供稿|劉飛容，李軍強(qiáng)，王丹，劉國民，賀小剛 / LIU Fei-rong, LI Jun-qiang, WANG Dan, LIU Guo-min, HE Xiao-gang

安陽鋼鐵股份有限責(zé)任公司第一軋鋼廠是一個多機(jī)組、多品種年產(chǎn)200多萬t的棒型材生產(chǎn)廠。由于產(chǎn)量高幅增長，生產(chǎn)準(zhǔn)備車間軋輥供給與生產(chǎn)需求的矛盾日益突出，軋輥加工的質(zhì)量、數(shù)量就成為制約產(chǎn)量增長、產(chǎn)品質(zhì)量提高的瓶頸。應(yīng)用高速鋼軋輥能有效解決這一矛盾，但高速鋼軋輥的加工對于我們來說是一個全新的課題，本著敢啃硬骨頭的精神，我們對棒材用高速鋼軋輥孔型的加工進(jìn)行了研究和試驗。

加工機(jī)床的選用

加工機(jī)床的選用是否合適決定了高速鋼軋輥加工的正常使用。本文選擇了以下幾種不同的機(jī)床進(jìn)行了對比試驗：經(jīng)數(shù)控改造的機(jī)床——CK8463和CK8440機(jī)床，原裝CK8450數(shù)控機(jī)床。其加工效果對比見表1。

由表1可以看出，使用CK8450 車床是加工φ350 mm以下高速鋼軋輥的最佳選擇。

軋輥孔型的加工工藝

G71復(fù)合循環(huán)加工方式

加工較大較深的預(yù)切分新輥孔型，如果采用簡單的反復(fù)調(diào)用精加工程序，機(jī)床走空刀的時間會比正常切削的時間多，這樣加工效率也就低下。為此，我們采用G71復(fù)合循環(huán)加工方式。G71復(fù)合循環(huán)加工是一種使用精加工程序描述粗加工的一種編程加工方式，程序編輯靈活，使用方便，因此可以最大限度地減少空刀耗時，提高了工作效率。

干式加工工藝

根據(jù)高速鋼軋輥的加工特性(切削速度低、切削深度小等)，是否使用切削液對刀具磨損和加工速度沒有明顯影響，故不使用切削液而采用干式加工方式，以降低加工成本，保護(hù)環(huán)境，方便檢測。

以典型的棒材連軋機(jī)，雙線切分工藝的螺紋鋼Φ14-12架預(yù)切分軋輥孔型為例，選用立方氮化硼刀具和CK8450機(jī)床對高速鋼軋輥加工工藝作簡單介紹。

軋輥直徑φ285 mm，輥身長度500 mm，2×10組孔型均勻分布，工作層硬度為肖氏硬度HS78~85，根據(jù)磨損情況重車修復(fù)余量3 mm，其孔型近似圖見圖1。

表1 CK8463、CK8440、CK8450機(jī)床其加工性能對比表

圖1 高速鋼軋輥使用效果圖(單位：mm)

◆ 新輥加工工藝

外圓→粗車孔型→半精車孔型→精車孔型→成品

外圓： 新軋輥出廠時輥身一般留1~3mm 的加工余量，在CK8450上加工可用MBN3500刀粗車，留0.2~0.4 mm余量，可省略精車外圓步驟直接進(jìn)入孔型加工。

使用整體氮化硼(CBN)刀具車削高速鋼軋輥外圓，切削用量選擇：切削速度選用15 m/min左右，切削深度選用1 mm，進(jìn)給量選用0.2~0.5 mm/r；一刀走完整個輥面后，刀尖的磨損一般超過0.08 mm，但刀片仍可正常切削，此時換刀很浪費(fèi)，但如不換刀，經(jīng)過2~3刀的磨損積累，又會造成較嚴(yán)重的輥徑大小頭現(xiàn)象。氮化硼復(fù)合片(PCBN)刀具的耐磨性很高，刀尖磨損量在0.05 mm 以下，因其強(qiáng)度低，不適于重切削。為了提高切削效率，我們選擇CBN刀具進(jìn)行粗車；為了提高加工精度，我們用PCBN刀具精車，以降低因刀具磨損所造成的誤差。基于同樣的考慮，我們把孔型加工分粗車、精車兩步進(jìn)行。

粗車孔型：使用G71復(fù)合循環(huán)加工方式編程，采用分組切削的加工方式對孔型進(jìn)行粗車，選擇整體氮化硼(CBN)刀具中的MBN3500作為粗車刀，因外圓留有余量，這時粗車孔型可以不留加工余量，直接貼外圓加工，切削用量選擇：切削速度10 mm/min左右，切削深度0.5 mm，進(jìn)給量0.2~0.3 mm/r；在加工中可以根據(jù)實(shí)際情況利用機(jī)床倍率開關(guān)對切削用量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，注意加工中切削速度不要超過15 mm/min，以減少刀具的磨損，保證加工效率和加工經(jīng)濟(jì)性。

半精車孔型：選擇氮化硼復(fù)合片(PCBN)中的SB95作為半精車刀具，留0.1mm精加工余量，切削用量：切削速度15~20 mm/min左右，切削深度0.2 mm，進(jìn)給量0.4~0.7 mm/r；加工程序使用帶圓弧補(bǔ)償?shù)腉42編程方式，可以調(diào)整刀具圓弧半徑，減小加工中Z軸的讓刀現(xiàn)象，這樣車兩刀就可以獲得半成品孔型。

精車孔型：選擇氮化硼復(fù)合片(PCBN)中的NB700作為精車刀具，切削用量：切削速度20~25 mm/min左右，切削深度0.1 mm，進(jìn)給量0.2~0.3 mm/r；仍使用半精車時的程序不變，一遍加工完成就可以獲得滿意的成品孔型。

◆ 軋輥修復(fù)加工工藝

(2) 對于使用后的軋輥修復(fù)用上述的半精車和精車工序就可以順利完成，只在半精車中調(diào)整切削用量即可，具體為：切削速度8~10 mm/min左右，切削深度0.5 mm，進(jìn)給量0.4～0.6 mm/r；

使用效果驗證

使用高速鋼軋輥軋制Ф16的成品，單槽軋制量較原珠光體軋輥提升4~5倍，負(fù)差率提高0.18%，每班可以節(jié)省20 min的換槽時間，表面光潔度有大幅度的穩(wěn)定提高，產(chǎn)品投放市場后受到廣大用戶的一致好評，年經(jīng)濟(jì)效益可以增加200萬元以上。

結(jié)束語

綜上所述，要想將鑄造高速鋼軋輥應(yīng)用到生產(chǎn)中，使之產(chǎn)生效益，機(jī)床、刀具、操作者的技術(shù)水平是決定高速鋼軋輥加工效率的主要因素，其中刀具對于高速鋼軋輥的加工效率的影響最大。在不改變現(xiàn)有機(jī)床裝備和人員的前提下，要提高加工效率，只有選擇合適的刀具材料和規(guī)格，不斷對操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高操作水平，才能達(dá)到理想的效果。