[發明專利]利用非數控磨床磨削近似變接觸支撐輥輥型曲線的方法

有效

• 申請號: 201110362837.7
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN103111920A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 夏小明;方少華;卞皓;馮桂紅
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B24B5/37
• 分類號: B24B5/37
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 張勁風

技術領域

本發明涉及一種近似變接觸支撐輥輥型曲線的磨削方法，尤其涉及一種利用非數控磨床（手動磨床）磨削近似變接觸支撐輥輥型曲線的方法。

背景技術

隨著熱軋輥型技術的發展，變接觸支撐輥輥型技術的應用已形成趨勢。相對于普通的支持輥帶倒角平輥輥型而言，變接觸輥型技術的核心是在支持輥上磨削特殊的輥型曲線，使得輥系在軋制力的作用下，支持輥和工作輥的輥間接觸長度能夠與所軋帶鋼的寬度相適應，消除或減少輥間“有害接觸區”，提高承載輥縫的橫向剛度，可使CVC軋機低橫向剛度的承載輥縫變為高橫向剛度的輥縫，增加軋機對板形干擾因素（包括來料的板形波動和軋制力波動等）的抵抗能力，抑制板形缺陷的產生，使軋后帶鋼的板形保持穩定。同時，由于“有害接觸區”的減少，增加了彎輥力的調控功效，使得軋機能夠多快好省地消除板形缺陷，提高軋機的板形控制能力。另外，由于變接觸輥型技術改變了支持輥與工作輥輥間的接觸狀態，對改善支持輥軸向不均勻磨損具有積極的作用。

由于變接觸輥型采用的是高次曲線，因此此類輥型只能通過先進的數控磨床進行磨削。但由于數控磨床的投資成本較高，是非數控磨床成本的7倍，目前只有少數新建熱軋產線具備采用數控磨床磨削支撐輥輥型的條件，而大部分老式熱軋產線仍然采用手動磨床（非數控磨床）手動磨削支撐輥輥型，這就限制了變接觸支撐輥輥型技術在此類熱軋產線的應用。因此如果能夠在非數控磨床實現變接觸支撐輥輥型曲線的磨削，就能夠在不增加成本投資的基礎上實現變接觸輥型技術的應用。

相關專利檢索情況：經檢索，申請專利號為CN90101798.1，名稱為《軋輥的磨削方法》，是一種改進軋輥磨削方式的控制方法，此方法可以在不需要強制驅動磨削工具的情況下，實現軋輥的磨削；申請專利號為CN200710010563.9，名稱為《滾動直線導軌的磨削方法》，是一種滾動直線導軌的磨削方法，它是將直線導軌倒置并通過磁力固定，然后通過安裝在磨床不同位置上的砂輪成型修正，從而實現對滾動直線導軌的磨削；申請專利號為CN93104759.5，名稱為《:軋輥孔型外圓磨削法及軋輥孔型磨床》，是一種變斷面環孔型軋輥的加工方法，它通過軋輥同時進行圓周進給運動和繞工作臺中心作角速度為ω往復搖擺，使砂輪完成圓周磨削運動和不同深度的直線進給，從而加工出變斷面環孔型軋輥。上述專利均未涉及非數控磨床實現變接觸支撐輥輥型曲線的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種近似變接觸支撐輥輥型曲線的磨削方法，主要解決無數控磨床企業無法在非數控磨床（手動磨床）上實現近似變接觸支撐輥輥型曲線的磨削問題。

為達到以上目的，本發明的主要思路是：在保證非數控磨床凸輪系統精度的情況下，采用多段拋物線逼近高次曲線磨削法，就是將比較復雜的變接觸輥型曲線用多條拋物線去逼近（拋物線可根據現場的條件采用二次或者四次的拋物線），從而實現近似變接觸支撐輥輥型曲線的磨削，此種磨削工藝比較簡單實用，且磨削成的近似變接觸輥型曲線也完全能達到生產精度的要求。

根據變接觸支撐輥輥型曲線特點，并結合非數控磨床的實際能力，本發明的具體技術方案如下：

第一步：針對變接觸輥型曲線圖特征，將曲線分別劃分成3個區域，直線段、過渡弧段、底部弧線段；?

第二步：利用已經設計出的變接觸輥型曲線高次曲線方程求出對應的X與Y值，分別以拋物線1逼近模擬底部弧線段的曲線（Y值緩慢變化的區域），計算出曲線方程y＝K₁x²中的K₁，進而獲得拋物線1的離散點值；再以拋物線2逼近模擬過渡弧段，以同樣方法求出拋物線2的曲線方程y=?K₂x²?–a，中的K₂和a值，進而得到拋物線2的離散點值；

第三步：按拋物線1曲線方程磨削整個輥身；

第四步：利用拋物線1方程與拋物線2方程在交匯處Y值相等，結合輥身長度值，通過求解方程可求出拋物線1與拋物線2的兩個交匯點的橫坐標X值；

第五步：按拋物線2曲線方程，只磨削從兩個輥端到拋物線1與拋物線2的交匯點處的兩個對應位置；

第六步：在兩個輥端各加工對稱倒角；

第七步：按粗糙度要求≤1.6μm對整個輥面進行光整。

本發明所涉及的主要設備為具備軋輥基本輥型磨削功能的非數控磨床，利用人工手動控制凸輪在不同位置的進級量，可在輥身不同位置磨削出預設定的拋物線曲線。