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一种高速 钢 轧辊的车削方法

阅读：534发布：2023-02-26

专利汇可以提供一种高速钢轧辊的车削方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种高速钢轧辊的车削方法，属于机械加工技术领域。包括粗车、半精车、热处理、精车工序，采用机夹合金刀具对高速钢轧辊进行车削，机夹刀具的刀面上设置有凸起1.2～1.8mm的挡屑台，刀具主偏角为82°；粗车工序的切削参数为线速度Vc=28-30m/s、进给速度f=0.6-0.8mm/转、吃刀量ap=18-22mm，半精车工序的切削参数为线速度Vc=55-58m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=8-10mm；轧辊热处理后辊身硬度为HSD95-98，精车工序的切削参数线速度Vc=48-50m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=1.8-2.3mm。采用本发明的方法使高速钢轧辊的车削工序加工效率提高了30%以上，轧辊产品的一次加工合格率达到100%。，下面是一种高速钢轧辊的车削方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高速钢轧辊的车削方法，包括粗车、半精车、热处理、精车工序，采用机夹合金刀具对高速钢轧辊进行车削，其特征在于：机夹刀具的刀面上设置有凸起1.2～1.8mm的挡屑台（4），刀具主偏角为82°；粗车工序的切削参数为：线速度Vc=28-30m/s、进给速度f=0.6-0.8mm/转、吃刀量ap=18-22mm，半精车工序的切削参数为：线速度Vc=55-58m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=8-10mm；轧辊热处理后辊身硬度为HSD95-98，精车工序的切削参数：线速度Vc=48-50m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=1.8-2.3mm。
2.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的车削方法，其特征在于：粗车后辊身留量
15mm、辊颈留量25mm，半精车后辊身留量5mm、辊颈留量10mm。
3.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的车削方法，其特征在于：所述挡屑台（4）的高度为1.5mm，切削刃到挡屑台（4）的距离为8mm，挡屑台（4）与切削刃上平面的夹角为
98°。
4.根据权利要求1所述的一种高速钢轧辊的车削方法，其特征在于：刀具主偏角是刀具在水平面内与刀具前进方向所在母线的夹角。

说明书全文

一种高速钢 轧辊的车削方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于车削高速钢轧辊的合金刀具及车削工艺方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

[0002] 近年来随着市场需求的改变，各种新型轧辊材质不断推陈出新，锻造高速钢材质轧辊也应运而生。高速钢轧辊的应用是现代轧钢生产发展的重要组成部分，是钢铁工业发展史上继微合金化、控轧控冷技术之后的又一重大变革。高速钢轧辊，又称为高碳高速钢复合轧辊，轧辊的工作层材料采用高碳高速钢，轧辊的芯部材料多采用球墨铸铁。高速钢轧辊的工作层中含有大量的V、W、Cr、Mo、Nb等合金元素，具有较高的常温硬度（HS82～90），同时有着良好的高温红硬性特点，在500℃以上仍能保证HS78以上，因此具有优良的高温耐磨性，目前已广泛应用于轧钢生产中。用高速钢轧辊取代半钢轧辊、高铬铸铁轧辊、高镍铬钼无限冷硬轧辊及针状贝氏体球铁轧辊，对于提高轧制量、延长换辊周期具有良好的效果。

[0003] 在高速钢轧辊的制造过程中，由于高速钢轧辊本身具有高硬度、高韧性和高耐磨性，而且其在热处理工艺过程中要求有较大的加工预留量，因此极难进行车削加工。如果用传统刀具进行车削加工，车削过程会易产生很高的热量，刀具的刃口磨损很快，易使合金刀具崩裂，甚至产生扎刀现象，造成质量事故，且刀具的损耗快、寿命低；而且，经过传统刀具车削加工的轧辊表面质量较差，进而影响了高速钢轧辊的使用性能。由于传统刀具受刀具本身几何角度及材质限制，在加工具有高硬度、高韧性的高速钢轧辊过程中存在断屑困难、刀具刃口磨损快、刀尖崩裂现象，导致加工效率低下。

发明内容

[0004] 本发明需要解决的技术问题是提供一种用合金刀具车削高速钢轧辊的车削方法，以解决高速钢轧辊车削效率低下的问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高速钢轧辊的车削方法，包括粗车、半精车、热处理、精车工序，采用机夹合金刀具对高速钢轧辊进行车削，机夹刀具的刀面上设置有凸起1.2～1.8mm的挡屑台，刀具主偏角为82°；粗车工序的切削参数为：线速度Vc=28-30m/s、进给速度f=0.6-0.8mm/转、吃刀量ap=18-22mm，半精车工序的切削参数为：线速度Vc=55-58m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=8-10mm；轧辊热处理后辊身硬度为HSD95-98，精车工序的切削参数：线速度Vc=48-50m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=1.8-2.3mm。

[0006] 本发明的技术方案的进一步改进在于：粗车后辊身留量15mm、辊颈留量25mm，半精车后辊身留量5mm、辊颈留量10mm。

[0007] 本发明的技术方案的进一步改进在于：所述挡屑台的高度为1.5mm，切削刃到挡屑台的距离为8mm，挡屑台与切削刃上平面的夹角为98°。

[0008] 刀具主偏角是刀具在水平面内与刀具前进方向所在母线的夹角。

[0009] 由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：采用本发明的方法能够提高车削高速钢轧辊的效率，减少刀具的磨损和损坏。本发明通过设计挡屑台、对刀具几何角度及材质的改变，使得车削后的轧辊表面光滑、车削速度快，且刀具刃口不易磨损、崩裂，车削刀具的寿命由原来的每把刀具加工0.8支轧辊提高到单把刀具可加工1.2支轧辊，显著降低了刀具的损耗。采用本发明的方法解决了高速钢轧辊车削时难以断屑问题，节省大量换刀、磨刀时间（每支轧辊原来至少换刀4次，修磨刃口2次，节约时间不少于40分钟/支），采用本发明的方法在车削过程不在因铁屑缠绕刀具而必须停机去除缠屑，刀片耐用度提高50%，完全解决了安全生产、现场环境管理的隐患。采用本发明的方法加工时，车出的铁屑的连续长度不会超过40mm。

[0010] 本发明通过对加工切削参数的优化，使高速钢轧辊的车削工序加工效率提高了30%以上，轧辊产品的一次加工合格率达到100%。
附图说明

[0011] 图1是本发明所使用的刀具的俯视结构示意图；图2是本发明所使用的刀具的剖视图；
图3是本发明刀具与被加工轧辊主偏角的示意图。

[0012] 图中1、固定孔，2、切削刃，3、刀尖，4、挡屑台；5、刀具，6、被加工轧辊。

具体实施方式

[0013] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明：一种高速钢轧辊的车削方法，包括粗车、半精车、热处理、精车工序，个车削工序均采用机夹合金刀具对高速钢轧辊进行车削，其中粗车后辊身留量15mm、辊颈留量25mm，半精车后辊身留量5mm、辊颈留量10mm，机夹刀具为方块形成型刀具，在刀块中心的固定孔1，在刀块四个角为刀尖3，刀尖3的圆角半径为R4，刀块的四个边为切削刃2，刀具与被加工轧辊母线之间的主偏角为82°，此夹角是指指刀具在水平面上与工件之间夹角，即刀具在水平面内与刀具前进方向所在母线的之间夹角，如图3所示。

[0014] 从而改进减小径向切削力，使切削轻快，减少刀具振动。在刀块的刀面上、切削刃2的内侧设置有挡屑台4，挡屑台4的凸起高度为1.2～1.8mm，最好为1.5mm。切削刃到挡屑台4边缘的的距离为8mm，挡屑台4与切削刃上平面的夹角为98°。

[0015] 本发明的高速钢轧辊的热处理工序是在半精车之后、精车之前，轧辊热处理后的辊身硬度为HSD95-98。采用上面的刀具时，各车削加工工序的切削参数如下：粗车工序的切削参数为：线速度Vc=28-30m/s、进给速度f=0.6-0.8mm/转、吃刀量ap=18-22mm，半精车工序的切削参数为：线速度Vc=55-58m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=8-10mm；精车工序的切削参数：线速度Vc=48-50m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=1.8-2.3mm。

[0016] 采用本发明的方法对某轧钢厂定制一批轧辊进行加工时，粗车工序的切削参数为：轧辊旋转的线速度Vc=29m/s、进给速度f=0.7mm/转、吃刀量ap=20mm，半精车工序的切削参数为：轧辊旋转的线速度Vc=56m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=9mm；半精车后对轧辊进行热处理，轧辊热处理后辊身硬度为HSD98，精车工序的切削参数：线速度Vc=49m/s、进给速度f=0.5mm/转、吃刀量ap=2.0mm。所使用的刀具机夹刀具的刀面上设置的凸起的挡屑台4的高度1.5mm，刀具主偏角为82°，切削刃到挡屑台的距离为8mm，挡屑台4与切削刃上平面的夹角为98°。加工该批时，平均每把车刀加工1.2只轧辊（而对比批次是平均每把车刀加工0.8只轧辊），加工中间不用修磨车刀，车出的铁屑的连续长度不会超过40mm。

[0017] 由于高速钢轧辊含有大量的V、W、Cr、Mo、Nb等合金元素，本身具有高硬度、高韧性和高耐磨性，而且其在热处理工艺过程中要求有较大的加工预留量以防止变形，粗车后辊身留量15mm、辊颈留量25mm，半精车后辊身留量5mm、辊颈留量10mm，在粗车、半精车工序针对余量大、高韧性的特性采用本发明所述的刀具加工，能够提高加工效率、降低加工成本目的。由于精车工序在轧辊热处理后，辊身硬度高达HSD95-98,采用材质为FBC9000的CBN刀具加工，切削参数：Vc=48-50m、f=0.5mm、ap=1.8-2.3mm。本发明通过加工切削参数的优化，使锻造高速钢轧辊过程中的车削工序加工效率提高了30%以上，轧辊产品的一次加工合格率达到100%。

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