一种高速钢轧辊的铣削方法

摘要

本发明公开了一种高速钢轧辊的铣削方法，包括粗铣、精铣工序，采用机夹合金刀具对高速钢轧辊进行铣削；所述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°；粗铣工序的切削参数为：线速度Vc=10-12m/s、吃刀量f=2-3mm、进给速度ap=5-10mm/min，精铣工序的切削参数为：线速度Vc=14-18m/s、吃刀量f=1-2mm、进给速度ap=0.1-1mm/min。采用本发明的方法能够提高铣削高速钢轧辊的效率，减少刀具的磨损和损坏，节省大量换刀、磨刀时间刀片耐用度提高50%，完全解决了安全生产、现场环境管理的隐患。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于铣削高速钢轧辊的合金刀具及铣削工艺方法，属于机械设计及维修技术领域。

背景技术

近年来随着市场的需求的改变，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。

在高速钢轧辊的制备过程中，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，因此极难进行铣削加工。如果用传统刀具进行铣削加工，铣削过程会产生很高的热量，刀具的刃口磨损较快，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，经过传统刀具铣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

本发明需要解决的技术问题是提供一种用于铣削高速钢轧辊的合金刀具及铣削方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种高速钢轧辊的铣削方法，包括粗铣、精铣工序，采用机夹合金刀具对高速钢轧辊进行铣削，所述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°；

粗铣工序的切削参数为：线速度Vc=10-12m/s、吃刀量f=2-3mm、进给速度ap=5-10mm/min，精铣工序的切削参数为：线速度Vc=14-18m/s、吃刀量f=1-2mm、进给速度ap=0.1-1mm/min。

本发明的进一步改进在于：粗铣工序后扁面留量1mm、键槽留量1mm。

本发明的进一步改进在于：所述挡屑台的高度为1.5mm，切削刃到挡屑台的距离为1mm，挡屑台与垂直方向的夹角为56°。

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铣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，使得铣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铣削时难以断屑问题，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铣削过程不再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，铣出的铁屑的连续长度不会超过20mm。

本发明通过对加工铣削参数进行优化，使锻造高速钢轧辊过程中的铣削工序加工效率提高了50%以上，轧辊产品的一次加工合格率达到100%。

附图说明

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；

图中1、固定孔，2、切削刃，3、刀尖，4、挡屑台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

一种高速钢轧辊的铣削方法，包括粗铣、精铣工序，采用机夹合金刀具对高速钢轧辊进行铣削，粗铣工序后扁面留量1mm、键槽留量1mm。各铣削加工工序的切削参数如下：

粗铣工序的切削参数为：线速度Vc=10-12m/s、吃刀量f=2-3mm、进给速度ap=5-10mm/min；

精铣工序的切削参数为：线速度Vc=14-18m/s、吃刀量f=1-2mm、进给速度ap=0.1-1mm/min。

铣削所使用的机夹合金刀具为方块形成型刀具，在刀块中心设置固定孔1，在刀块四个角为刀尖3，刀尖3的圆角半径为R3，刀块的四个边为切削刃2，刀具主偏角（切削刃与水平方向的夹角）为82°（一般的刀具的主偏角为75°），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1mm，挡屑台4与垂直方向的夹角为56°。该刀具耐用度高、断屑轻快，提高了铣削加工效率，降低了加工成本。

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，粗铣后扁面1mm、键槽留量1mm，在粗铣工序针对余量大、高韧性的特性采用图1、图2所示刀具进行加工。由于轧辊的辊身硬度大，因此采用材质为FBC9000的CBN刀具加工。本发明通过加工铣削参数的优化，使锻造高速钢轧辊过程中的铣削工序加工效率提高了50%以上，轧辊产品的一次加工合格率达到100%。