高硼钢轧辊机床加工技术.docx

高硼钢轧辊机床加工技术高硼钢轧辊机床加工技术高硼钢轧辊机床加工技术摘要：高硼钢的热处理制度为1050℃/0.5h水冷+810℃/1h油冷;高硼钢冲击韧性不稳定，存在缺口敏感性，其机械性能不能满足技术要求;文章总结和探讨了4%Ni或2%Ni高硼钢及0.5Ni-0.5%Mo高硼钢的机械性能在机床加工中的现状，重点分析和研究了高硼钢轧辊在机床加工技术。关键词：高硼钢轧;机床加工;数控技术高硼钢轧辊的切削加工性能差，轧辊车床在车削过程中要选择合理的切削用量，促进高性能轧辊的正常加工。切削用量包含三个方面：切削速度、切削深度、进给量。切削速度在切削用量中是影响辊加工的最重要因素。直接影响机床的震动及寿命、刀具的使用及寿命、轧辊加工精度状况等等。切削速度在实际轧辊加工中表现为主轴转速的选择，过快则影响加工精度及刀具寿命，过慢则影响切削力及加工效率。1提高机床系统刚度轧辊车床系统刚度中有三项直接决定机床的工作能力，分别为机床主轴的回转刚度、托板及刀架系统接触刚度、尾座接触刚度。以CV8463轧辊车床为例说明问题。1.1机床主轴回转刚度提升轧辊车床主轴箱传动链及支撑轴承示意图见图。主轴箱传动链是三级降速，高速I轴及Ⅱ轴传递速度高，齿轮啮合作用力小，采用球轴承支撑结构;Ⅲ轴主动侧齿轮与机床主轴齿轮啮合，传递动力较大，采用双列圆柱滚子轴承，很好地提高了主轴传动源刚性，从而保证主轴箱整个传动链的刚性匹配。从图可知，机床主轴为三支承结构，以前、中轴承为主，D3182140及D3182148为可调整径向间隙高精度双列向心短圆柱滚子轴承，主要承受轧辊加工过程中的径向力。D8244为推力轴承，两套组合安装，主要承受轧辊加工过程中的双向轴向力。为了提高主轴的刚性及回转精度，匹配高硬度轧辊加工时的`切削力，主要消除主轴的轴向游隙及径向游隙，对主轴支撑轴承进行有效预紧。主轴径向预紧前、中双列向心短圆柱滚子轴承，轴向预紧双向推力轴承，从而有效提升主轴箱中主轴的回转刚性、加工精度及加工能力。l轴承D31821402轴承D82443轴承D31821484主轴主轴箱传动链及支撑轴承示意图1.2托板及刀架系统接触刚度CV8463轧辊车床床身导轨为矩形与三角导轨组合结构，相应的与之相配合的大托板导轨为矩形、三角结构。矩形导轨在于提高导轨的接触刚度，三角导轨用于导向，导轨接触精度及镶条调整侧隙决定其接触刚度。普通轧辊车床导轨接触精度在(8-12)点/25mm2，接触精度为中等精度。为提升托板系统的接触刚度，将接触精度提高到15点/25mm2以上，并将调整镶条安装在非受力侧，将导轨侧间隙调整到过渡配合状态，这样，其接触刚度将大大提高。刀架与托板的配合导轨是燕尾形的，具有优良的抗倾翻能力，同样将燕尾导轨的接触精度提高到15点/25mm2以上，并配合镶条间隙的调整功能，将实现刀架系统的刚度提升。1.3尾座的刚度轧辊车床尾座由上下两部分构成，下座支承在床身上，上座装有尾架套筒，用于装配活顶尖用。为了提高尾座的刚度，必须保证上下座自身及与床身良好接触、尾座套筒及顶尖良好接触，同时将活动顶尖改为固定顶尖，能够有效地提高尾座工作刚度。2性能及几何参数选择2.1刀具性能刀具性能包括：足够的强度、较高的硬度、良好的耐磨性及高低速切削性能。高强度保障刀具使用过程中刀刃的完整性和稳定性，高硬度保障刀具对于高硼钢轧辊的切削加工性能，耐磨性及高低速性能保证刀具在使用过程中的合理寿命。要实现以上刀具性能，必须选择高性能材质刀具。YD150硬质合金刀具具有高硬度、适中的强韧性、较好的切削性能，在性能参数上适合于高硼钢轧辊孔型的加工。YD150硬质合金密度大、硬度高、抗弯强度好，具有良好的强韧性，非常适合用于加工硬度为75HS的高硼钢轧辊。2.2刀具几何参数刀具几何参数主要是前角γ、后角αt、楔角β。由于高硼钢轧辊具有高硬度性能，刀具的几何参数宜选择大楔角，主要增大承受较大吃刀抗力的能力。前角在0-30，后角3-50。在这样的几何参数内，可有效提高刀具的工作强度，同时具有较好的加工性能。2.3刀具的装夹刀具的装夹可确定刀具在加工过程中的工作角度。在刀具几何参数确定后，在装夹时应保证刀刃实际高度与机床中心高等高，以确保加工前刀具实际几何参数与实际修磨参数吻合。3高硼钢轧辊加工切削用量的确定高硼钢轧辊的切削加工性能差，轧辊车床在车削过程中要选择合理的切削用量，以保证轧辊的正常加工。切削用量包含三个方面：切削速度、切削深度、进给量。3.1切削速度的确定切削速度在切削用量中是影响轧辊加工的最重要因素。它直接影响机床的震动及寿命、刀具的使用及寿命、轧辊加工精度状况等等。切削速度在实际轧辊加工中表现为主轴转速的选择，过快则影响加工精度及刀具寿命，过慢则影响切削力及加工效率。对于Ф370mmx1578mm高硼钢轧辊，加工