[发明专利]利用非数控磨床磨削近似变接触支撑辊辊型曲线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种近似变接触支撑辊辊型曲线的磨削方法，尤其涉及一种利用非数控磨床（手动磨床）磨削近似变接触支撑辊辊型曲线的方法。

背景技术

随着热轧辊型技术的发展，变接触支撑辊辊型技术的应用已形成趋势。相对于普通的支持辊带倒角平辊辊型而言，变接触辊型技术的核心是在支持辊上磨削特殊的辊型曲线，使得辊系在轧制力的作用下，支持辊和工作辊的辊间接触长度能够与所轧带钢的宽度相适应，消除或减少辊间“有害接触区”，提高承载辊缝的横向刚度，可使CVC轧机低横向刚度的承载辊缝变为高横向刚度的辊缝，增加轧机对板形干扰因素（包括来料的板形波动和轧制力波动等）的抵抗能力，抑制板形缺陷的产生，使轧后带钢的板形保持稳定。同时，由于“有害接触区”的减少，增加了弯辊力的调控功效，使得轧机能够多快好省地消除板形缺陷，提高轧机的板形控制能力。另外，由于变接触辊型技术改变了支持辊与工作辊辊间的接触状态，对改善支持辊轴向不均匀磨损具有积极的作用。

由于变接触辊型采用的是高次曲线，因此此类辊型只能通过先进的数控磨床进行磨削。但由于数控磨床的投资成本较高，是非数控磨床成本的7倍，目前只有少数新建热轧产线具备采用数控磨床磨削支撑辊辊型的条件，而大部分老式热轧产线仍然采用手动磨床（非数控磨床）手动磨削支撑辊辊型，这就限制了变接触支撑辊辊型技术在此类热轧产线的应用。因此如果能够在非数控磨床实现变接触支撑辊辊型曲线的磨削，就能够在不增加成本投资的基础上实现变接触辊型技术的应用。

相关专利检索情况：经检索，申请专利号为CN90101798.1，名称为《轧辊的磨削方法》，是一种改进轧辊磨削方式的控制方法，此方法可以在不需要强制驱动磨削工具的情况下，实现轧辊的磨削；申请专利号为CN200710010563.9，名称为《滚动直线导轨的磨削方法》，是一种滚动直线导轨的磨削方法，它是将直线导轨倒置并通过磁力固定，然后通过安装在磨床不同位置上的砂轮成型修正，从而实现对滚动直线导轨的磨削；申请专利号为CN93104759.5，名称为《:轧辊孔型外圆磨削法及轧辊孔型磨床》，是一种变断面环孔型轧辊的加工方法，它通过轧辊同时进行圆周进给运动和绕工作台中心作角速度为ω往复摇摆，使砂轮完成圆周磨削运动和不同深度的直线进给，从而加工出变断面环孔型轧辊。上述专利均未涉及非数控磨床实现变接触支撑辊辊型曲线的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种近似变接触支撑辊辊型曲线的磨削方法，主要解决无数控磨床企业无法在非数控磨床（手动磨床）上实现近似变接触支撑辊辊型曲线的磨削问题。

为达到以上目的，本发明的主要思路是：在保证非数控磨床凸轮系统精度的情况下，采用多段抛物线逼近高次曲线磨削法，就是将比较复杂的变接触辊型曲线用多条抛物线去逼近（抛物线可根据现场的条件采用二次或者四次的抛物线），从而实现近似变接触支撑辊辊型曲线的磨削，此种磨削工艺比较简单实用，且磨削成的近似变接触辊型曲线也完全能达到生产精度的要求。

根据变接触支撑辊辊型曲线特点，并结合非数控磨床的实际能力，本发明的具体技术方案如下：

第一步：针对变接触辊型曲线图特征，将曲线分别划分成3个区域，直线段、过渡弧段、底部弧线段； 

第二步：利用已经设计出的变接触辊型曲线高次曲线方程求出对应的X与Y值，分别以抛物线1逼近模拟底部弧线段的曲线（Y值缓慢变化的区域），计算出曲线方程y＝K₁x²中的K₁，进而获得抛物线1的离散点值；再以抛物线2逼近模拟过渡弧段，以同样方法求出抛物线2的曲线方程y= K₂x² –a，中的K₂和a值，进而得到抛物线2的离散点值；

第三步：按抛物线1曲线方程磨削整个辊身；

第四步：利用抛物线1方程与抛物线2方程在交汇处Y值相等，结合辊身长度值，通过求解方程可求出抛物线1与抛物线2的两个交汇点的横坐标X值；

第五步：按抛物线2曲线方程，只磨削从两个辊端到抛物线1与抛物线2的交汇点处的两个对应位置；

第六步：在两个辊端各加工对称倒角；

第七步：按粗糙度要求≤1.6μm对整个辊面进行光整。

本发明所涉及的主要设备为具备轧辊基本辊型磨削功能的非数控磨床，利用人工手动控制凸轮在不同位置的进级量，可在辊身不同位置磨削出预设定的抛物线曲线。