[发明专利]一种低粗糙度高峰值数毛化轧辊的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及电火花毛化领域，特别是一种低粗糙度高峰值数毛化轧辊的加工方法。

背景技术

在目前的钢铁工业生产中，常用的有三类毛化冷轧轧辊的方法，第一类，喷丸毛化技术(SBT)，第二类，电火花毛化技术(EDT)，第三类，激光毛化技术(LBT)，另外，还有电子束毛化技术、喷墨毛化技术、以及镀铬毛化技术，但受技术限制，这三种技术尚未广泛应用于钢铁工业生产。

第一类毛化技术是使用最早的毛化技术，因设备成本低，设备结构相对简单，早期曾广泛应用于冷轧轧辊的毛化作业中，但因其控制精度差，毛化的重复性很难再现，在高端的冷轧行业中该技术已经被淘汰；第三类毛化技术属于较新的毛化技术，因其控制精度高备受关注，但实际工业应用中并不理想，一是工作效率低，二是其毛化后的轧辊表面凹坑过于整齐和具有规则，喷涂后的钢板存在明显色差，制约了它的应用，近年虽然出现了无序激光毛化技术，但属于有限无序，与喷砂和电火花技术的无序存在明显不同，仍不具备广泛应用的条件。

第二类毛化技术仍属于目前应用最广泛，行业认可度最高的毛化技术，其控制精度明显优于喷丸毛化技术，工作效率明显高于激光毛化技术，设备运行成本也较低，且属于纯无序毛化，是现在冷轧轧辊毛化的主流设备。

在现在电火花技术中，毛化后轧辊的粗糙度主要集中在2.0～4.5μm，尽管多数设备厂家承诺设备的加工能力是Ra＝1.0～12μm，但Ra＞4.5μm的实际应用意义不大，在轧辊加工上很少应用，且喷丸毛化技术也可以满足要求，而Ra＜2.0μm的技术在实际应用中却非常困难，磨削缺陷覆盖、表面粗糙度均匀性、表面色差控制、表面划伤控制等问题都很难实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低粗糙度高峰值数毛化轧辊的加工方法，通过改进设备结构，改变轧辊磨削行程、减少毛化横向色差、避免毛化轧辊表面弧化、改进毛化轧辊表面 两点和划伤缺陷的步骤，实现粗糙度高峰值数毛化轧辊的加工，提高单位面积内有效凹坑或尖峰值数。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种低粗糙度高峰值数毛化轧辊的加工方法，具体操作步骤如下：

1)在初磨磨削中，增加两道次磨削行程，消除横印缺陷；

中磨中，中磨过程中的转速为30r/min，Z轴速度控制在2400～2600mm/min，X轴进给量控制在0.3mm/min以下，同时增加中磨次数1～2个道次；

精磨中，Z轴速度为2200mm/min，砂轮转速35m/s，将绝对电流修整由2道次增加到4道次，并且使与之相对的绝对电流的数值变化程递减的趋势，每一行程绝对电流减少1～2A，使轧辊表面粗糙度达到Ra≤0.3μm；

2)利用百分表调整电火花毛化设备前后托架的中心位，使工件中心与机床中心偏差控制在20μm以内；火花的出现的时间用微秒来测量，毛化过程中火花的频率在4～400KHz之间，选择脉间值大于脉宽值至少5ms；

3)将电解质的流量设定为60升/分钟，电解池的大小为20升，每20秒就能使电解液完全更换；

4)低粗糙度轧辊的电解质配比为每1000L的电解油配9kg石墨粉末，石墨粉末为300目，电解油中的石墨使电流通过间隙产生传导桥，同时增加了火花能够跳跃的距离；石墨颗粒保证桥的距离变成恒定值，轧辊与电极之间的规定距离范围0.05～0.15mm，能够允许更多的电解质在轧辊和电极之间流动，电压的增加和电解质中的物质，通过间隙形成一个导电桥；

5)在打毛头到达轧辊边部后，打毛头转向进行反向毛化80mm；

6)采用多道次毛化方式，第一道次电流值设为比目标粗糙度所需电流大2～3A，横移速度提高到70～80mm/min，轧辊直径越小横移速度可以设定的越大，同时门槛值需要提高到6.0～6.5V；在第二道次采用目标粗糙度所需的实际电流，脉宽较第一道次降低20％，门槛值需要降低到4.5～4.0V横移速度需要降低到55mm/min以下，在粗糙度要求低于1.5μm时，增加第3道次，参数可与第二道次相当。

加工方法所用的电火花毛化设备中的限位驱动器为中部空芯，桶壁镂空，长度为550mm。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：