轧辊磨床磨削工艺参数选择对磨削质量的影响

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轧辊磨床磨削工艺参数选择对磨削质量的影响本文就影响轧辊磨床磨削质量的主要因素：砂轮、磨削冷却液和几个相对运动速度的匹配等工艺问题进行阐述并根据工作经验提出最优对策。

轧辊磨床是现代工业生产中不可缺少的一种重要生产设备，主要用于冶金、造纸等行业，它的磨削机理具有一般大型外圆磨床特点，但又不同于一般的外圆磨床的运动复杂得多，除砂轮与工件（轧辊）作相对回转运动（主运动）外，还要求砂轮、工件二者作相对纵向运动的同时，作一定的径向相对位移，而且这个径向位移是不同于磨削锥度的复合运动。因此，它的传动机构比较复杂，机床工作精度要求也较高。

轧辊磨削精度和表面质量除了依靠精良的轧辊磨床工作精度之外，主要还取决于对特定的加工轧辊选用与之相匹配的砂轮、冷却液和磨削工艺参数。

一、砂轮的选择

选择砂轮主要应满足如下要求：精磨时砂轮磨削时间要短，损耗要小；精磨时要求砂轮磨削发热小，微刃性好，磨削时不应有自励现象。

1.磨料的选择

对于淬硬或非淬硬的钢质轧辊选用刚玉砂轮；而冷硬铸铁轧辊、橡胶辊、铜轧辊、花岗石辊子则使用碳化硅砂轮。对不同材质的钢质轧辊还应选择与之相匹配的刚玉砂轮，才能获得较高的磨削精度和表面质量。如合金钢轧辊选用铬刚玉（PA）砂轮，耐热合金钢轧辊使用锆刚玉（ZA）砂轮，对不锈钢轧辊要采用单晶刚玉（SA）。

2.粒度的选择

粗磨时选用粗粒度（24~60）砂轮；精磨时选用细粒度（60~100）砂轮；精密磨削时采用150粒度砂轮；超精磨削或镜面磨削时，一般使用微粉（W63~W14）砂轮。

3.硬度的选择

磨削辊面越硬，砂轮硬度应当选择越软。

（1）如果砂轮磨损太快，说明对于特定加工的轧辊所选用的砂轮太软，可采取以下改善措施：

A.提高砂轮的线速度；

B.提高拖板纵向进给速度，即工件每转拖板纵向进给量增加到砂轮宽度的2/3~3/4；

C.降低轧辊的速度。

如果采取上述措施后尚未取得明显的磨削效果，说明砂轮太软，不适用，应选择硬一点的砂轮。

（2）如果磨削辊子时，砂轮明显受阻（吃力）或很脏，钝化砂粒不易脱落，砂轮易粘着磨屑，磨削辊面出现烧伤、拉毛，则说明选用的砂轮太硬，可采取以下措施改善：

A. 降低砂轮线速度；

B. 提高辊子速度。

如果采取上述措施后尚未取得明显的磨削效果，说明砂轮太硬，应选择软一点的砂轮。

4.结合剂的选择

轧辊辊面除镜面磨削时选用树脂结合剂的砂轮外，其它磨削类型均以采用陶瓷砂轮为好。

二、磨削冷却液的选择

（1）磨削冷却液的作用

A.冷却作用

由于磨削区域无数磨削点的瞬时高温形成热聚集现象，在磨削和冷却过程中，被磨辊子极薄一层表面与辊子内部造成很高的温度差，形成磨削热应力。如果磨削热应力超过辊子材料的强度，辊子表面即会产生裂纹；如果磨削温度超过辊子材料的临界温度，则辊面发生磨削烧伤。因此，在磨削过程中要求始终供给充足的冷却淮，将已产生的磨削热迅速从磨削区域带走。

B.清洗作用

细微的磨屑镶嵌在硝轮空隙中，破坏了砂轮的微刃性，降低了砂轮的磨削性能，并容易划伤辊子表面。因此，要求磨削冷却液表面张力低、流动性好、渗透性强，在磨削区域起到良好的清洗作用，冲走磨屑和脱落的砂粒，保持砂轮的磨削性能。

C.防锈作用

磨削冷却液所含的防锈添加剂是一种极性很强的化合物，它在金属表面形成保护膜或与金属化合形成钝化膜，防止金属与腐蚀介质接触而起防锈作用。

（2）常用磨削冷却液

A.皂化液：润滑性较好，防锈性差，冷却性能一般，使用周期短。

B.化学磨削冷却液：防锈性、冷却性较好。一般化学液中均含有亚硝酸钠，故有一定危害性。

C.新型磨削液：目前国内国外不断开发新型的环保的磨削液，无臭味，冷却、清洗性能优异，防锈防蚀效果好，但价格较高。

三、轧辊磨削工艺

（1）砂轮速度

粗、精磨钢质轧辊25~35m/s

粗、精磨冷硬铸铁轧辊20~25m/s

超精磨削、镜面磨削时15~20m/s

（2）工件（轧辊）速度

粗磨时30~50m/min

精磨时15~30m/min

精密抛光磨削时10~15m/min

当磨削细长辊子时应采用低速，尤其是磨削辊身尺寸小的光压延辊时，工件轧辊的速度小于10m/min。

（3）拖板纵向进给速度

粗磨时240~600m/min；或取工件每转拖板纵向进给量约为砂轮宽度的2/3~3/4。

精磨时80~200m/min；或取工件每转拖板纵向进给量约为砂轮宽度的1/4~1/2。

（4）拖板每往复行程横进给量

粗磨时横进给量应根据轧辊的硬度和磨削辊面的直径而定，一般取0.03~0.05mm/往复行程。对于材料硬 、辊颈大的轧辊，应减小横进给量。

精磨时0.005~0.01mm/往复行程。

精密抛光磨削时0.002~0.005mm/往复行程。

（5）操作工艺注意事项。

A.按特定的工件选择砂轮，并作砂轮平衡和修整。

B.精磨轧辊时，上班后机床应开车空运转30分钟，待机床热平衡稳定和液压油排净空气后，再时行磨削加工，便于稳定磨削精度。

C.在整个磨削过程中，特别是超精磨削和抛光镜面磨削时，保证供给充分的、清洁的冷却液，避免磨削烧伤、表面划痕等磨削缺陷的产生。

D.对于精度要求高的辊子，在无进给光磨时，可以采取一边磨削，一边使辊 子慢速范围内不断变换转速，以减少或打乱机床各种频率的振动对磨削圆度和磨削波纹的影响，提高轧辊磨削质量。