摘要：针对轧辊磨削加工中常见热胀冷缩对轧辊尺寸的影响、加工中轧辊轴颈椭圆的问题、轧辊轴颈光洁度差等问题进行了原因分析，并提出了相应的处理方法。
关键词：轧辊 磨削 精度 表面粗糙度
0 概述
轧辊磨削的目的是去掉轧辊表面的疲劳层、去掉砂眼、啃伤、粘铝等缺陷、为轧辊辊配等。轧辊的加工精度要求很高，一旦精度保证不好，如果使用将会给轧钢带来巨大的经济损失。因轧辊轴颈直径较大磨削比较困难，加上磨削热、中心孔，砂轮质量等因素的影响，尺寸公差、形位公差和表面光洁度等不好保证，处理不好容易造成废品。因此，总结出轧辊磨削加工中常见问题的处理方法显得尤为重要。
1常见问题的原因分析
1.1加工中热胀冷缩的问题
出现的原因分析：
粗精磨间隔时间短，工件温度较高。
1.2加工中轧辊轴颈尺寸椭圆的问题
轧辊椭圆是加工中经常遇到的问题，轧辊出现椭圆主要表现在影响尺寸公差使轧辊尺寸超差，另一个是跳动量超差。辊径圆度要求如图1。
图1
出现的原因分析：
(1)中心孔的存在质量问题如光洁度低、振纹、顶尖划痕、研伤(磨床主要靠中心孔定位，它质量的好坏对轧辊的磨削质量起关键作用。
(2)顶尖顶的松。一种情况是一开始顶的就松，磨削时轧辊产生窜动将轧辊磨椭圆。另一种情况中心孔光洁度低，由于磨床前后用的是死顶尖，中心孔很容易磨损造成了轧辊松动，引起轧辊窜动而使加工后的轧辊辊颈产生椭圆。
(3)中心孔脏了。中心孔如果光洁度很低，加工中很容易使中心孔和顶尖的配合面上出现铁屑沫，使顶尖中心相对轧辊轴线偏移造成轧辊跳动，而使加工后的尺寸椭圆。
(4)中心孔研坏了。加工中顶尖顶的太紧，很容易将中心孔研了，造成轧辊轴颈椭圆。
1.3轧辊光洁度差的问题
轧辊光洁度差，一影响配合精度，二影响美观。表现为：
(1)表面不光亮，轧辊表面看上去就像车床上用车刀精车的。原因：金刚笔把砂轮修的太粗糙了。
(2)轧辊烧伤。①冷却液浇注不充足；②砂轮钝了；③砂轮硬度高，粒度细，组织紧。
(3)留有走刀痕迹。原因：走刀量太大、润滑油过多或砂轮不平造成的。
(4)表面凹凸不平。原因：砂轮钝了，砂轮和轧辊问打滑，或砂轮修整的不锋利
2 实际加工轧辊
以冷轧工作辊为例
图2
如图2是1550冷轧生产线上使用的冷轧工作辊。冷轧工作辊是冷轧机中直接轧制冷钢板的工作部件，冷轧工作辊受的压力大，轧制速度高，对辊面质量要求严。因此，对冷轧辊的辊面硬度、辊身强度和表面粗糙度均有很高的要求。
大多数的冷轧辊辊身硬度都在90～100HS范围内，表面粗糙度为 0.8，辊身与轴颈同轴度要求≤Ø 0.02 mm。
粗磨时砂轮选用 WA46LVP900×100× 406，冷却液选用乳化液加水，工件转速（12 ～14）r/min，砂轮转速（20 ～ 25）m/s，切深（0.01 ～ 0.03）mm，纵向进给量 600 mm/min。精磨时工件转速（14 ～ 16）r/min，砂轮转速（25 ～ 30）m/s，切深（0.002 ～ 0.005）mm，纵向进给量 300mm/min。
在工作中，由于粗磨和精磨时间间隔太短，粗磨时产生的热量，精磨前未及时去除，外网磨至尺寸公差后因受磨削热的影响，待轧辊降到原来温度后尺寸公差将要缩小0.01～0.06mm，轧辊磨削中产生大量的热，磨削热使轧辊热胀，轧辊加工后热胀冷缩造成尺寸超差。轧辊很容易因超差造成废品。
3 优化与改进
3.1中心孔的修整
不允许有椭圆产生，椭圆的中心孔在磨削时直接影响辊身的形状公差；带顶尖的磨床要求中心孔为75°，且与磨床顶尖的接触率≥80%；中心孔的粗糙度值不应≥Ra0.8，加工中心孔时必须用75°光刀片修正，加工后用75°锥规检查中心孔的度数，以保证磨床顶尖与中心孔有良好的接触率。在磨削之前必须检查中心孔的精度，方法是在辊身上先切圆，然后检查圆度及径向跳动值，合格后才能磨削。
注意事项：
（1）修中心孔。磨削前先把中心孔擦干净检查一遍中心孔，对中心孔有问题的，用刮刀、油石自己处理一下，处理不好的就要上车床修中心孔。
（2）调整轧辊顶紧力。轧辊加工过程中经常检查顶尖的松紧程度，避免顶尖松动引起椭圆。
（3）中心孔脏了，可松一下顶尖，多加一些机油，将脏东西冲掉。如果还不行就要卸下轧辊，将中心孔擦干净后加油，再加工各尺寸，保证加工质量。
（4）顶尖顶的不要太紧，经常注意顶尖处的温度。
3.2磨削的加工步骤优化
粗磨辊身时必须勤修整砂轮，而且要快速修整砂轮，保证砂轮具有良好的脱粒性能。冷却液的流量及压力调整要比正常磨削时提高10-20%，以及时冷却加工表面，同时冲走砂轮脱粒及磨屑。
粗磨辊身直径按上差留余量 0.05 mm ～ 0.10 mm 后开始半精磨。粗磨见圆后一定要检查辊身的直线度，用百分表检查锥度误差情况。
粗磨时加大冷却液的流量，尽可能降低磨削温度，精磨前浇注充分的冷却液待轧辊冷却后再精磨。这样就可以避免磨削热的影响不会将轧辊磨废。
精磨辊身前需重新修整砂轮，精修砂轮的参数：砂轮线速度（30 ～ 35）m/min，横向进给量 0.01 mm，纵向进给量 300 mm/min。
精磨时砂轮线速度为 30 m/min。提高砂轮速度和工件移动速度，减少横向和纵向进给量，改善表面粗糙度。故工件转速为 16 r/min，横向进给量 0.01 mm，纵向移动速度为300 mm/min。精磨辊身达到要求的精度后，可以进行2 ～ 3次无横向进给的光磨，以进一步提高表面质量。
注意事项：
(1)精修好砂轮，修砂轮时，使金刚笔走得慢些均匀一些。
(2)冷却液要大一些；选用锋利的金刚笔，砂轮才能修锋利；粗加工时不要吃刀太大。
(3)走刀量小一些，发现砂轮不平及时修理。
(4)保持砂轮锋利，勤修整。
技术参数 | 要求加工精度 | 优化前加工精度 | 优化后加工精度 |
辊型误差(mm) | ≤0.02 | ≥0.01 | ≤0.01 |
圆形误差（mm) | ≤0.005 | ≥0.003 | ≤0.003 |
表1
图3
经上述中心孔的调整及磨削加工过程的优化，提高了磨削质量，确保满足精度要求如图3，从而保证了轧辊的良品率如图3。
4结论
总结轧辊磨削加工中常见问题及处理方法，对于解决其他类型的工件加工问题是有借鉴意义的，同时在轧辊磨削前要做好磨削的准备工作，努力提高操作技巧，控制轧辊磨削中出现的各种问题，从而提高轧辊磨削质量。
