制造輥的方法與設(shè)備技術(shù)

一種制造輥（１）的方法，其中輥（１）的表面（２）通過電腐蝕工藝形成所期望的輪廓，并且在電腐蝕工藝后進行精加工工藝。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種制造輥的方法，其中輥的表面通過電腐蝕工藝形成所期望的輪廓。本專利技術(shù)還涉及一種制造輥的設(shè)備。為了使輥的工作表面在其制作完畢時具有所應(yīng)該具有的準(zhǔn)確的輪廓，公知采用了電腐蝕工藝。被稱為EDT(電火花毛化加工)的工藝可以使輥的表面得到高精度的輪廓。在EDT方法中通過電腐蝕輥表面切削材料，由此可實現(xiàn)，輥表面具有預(yù)置的均勻的表面粗糙度(輪廓平均算術(shù)偏差Ra)以及限定的峰值。在該方法中調(diào)節(jié)電極與輥表面相距一個精確的縫隙。在這種情況下，發(fā)生器以高頻率輸出切削脈沖形式的能量，這些切削脈沖局部在電極上方分布形成焊口。發(fā)生一次脈沖時，一有脈沖電壓作用，導(dǎo)電粒子就在電介質(zhì)中形成偶極子橋(Pipolbrücke)。一個電流開始流過，因此在輥表面上有電位坑形容積大小的材料被加熱超過其熔點并因此被放大。在一個放電槽中產(chǎn)生一個氣泡。如果腐蝕脈沖切斷，則放電槽中斷，因此該熔化體積被排出并如此被切削掉。這會遺留電位坑形的凹坑，由此總體上在更大的可控制的均勻性和緊公差時產(chǎn)生一個擴散的結(jié)構(gòu)。在軋制過程中輥作為軋制品變形及卷曲的工具。其中輥受軋制壓力沖擊，以使軋制品變形。在這種軋機機座中的載荷的作用下，輥的軋制性能特別改變到初始的軋制長度(Walzmetern)，這說明，在一個新輥的第一次運行中在使輥表面粗糙時所產(chǎn)生的高高的尖端折斷了，這導(dǎo)致輥表面被磨損及污染。這些污物對于接下來的變形及涂覆工藝是違人所愿的或具破壞性的，其導(dǎo)致巨大的材料廢品以及在接下來的加工中需要更多的費用。因此通?；虮匦璧?，在輥電腐蝕過后還要進行一道工藝以改善輥表面。其中除了EDT變形裝置還可以利用刷子和/或一種化學(xué)處理(腐蝕)來加工輥，即對“表面山脈”進行后處理。也就是粗糙結(jié)構(gòu)的尖端被破壞。由此輥在附加裝置(用于刷子)中或在化學(xué)池(用于腐蝕)中被加工。這種方法不需要很大的人工及相應(yīng)的制造成本。其他缺點在于，用刷子處理沒有限定的加工條件，這不利于工藝的可復(fù)制性。此外，接下來的工藝過程幾乎不能自動化，因此制造輥的整個制造過程受到負(fù)面影響。因此本專利技術(shù)的任務(wù)是設(shè)計一種方法及一種相對應(yīng)的設(shè)備，用此方法和設(shè)備可以簡化輥的制造過程。尤其是制造出的輥可以體現(xiàn)出最佳的進料特性，從而避免了上面所述的缺點。通過本專利技術(shù)該任務(wù)的解決辦法根據(jù)本方法其特征在于，在電腐蝕工藝之后實施一種精加工工藝。這種精加工工藝可以是利用幾何不定型刀刃進行機加工的過程。其中尤其可選研磨工藝或珩磨工藝。尤其推薦的是把帶式研磨工藝作為精加工工藝。有利的是，輥表面經(jīng)過精加工工藝處理后在輥的徑向方向測量可知，輥表面可以被切削掉1.0μm至20μm的材料。此外尤其有利的是輥表面的輪廓平均算術(shù)偏差通過精加工工藝一般沒有變化。制造輥的設(shè)備具有一個用來處理輥的表面的電腐蝕裝置。根據(jù)本專利技術(shù)在該設(shè)備中集成了精加工裝置。其中有利的是，電腐蝕裝置與精加工裝置被同一個數(shù)控機床控制系統(tǒng)所控制。有利的是，精加工裝置是帶式研磨裝置。其中帶式研磨裝置的砂帶配有平均磨粒大小在0.1μm至100μm之間的磨料、優(yōu)選剛玉或氮化硼。根據(jù)上述解決方案可同時獲得更多優(yōu)點在精加工工藝之后的EDT-變形(電腐蝕)可大量復(fù)制來匹配在精加工工藝后輥表面應(yīng)該具有的特性。利用帶式研磨裝置的進行后處理時，所有重要的加工參數(shù)都可以任意選擇或由數(shù)控機床控制。這適合于所用砂帶的進給速度、所選砂帶的粒度、擠壓滾子的硬度(利用擠壓滾子砂帶被壓到輥表面上)、使擠壓滾子壓到輥表面上的壓力以及輥的轉(zhuǎn)速。因此，變形的輥可以精整到精確的所期望的載重比率水平。保證了很好的工藝可靠性。因此可以使輥具有無附著物的均勻輥表面，其具有已提高的載重比率以及由此可產(chǎn)生的更高的耐磨強度。零星的、高于粗糙度的平均數(shù)值的尖端的折斷由此被阻止或者減到最少。加工輥表面的整個工藝過程可以全自動化。制造成本可以(同目前普遍方法比較)顯著降低。優(yōu)點還在于，邊界結(jié)構(gòu)(Grenzstruktur)具有最大的粗糙度，這樣輪廓平均算術(shù)偏差(Ra)不會改變并且僅僅不想要的、被削弱的上部尖端被切削掉。由此在待軋制工件上沒有幾何變形，并且在生產(chǎn)條件下能夠達(dá)到一種恒定的輥表面特性。如此加工的輥在軋制工藝中尤其在開始時無需跑合期。特別是輥表面上并沒有微小尖端折斷，這導(dǎo)致在軋制品上有更少的磨損和污染以及輥具有一個較長的工藝使用壽命。本專利技術(shù)的其他特征與細(xì)節(jié)體現(xiàn)在權(quán)利要求書中和以下在附圖中說明的一個本專利技術(shù)實施例的描述中。附圖示出附圖說明圖1用于制造一個輥的加工設(shè)備的局部示意側(cè)視簡圖；圖2同圖1所示設(shè)備，帶有精加工裝置；圖3如圖2中所示精加工裝置的放大圖；圖4圖3所示裝置的A向投影圖。圖中介紹了一種可制造一個輥1的加工設(shè)備7。加工設(shè)備7在加工過程中使輥1的表面2精確地具有最終輪廓。為此目的，輥在到達(dá)加工設(shè)備7前大部分已經(jīng)預(yù)加工和表面處理(硬化)過了。如圖1所示，加工設(shè)備7具有一個電腐蝕裝置3，其中圖1中用一些電極8表示。通過電極8實施EDT方法(電腐蝕方法)。其中實現(xiàn)輥1的表面2上的材料切削，也就是說以幾何預(yù)定型的方式實現(xiàn)材料切削。因此可以使輥1的表面2具有一個可選擇的均勻的輪廓平均算術(shù)偏差Ra(粗糙度)以及一定數(shù)量的材料尖端。設(shè)置電極8距輥1的表面2一個精確的可調(diào)的縫隙。通上脈沖電壓就可以切削材料粒子。停止脈沖在輥表面留有電位坑形凹坑，由此總體上可以在高度均勻性和緊公差時實現(xiàn)擴散的結(jié)構(gòu)。變形的、即通過電腐蝕加工的輥1的表面2接著利用帶狀研磨裝置4進行后處理，如圖2所示。必須指出，為了能一目了然在圖1中僅顯示出電腐蝕裝置3而在圖2中僅顯示帶狀研磨裝置4，實際上設(shè)備7中同時存在裝置3，4。如圖2所示，帶狀研磨裝置4在設(shè)備7中設(shè)置在兩個不同的位置上，也就是說可以移動到那里右側(cè)位置對應(yīng)于一個靜止位置，該位置上帶狀研磨裝置4不工作。左側(cè)位置上帶狀研磨裝置4回移至輥1上并且從其表面2切除材料。為此帶狀研磨裝置4在輥1的軸向上移動。利用帶狀研磨裝置4實施的研磨工藝設(shè)置其工作參數(shù)，使得表面2根據(jù)預(yù)定的目標(biāo)數(shù)據(jù)被精整，即表面2將切削到所期望的載重比率水平。此外還需注意的是，不僅電腐蝕裝置3還有帶狀研磨裝置4都受同一個數(shù)控機床控制系統(tǒng)5控制，這在圖中非常簡要的示出。詳細(xì)的帶狀研磨裝置4見圖3和4。帶狀研磨裝置4具有一個砂帶6，在其表面一側(cè)配有一層用來磨削的硬質(zhì)材料、例如配有剛玉或氮化硼。該硬質(zhì)材料的粒度按照所需輥1上的表面輪廓來選擇。非常精細(xì)的硬質(zhì)材料的平均磨粒大小可以小于1μm，對于對應(yīng)更高切削率的粗加工，大的磨粒粒徑可以在約50μm至100μm范圍內(nèi)。砂帶6在一個放卷滾子9上被收卷并放卷。砂帶導(dǎo)軌10把砂帶6引導(dǎo)至輥1的表面2處。然后砂帶6繼續(xù)導(dǎo)向至收卷滾子11并被收卷。在此，帶長可設(shè)為15至50m。砂帶6借助一個擠壓滾子12用一個徑向指向輥1軸線的壓力壓在輥表面2上。砂帶6在放卷滾子9上的放卷速度或收卷滾子11上的收卷速度通過一個可控驅(qū)動馬達(dá)13確定。通過對砂帶6的磨削硬質(zhì)材料的粒度的選擇、通過作用到擠壓滾子12的擠壓力、通過由驅(qū)動馬達(dá)13設(shè)定的砂帶6的速度、通過帶狀研磨裝置4相對于輥1的軸向進給以及通過輥的轉(zhuǎn)速可自由選擇或控制加工工藝的不同參數(shù)，來達(dá)到所期望的加工效果。因此，砂帶6的放卷由驅(qū)動馬達(dá)13控制速度。砂帶6的進給(在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
制造輥（１）的方法，其中輥（１）的表面（２）用一種電腐蝕工藝形成所期望的輪廓，其特征在于，在電腐蝕工藝之后進行精加工工藝。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：P溫克，S諾伊澤爾，R邁爾，
申請(專利權(quán))人：沃爾德里克西根機床有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]