一種軋機輥環雙圓弧孔型加工方法

2023-07-16 03:11:36

專利名稱：一種軋機輥環雙圓弧孔型加工方法
技術領域：
本發明涉及冶金行業的孔型加工方法，具體的說是一種軋機輥環雙圓弧孔型加工方法。
背景技術：
在線材廠，輥環和鋼坯直接接觸，輥環的形狀和精度直接影響到產品的形狀和質 量，輥環是線材廠直接影響產品質量的工藝件，所以輥環的孔型形狀尤為關鍵，特別是雙圓 弧孔型加工方法直接影響輥環的加工精度和加工效率。首先是雙圓弧孔型成型砂輪的修整精度和效率直接影響到輥環的加工。現有技術 中，常見的雙圓弧孔型的成型砂輪的修整採用兩種方法一是利用國產電解磨床進行防形 修整，修磨砂輪效率低，精度差；二是用進口的數控砂輪修磨工具機進行修磨，雖然成型砂輪 修整精度高，但投資大，一般鋼廠沒有進口設備。現有技術中，雙圓弧孔型的加工也是在國 產的輥環磨床上完成，但現有的加工方法難度大，加工效率低，加工精度難以控制。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對以上現有技術存在的缺點，提出一種軋機輥 環雙圓弧孔型加工方法，操作簡單、效率較高、加工精度能得到保證。本發明解決以上技術問題的技術方案是一種軋機輥環雙圓弧孔型加工方法，雙圓弧由位於兩邊的大圓弧和位於中間的底 圓弧組成，大圓弧內切底圓弧；加工方法包括在砂輪修磨工具機上利用機械磨結合數顯器對雙圓弧孔型成型砂輪 進行修復和在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工；在砂輪修磨工具機上利用機械磨結合數顯器對雙圓弧孔型成型砂輪進行修復按以 下步驟進行(1)修整雙圓弧孔型成型砂輪的底圓弧利用砂輪修整工具機上的投影儀，把雙圓弧孔型成型砂輪放大10倍，投影在投影儀 上，再用放大10倍的雙圓弧孔型模板在投影儀上進行比對，根據比對情況調整磨具的位 置，使磨具與雙圓弧孔型成型砂輪的底圓相切，利用磨具的圓弧運動軌跡和其沿自身的切 線方向的往復擺動對小圓弧進行修整；(2)修整雙圓弧孔型成型砂輪的兩邊大圓弧根據大圓弧內切底圓弧的原理，利用「勾股弦」定理通過公式(一)和公式(二) 計算出大圓弧圓心離底圓弧圓心在水平方向X軸和豎直方向Y軸上的距離
V 180°-Α°
X=Cos-χ R
2 ㈠
4 公式(一)和公式(二)中，A是大圓弧和底圓弧兩切點之間的夾角，R是底圓弧 半徑，(180° -A° )/2是大圓弧和底圓弧的切點角度，按公式(一)和公式(二)中X軸 和Y軸的計算數據移動雙圓弧孔型成型砂輪，找準大圓弧的圓心，坐標移到大圓弧圓心位 置後，在模板上已看不見砂輪的投影，利用數顯器進行修整量的控制，進行一側面大圓弧的 修整，當修整量全部修整結束後，再反向移動成型砂輪的X和Y軸坐標恢復到底圓弧圓心位 置，打開投影儀，對修整出的大圓弧與模板進行比對，若有誤差，重複以上操作，只到修出的 大圓弧與模板上的形狀完全吻合，另一側面的大圓弧，修整方法與上述相同，只是X軸為負 值，X軸移動方向與上面相反；在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工按以下步驟進 行(1)初開孔型，在磨削深度達到孔型深度1/3時，停機用孔型定位測量儀對孔型的 定位尺寸進行測量，得出數據，利用磨床上的數顯器調整孔型定位誤差，調整好孔型定位尺 寸後，輥環磨床的軸向位置鎖定，加工孔型深度，設置輥環磨床的徑向進給量，每次進刀量 為 0. 02mm ；(2)孔型深度全部加工完成後，成型砂輪位置後退，用深度百分表對孔型深度進行 測量，符合圖紙要求的，雙圓弧孔型加工完成。本發明進一步限定的技術方案是在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工的工序中，保證 輥環與工具機的芯棒裝夾精度在0. Olmm之內。在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工的工序中，在孔 型修磨的過程中，隨時要觀察雙圓弧孔型成型砂輪的情況，若發現砂輪有磨鈍的情況，手工 用一片綠碳化矽砂輪對成型砂輪修磨，磨去成型砂輪的粘結材料，露出金剛石顆粒，若成型 砂輪形狀有改變，要及時更換成型砂輪。在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工的工序中，孔型 快修到位時，把工具機主軸的轉速調到最低檔，延長成型砂輪在輥環上的停留時間，孔型修磨 完成後，用金剛石什錦銼刀對孔型與外圓交點處的毛刺進行清理。本發明的優點是本發明利用國產的數顯砂輪修整設備修整雙圓弧孔型成型砂 輪，利用國產的數顯輥環磨床和雙圓弧孔型成型砂輪加工雙圓弧孔型輥環，打破了雙圓弧 孔型輥環加工依賴進口數控砂輪修整設備和數控輥環磨床的狀況，拓展了國產加工設備的 加工範圍。本發明既實現了輥環雙圓弧孔型的加工，又省去了購買進口輥環加工設備的巨 額費用，且操作簡單，加工效率高，加工精度能得到保證。


圖1是雙圓弧孔型的孔型圖。圖2是雙圓弧的底圓弧加工位置圖。圖3是雙圓弧側面大圓弧加工位置圖。
具體實施例方式實施例一本實施例是一種軋機輥環雙圓弧孔型加工方法，雙圓弧孔型如圖1所示，雙圓弧 由位於兩邊的大圓弧2和位於中間的底圓弧1組成，大圓弧2內切底圓弧1，底圓弧1的半 徑為R，大圓弧2和底圓弧1兩切點之間的夾角為A。加工方法包括在砂輪修磨工具機上利用機械磨結合數顯器對雙圓弧孔型成型砂輪 進行修復和在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工。在砂輪修磨工具機上利用機械磨結合數顯器對雙圓弧孔型成型砂輪進行修復按以 下步驟進行，其修整位置如圖2所示，修整雙圓弧孔型成型砂輪的底圓弧，利用砂輪修整工具機上的投影儀，把雙圓弧孔 型成型砂輪3放大10倍，投影在投影儀上，再用放大10倍的雙圓弧孔型模板在投影儀上進 行比對，根據比對情況調整磨具的位置，磨具4要與雙圓弧孔型成型砂輪3的底圓弧相切， 利用磨具4的圓弧運動軌跡和其沿自身的切線方向的往復擺動對底圓弧進行修整，磨具4 在修整成型砂輪時亦對自身進行修整，這樣修出的雙圓弧孔型成型砂輪3的表面粗糙度和 形狀遠遠好於電解磨床修整出的砂輪，放大10倍投影比對提高了成型砂輪的修整精度。根據大圓弧內切底圓弧的原理，利用「勾股弦」定理通過公式(一)和公式(二) 計算出大圓弧圓心離底圓弧圓心在水平方向X軸和豎直方向Y軸上的距離
γ 180°-A° D
X=Cos-xR
2 ㈠
v . 180。-Α°
Y= sin-χ R
2 ㈡公式(一)和公式(二)中，A是大圓弧和底圓弧兩切點之間的夾角，R是底圓弧 半徑，(180° -Α° )/2是大圓弧和底圓弧的切點角度，按公式(一)和公式(二)中X軸 和Y軸的計算數據移動雙圓弧孔型成型砂輪，找準大圓弧的圓心，坐標移到大圓弧圓心位 置後，在模板上已看不見砂輪的投影，利用數顯器進行修整量的控制，進行一側面大圓弧的 修整，當修整量全部修整結束後，再反向移動成型砂輪的X和Y軸坐標恢復到底圓弧圓心位 置，打開投影儀，對修整出的大圓弧與模板進行比對，若有誤差，重複以上操作，只到修出的 大圓弧與模板上的形狀完全吻合。另一側面的大圓弧，修整方法與上述相同，只是X軸為負值，X軸移動方向與上面 相反。修整雙圓弧孔型成型砂輪時，只要大圓弧圓心位置定位準確，精細修整，就能完整 地修出雙圓弧來。在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工按以下步驟進 行，其修整位置如圖3所示在國產的輥環磨床上，用修整好的雙圓弧孔型成型砂輪3對輥環進行加工。首先 保證輥環與磨床的芯棒裝夾精度在0.01mm之內，用千分表在輥環端面上進行找正，端面和 輥環內孔同心度超出0. Olmm的，退回輥環廠家重修輥環端面。用「試磨法」找出孔型的定
6位中心，先初開孔型，在磨削深度達到孔型深度1/3時，停機用孔型定位測量儀對孔型的定 位尺寸進行測量，得出數據，利用磨床上的數顯器調整孔型定位誤差，調整好孔型定位尺 寸後，輥環磨床的軸向位置鎖定，加工孔型深度，設置輥環磨床的徑向進給量，每次進刀量 為0. 02mm，孔型深度全部加工完成後，成型砂輪位置後退，用深度百分表對孔型深度進行測 量，符合圖紙要求的，雙圓弧孔型加工完成。在孔型修磨的過程中，隨時要觀察雙圓弧孔型成型砂輪3的情況，若發現砂輪有 磨鈍的情況，可手工用一片綠碳化矽砂輪5對成型砂輪修磨，磨去成型砂輪的粘結材料，露 出金剛石顆粒，若成型砂輪形狀有改變，要及時更換成型砂輪。孔型快修到位時，把工具機主 軸的轉速調到最低檔，延長成型砂輪在輥環上的停留時間，這樣能提高輥環修磨出的表面 粗糙度和雙圓弧孔型的精度，孔型修磨完成後，用金剛石什錦銼刀對孔型與外圓交點處的 毛刺進行清理。本發明還可以有其它實施方式，凡採用同等替換或等效變換形成的技術方案，均 落在本發明要求保護的範圍之內。
權利要求
一種軋機輥環雙圓弧孔型加工方法，雙圓弧由位於兩邊的大圓弧和位於中間的底圓弧組成，所述大圓弧內切底圓弧；其特徵在於加工方法包括在砂輪修磨工具機上利用機械磨結合數顯器對雙圓弧孔型成型砂輪進行修復和在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工；所述在砂輪修磨工具機上利用機械磨結合數顯器對雙圓弧孔型成型砂輪進行修復按以下步驟進行(1)修整雙圓弧孔型成型砂輪的底圓弧利用砂輪修整工具機上的投影儀，把雙圓弧孔型成型砂輪放大10倍，投影在投影儀上，再用放大10倍的雙圓弧孔型模板在投影儀上進行比對，根據比對情況調整磨具的位置，使磨具與雙圓弧孔型成型砂輪的底圓相切，利用磨具的圓弧運動軌跡和其沿自身的切線方向的往復擺動對小圓弧進行修整；(2)修整雙圓弧孔型成型砂輪的兩邊大圓弧根據大圓弧內切底圓弧的原理，利用「勾股弦」定理通過公式(一)和公式(二)計算出大圓弧圓心離底圓弧圓心在水平方向X軸和豎直方向Y軸上的距離所述公式(一)和公式(二)中，A是大圓弧和底圓弧兩切點之間的夾角，R是底圓弧半徑，(180° A°)/2是大圓弧和底圓弧的切點角度，按公式(一)和公式(二)中X軸和Y軸的計算數據移動雙圓弧孔型成型砂輪，找準大圓弧的圓心，坐標移到大圓弧圓心位置後，在模板上已看不見砂輪的投影，利用數顯器進行修整量的控制，進行一側面大圓弧的修整，當修整量全部修整結束後，再反向移動成型砂輪的X和Y軸坐標恢復到底圓弧圓心位置，打開投影儀，對修整出的大圓弧與模板進行比對，若有誤差，重複以上操作，只到修出的大圓弧與模板上的形狀完全吻合，另一側面的大圓弧，修整方法與上述相同，只是X軸為負值，X軸移動方向與上面相反；所述在輥環磨床上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工按以下步驟進行(1)初開孔型，在磨削深度達到孔型深度1/3時，停機用孔型定位測量儀對孔型的定位尺寸進行測量，得出數據，利用磨床上的數顯器調整孔型定位誤差，調整好孔型定位尺寸後，輥環磨床的軸向位置鎖定，加工孔型深度，設置輥環磨床的徑向進給量，每次進刀量為0.02mm；(2)孔型深度全部加工完成後，成型砂輪位置後退，用深度百分表對孔型深度進行測量，符合圖紙要求的，雙圓弧孔型加工完成。FSA00000208870600011.tif,FSA00000208870600012.tif
2.如權利要求1所述的軋機輥環雙圓弧孔型加工方法，其特徵在於所述在輥環磨床 上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工的工序中，保證輥環與磨床的芯棒裝 夾精度在0.01mm之內。
3.如權利要求1所述的軋機輥環雙圓弧孔型加工方法，其特徵在於所述在輥環磨床 上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工的工序中，在孔型修磨的過程中，隨時觀察孔型成型砂輪，若發現砂輪有磨鈍的情況，手工用一片綠碳化矽砂輪對成型砂輪修 磨，磨去成型砂輪的粘結材料，露出金剛石顆粒，若成型砂輪形狀有改變，要及時更換成型 砂輪。
4.如權利要求1所述的軋機輥環雙圓弧孔型加工方法，其特徵在於所述在輥環磨床 上利用修整好的成型砂輪對雙圓弧孔型輥環進行加工的工序中，孔型快修到位時，把工具機 主軸的轉速調到最低檔，延長成型砂輪在輥環上的停留時間，孔型修磨完成後，用金剛石什 錦銼刀對孔型與外圓交點處的毛刺進行清理。
全文摘要
本發明涉及冶金行業的孔型加工方法，是一種軋機輥環雙圓弧孔型加工方法，根據雙圓弧孔型圖，計算出雙圓弧的圓心位置，利用機械修磨原理，先修整出金剛石成型砂輪的底圓的小圓弧形狀，然後搖動砂輪架，利用工具機上的數顯表，找到成型砂輪大圓弧圓心的X和Y軸坐標，固定圓心位置，修出成型砂輪的大圓弧，保證兩圓弧的切點過度圓滑。雙圓弧成型砂輪修整完成後，在國產的輥環磨床上裝上成型砂輪加工輥環的雙圓弧孔型，每次磨削量控制在0.02mm。本發明既實現了輥環雙圓弧孔型的加工，又省去了購買進口輥環加工設備的巨額費用，且操作簡單，加工效率高。
文檔編號B24B19/11GK101913115SQ20101023958
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月29日 優先權日2010年7月29日
發明者吳勇, 陳冬梅 申請人:南京鋼鐵股份有限公司