[发明专利]滚压硬化加工轧辊辊颈表面的方法及所用的滚压刀具

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧辊的硬化加工方法及所使用的工具，具体涉及一种滚压硬化加工轧辊辊颈表面的方法及所使用的滚压刀具。

背景技术

目前轧辊辊颈表面的处理主要是采用淬火热处理加工方法，而热处理加工时，由于轧辊辊颈台阶处应力集中，使得轧辊辊颈表面易产生开裂、弯曲变形，并且辊颈台阶处软带区域较长，硬度不高，同时存在制造周期较长、能耗较高、质量较难保证的问题。

中国专利CN2132583Y公开了一种普通车床滚压刀具，该滚压刀具的滚刀轮采用W18Cr4V材料制作，刀轮前端为平弧面，不适合对轧辊辊颈部位进行滚压。

发明内容

本发明的目的是克服上述问题，提供一种避免轧辊辊颈表面开裂，并且提高辊颈表面硬度的滚压硬化加工轧辊辊颈表面的方法及所用的滚压刀具。

实现本发明一个目的的技术方案是：一种滚压硬化加工轧辊辊颈表面的方法，将轧辊放置车床上，用滚压刀具以10m/min～20m/min的滚压速度对轧辊辊颈表面进行滚压硬化，进给量为0.15mm/r～20mm/r；所述滚压刀具包括滚轮座、滚轮轴以及滚压轮；滚轮轴固定在滚轮座的槽中，滚压轮转动连接在滚轮轴上，所述滚压轮的外周端部呈圆环形圆弧角状，该圆弧的半径R为1mm～2mm。

所述滚压轮的外周端部所呈的圆环形圆弧角状为等腰圆弧角状，两腰之间的角度θ为90度。

所述滚压轮的外周端部所呈的圆环形圆弧角状的左腰与中心轴线相垂直，右腰与左腰之间的角度θ为45度。

所述滚压轮是具有耐磨性和耐冲击性的YG8A硬质合金材料的滚压轮。

实现本发明另一个目的的技术方案是：一种滚压硬化加工轧辊辊颈表面所用的滚压刀具，包括滚轮座、滚轮轴以及滚压轮；滚轮轴固定在滚轮座的槽中，滚压轮转动连接在滚轮轴上，所述滚压轮的外周端部呈圆环形圆弧角状，该圆弧的半径R为1～2mm。

所述滚压轮的外周端部所呈的圆环形圆弧角状为等腰圆弧角状，两腰之间的角度θ为90度。

所述滚压轮的外周端部所呈的圆环形圆弧角状的左腰与中心轴线相垂直，右腰与左腰之间的角度θ为45度。

所述滚压轮是具有耐磨性和耐冲击性的YG8A硬质合金材料的滚压轮。

本发明具有积极的效果：(1)本发明的滚压硬化加工方法轧辊辊颈表面会产生残余压应力，而且逐渐变大，这样便提高了硬度，使轧辊辊颈表面的硬度在原调质基体硬度上可提高8HSD～15HSD。并且不会产生开裂、弯曲变形等质量问题，周期也短，能耗也不高。(2)本发明的滚压刀具操作方便，只需利用普通车床就能实现工作过程。而且只需更换不同的滚压轮和刀架即可加工不同形式的产品。

附图说明

图1为本发明的用于硬化轧辊辊颈表面的滚压刀具的一种结构示意图；

图2为本发明的用于硬化轧辊辊颈表面的滚压刀具的另一种结构示意图；

图3为图1中的A部放大图；

图4为图2中的B部放大图。

具体实施方式

(实施例1)

本实施例所用的滚压刀具见图1和图3，该滚压刀具包括滚轮座1、滚轮轴2以及滚压轮3。滚轮轴2固定在滚轮座1的槽中，滚压轮3通过轴承4转动连接在滚轮轴2上。

滚压轮3采用的是具有耐磨性和耐冲击性的YG8A硬质合金材料。滚压轮3的外周端部呈圆环形等腰圆弧角状，两腰之间的角度θ为90度，且两腰的内端的连线与中心轴线相平行，圆弧半径R为1.5mm。

滚压前轧辊辊颈的外圆直径为φ361.57mm，外圆表面粗糙度为Ra1.6，轧辊辊颈表面硬度为43HSD，车床为C650车床。

加工时，将该滚压刀具的滚轮座1装配在车床的刀架5上，利用滚压轮3的外周端部与轧辊辊颈表面接触，产生碾压，并以16m/min的滚压速度对轧辊辊颈表面的硬化，进给量为0.20mm/r，滚压长度为100mm。

滚压后轧辊辊颈外圆直径为φ361.56mm，外圆表面粗糙度为Ra0.8，轧辊辊颈表面硬度为55HSD，硬化层深度为0.3mm。外圆尺寸缩小了0.01mm，外圆表面粗糙度提高了一个等级，硬度提高了12HSD。

(实施例2～实施例3)

各实施例的滚压刀具与实施例1相同，不同之处在于加工参数，具体见表1。

(实施例4)

见图2和图4，本实施例的滚压刀具与实施例1基本相同，不同之处在于：滚压轮3的外周端部所呈的圆环形圆弧角状的左腰与中心轴线相垂直，右腰与左腰之间的角度θ为45度，圆弧半径R为2mm。加工参数见表1。

(实施例5～实施例6)