座支承在床身上，上座裝有尾架套筒，用于裝配活頂尖用。
為了提高尾座的剛度，必須保證上下座自身及與床身良好接觸、尾座套筒及頂尖良好接觸，同時(shí)將活動(dòng)頂尖改為固定頂尖，能夠有效地提高尾座工作剛度。
2 性能及幾何參數選擇
2.1 刀具性能
刀具性能包括：足夠的強度、較高的硬度、良好的耐磨性及高低速切削性能。
高強度保障刀具使用過(guò)程中刀刃的完整性和穩定性，高硬度保障刀具對于高硼鋼軋輥的切削加工性能，耐磨性及高低速性能保證刀具在使用過(guò)程中的合理壽命。
要實(shí)現以上刀具性能，必須選擇高性能材質(zhì)刀具。
YD150硬質(zhì)合金刀具具有高硬度、適中的強韌性、較好的切削性能，在性能參數上適合于高硼鋼軋輥孔型的加工。
YD150硬質(zhì)合金密度大、硬度高、抗彎強度好，具有良好的強韌性，非常適合用于加工硬度為75HS的高硼鋼軋輥。
2.2 刀具幾何參數
刀具幾何參數主要是前角γ、后角αt、楔角β。
由于高硼鋼軋輥具有高硬度性能，刀具的幾何參數宜選擇大楔角，主要增大承受較大吃刀抗力的能力。
前角在0-30，后角3-50。
在這樣的幾何參數內，可有效提高刀具的工作強度，同時(shí)具有較好的加工性能。
2.3 刀具的裝夾
刀具的裝夾可確定刀具在加工過(guò)程中的工作角度。
在刀具幾何參數確定后，在裝夾時(shí)應保證刀刃實(shí)際高度與機床中心高等高，以確保加工前刀具實(shí)際幾何參數與實(shí)際修磨參數吻合。
3 高硼鋼軋輥加工切削用量的確定
高硼鋼軋輥的切削加工性能差，軋輥車(chē)床在車(chē)削過(guò)程中要選擇合理的切削用量，以保證軋輥的正常加工。
切削用量包含三個(gè)方面：切削速度、切削深度、進(jìn)給量。
3.1 切削速度的確定
切削速度在切削用量中是影響軋輥加工的最重要因素。
它直接影響機床的震動(dòng)及壽命、刀具的使用及壽命、軋輥加工精度狀況等等。
切削速度在實(shí)際軋輥加工中表現為主軸轉速的選擇，過(guò)快則影響加工精度及刀具壽命，過(guò)慢則影響切削力及加工效率。
對于Ф370 mmx1578 mm高硼鋼軋輥，加工時(shí)軋輥車(chē)床主軸轉速選擇(5-6)r/min。
此時(shí)，軋輥切削面的線(xiàn)速度適中，且加工效能與刀具壽命保持在合理的范圍內。
3.2 切削深度的確定
切削深度是影響切削力的決定性因素，同時(shí)影響機床的加工精度。
粗車(chē)軋輥時(shí)選擇較大的切削深度，數值控制在3mm-3.5 mm，以大切削深度提高加工效率。
精加工軋輥時(shí)重點(diǎn)因素為加工精度，數值控制在0.2 mm-0.5 mm，以達到軋輥孔型標示的形狀及位置誤差。
3.3 進(jìn)給量的確定
進(jìn)給量主要影響加工效率及加工表面質(zhì)量，對切削力有一定的影響。
進(jìn)給量過(guò)大，加工效率高，但表面質(zhì)量差;進(jìn)給量小，加工效率低，但表面質(zhì)量好。
根據刀具的性能及軋輥孔型要求的精度范圍，選擇進(jìn)給量在0.2 mm-0.3 mm之間，平衡軋輥加工效率及表面質(zhì)量之間的關(guān)系。
4 結語(yǔ)
經(jīng)過(guò)調整機床剛度、選擇正確的刀具材料、確定科學(xué)的刀具角度、采用合理的切削用量、正確裝夾孔型車(chē)刀刀體，利用普通軋輥機床加工高硼鋼軋輥，軋輥尺寸精度、孔型精度、表面質(zhì)量均達到了設計要求。
參考文獻：
[1]劉紅軍，吳昌飛，利用普通軋輥機床加工高硼鋼軋輥適應性分析及實(shí)踐[J]，萊鋼科技，2010.8
[2]趙登軍, 利用普通軋輥機床加工高硼鋼軋輥[J],中國重型裝備,2011.1
【高硼鋼軋輥機床加工技術(shù)】相關(guān)文章：
數控加工技術(shù)論文06-09
數控加工技術(shù)論文[精選15篇]06-13
機床實(shí)習報告09-21
機床實(shí)習報告11-20
數控加工技術(shù)論文合集(15篇)06-11
(熱門(mén))數控加工技術(shù)論文15篇06-12
數控加工技術(shù)論文大全[15篇]06-10
機床拆裝實(shí)習報告12-04