数控轧辊车床选型.pdf

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1、2014年2月第一期冶全数控轧辊车床选型王双泉胡建军钱献人张孝洪(杭州钢铁集团公司设备制造分公司杭州310022)摘要：对如何有效发挥数控加工技术的柔性化特点，提高轧钢厂孔型加工的精度和表面光洁度，缩短新产品开发周期提出了解决方案，并就方案实施过程、实施效果、以及存在的问题、应对措施进行了探讨。关键词：轧辊车床；孔型；数控加工；刀具自率功能。U日IJ吾4)其精确定位可为轧线上新工艺的应用拓宽随着杭钢集团公司新产品开发力度和对产品道路。质量的要求不断提高，对轧钢厂而言，轧辊的品种2数控轧辊机床主要参数确定和孔型也不断增加，特别是型钢产品，孔型日

2、趋复杂，加工精度要求更高。在前期开发过程中，轧辊2．1最大可加工规格的孔型加工，主要采用成型刀加工。操作流程为：目前杭钢轧辊规格最大为$86o×1810，考虑留加工孑L型样板一对照样板刃磨专用刀具一对比加有适当余地，确定可加工的最大规格为~1ooo×工或对辊加工。尺寸精度高度依赖于刀具、样板的6000。制作精度，对操作者技能要求高，尺寸精度难以掌2．2主电机功率控，质量不稳定。轧辊表面较粗糙，接刀痕迹明显。参照现有普通重型轧辊车床的功率，确定拟购刀具磨损后难以补偿，尺寸难以控制。一种新产品车床电机功率为75kW。上市，由于孔型开发加工时间过长

3、，成本费用高，严2．3主轴最高、最低转速重地制约了新产品的开发和推向市场的时间。开主轴转速是影响加工件表面质量的重要参数，发一种新产品花在刀具上的费用约为2(】～30万转速越高就越容易实现加工件较好的表面质量，数元，每年用于维持生产的刀具费用达100万元。控机床主轴转速按加工件在“计算直径”时获得最佳表面质量所需的线速度确定。根据本机床加工1数控轧辊机床的优势件的计算直径+800ram(通常取机床“最大加工直1)可以精确加工传统机床无法加工的复杂曲径”的80％)，从《现代实用机床设计手册》中查得最面，轧槽定位准确，上下轧槽吻合好，可避免由于高

4、主轴转速为250r／min)。最低转速主要考虑将来轧辊加工不合格引起的应力集中而造成的断辊现可能要在该车床上切削其它零件如蜗杆，蜗杆精车象。同时避免轧槽定位不准问题。时需要高速钢刀具配合极低的转速以获得满意的2)可以实现加工的自动化，生产效率可大幅光洁度，故确定最低转速为3．0r／min，通过直流电度提高，同时可实现多工序的集中加工，减少被加机来实现3．Or／min～250r／min之间的无级调速。工件在机床间的频繁搬运，并实现单件和小批量生2．4花盘最大扭矩产实现自动化。花盘扭矩是车床驱动工件进行加工的主动力，3)拥有自动报警，自动监控，自

5、动补偿等多种花盘扭矩值越大刀具能够实现的切深和进刀量也2，l}全2014年2月第一期越大，是实现机床加工效率的重要参数，机床花盘个轧辊孔型的精加工，以保证孔型的尺寸位置精最大扭矩值可按下式计算：度。T=9550rP—Po)／n为简化数控加工编程，使刀具不会产生碰撞与式中：P为主电动机的额定功率P=75kW干涉，用录入加工方式，手动操作对孔型的直径尺寸进行车削，留精加工余量。在对孔型进行编程Pn为空运转功率Po=0．15P时，根据所留的余量，采用粗车循环CYC95指令，对n为主轴计算转速n=nmi(n／ni)。·每个孔型进行分段编程进行加工。有

6、时为了减小将n一=250r／min、ni=3r／min代人，空行程，采用刀具补偿的方式来进行加工，但都统则n：3(250／3)o．ss34一留有精车余量(直径0．5～lmm，两侧面0．2～于是得出花盘扭矩0．3mm)。T=9550(75—75X0．15)／3418kNM，取最大3．2车刀的选择扭矩T=20kNM数控加工主要是柔性化的轻载切削，数控刀具最大切削力F=T／(Df~／2)=20／0．4=50kN装夹定位精度高，误差小，换刀头方便。复杂的型(D计算=0．8X1M)面采用通用刀具利用数控技术就可完成加工，因此综合以上计算，并结合实际需求

7、，确定数控轧根据孔型的形状特点，选择通用的数控车刀就可以辊车床主要技术参数如下：完成弧形履带板的孔型加工，如下图所示。主电机功率75kW，最大可加工直径lm，最大，可加工长度6m，花盘扭矩不小于20kNM，切削力不半箱圭小于50kN。槠车刀走月路线3轧辊孔型的加工工艺轧辊的所承受的轧制力大，集中作用于辊身中部辊身上，承受交变弯曲应力，必须要求轧辊具有良好的强韧性、耐磨性能和抗冲击性能及抗裂纹性图1履带板的孔型加工示意图能，一般为无限冷硬铸铁轧辊、高铬高镍铬轧辊、3．3刀头的选用特殊合金铸钢轧辊或含硼高速钢轧辊。由于工件涂层刀具的断屑槽与硬质合

8、金夹固式刀片，以材质偏硬，给车削工序带来一定困难。及焊接刃磨的刀具相比，采取了一些利于断屑的技型钢轧辊孔型具有断面复杂，轧辊的孑L型位置术措施，角度变化更多，从而使