淺議軋輥磨削對(duì)銅帶生產(chǎn)的影響(續(xù))

孫水珠

(中鋁洛陽(yáng)銅業(yè)有限公司，河南 洛陽(yáng)471039)

或工藝參數(shù)選擇。但是作為技術(shù)探討，仍列出基本工藝參數(shù)共參考。

1.3.1 砂輪速度

> 粗、精磨鋼質(zhì)軋輥25～35米/秒；

> 粗、精磨冷硬鑄鐵軋輥20～25米/秒。

1.3.2 軋輥速度

> 粗磨時(shí)30～50米/分；

> 精磨時(shí)15～30米/分；

> 當(dāng)磨削細(xì)長(zhǎng)輥?zhàn)訒r(shí)應(yīng)采用低速，尤其是磨削輥身尺寸小的光壓延輥時(shí)，工件軋輥的速度小于10米/分。

1.3.3 拖板縱向進(jìn)給速度

> 粗磨時(shí)取工件每轉(zhuǎn)拖板縱向進(jìn)給量約為砂輪寬度的2/3～3/4；

> 精磨時(shí)取工件每轉(zhuǎn)拖板縱向進(jìn)給量約為砂輪寬度的1/4～1/2。

1.3.4 拖板每往復(fù)行程橫進(jìn)給量

> 粗磨時(shí)橫進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)軋輥的硬度和磨削輥面的直徑而定，一般每次橫向進(jìn)給取0.03～0.05mm。對(duì)于材料硬、直徑大的軋輥，建議降低進(jìn)給速度；

> 精磨時(shí)每次橫向進(jìn)給取0.005～0.01mm；

> 拋光磨削時(shí)每次橫向進(jìn)給取0.002～0.003mm。

2 軋輥磨削對(duì)銅帶生產(chǎn)的影響

軋輥制造技術(shù)和軋輥磨床的現(xiàn)代化為軋輥磨削提供了良好的條件，但是，并非有了良好的軋輥和現(xiàn)代化的軋輥磨床就一定能夠磨出合格的軋輥。要保證每對(duì)軋輥都能完全滿足軋制和工藝的要求，最終還要靠技術(shù)熟練的軋輥磨床操縱手來精心細(xì)致的操作。因此實(shí)際磨削過程中依然出現(xiàn)許多磨削質(zhì)量缺陷，直接影響軋制銅帶生產(chǎn)質(zhì)量，造成銅帶報(bào)廢或者改制，給生產(chǎn)企業(yè)帶來不小經(jīng)濟(jì)損失和產(chǎn)品信譽(yù)度的降低?，F(xiàn)將生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的磨削質(zhì)量問題逐一剖析，為同行快速解決現(xiàn)場(chǎng)問題提供幫助和參考。影響銅帶生產(chǎn)質(zhì)量的生產(chǎn)因素非常多，本文僅探討軋輥磨削所造成的質(zhì)量缺陷。

2.1 銅帶表面光潔度超標(biāo)

高精度黃銅和合金化銅后續(xù)的再加工都要使用原始母帶的表面，有的還要電鍍，因此對(duì)于表面的光潔度非常嚴(yán)格。高精度銅帶用戶要求表面光潔度Ra小于0.2μm，如圖3所示。一般銅帶要求表面光潔度Ra小于0.4μm，但是有時(shí)Ra符合要求，用戶依然反映表面粗糙不能使用的問題其實(shí)是表面光潔度Rmax不合格造成的，如圖2所示。歸結(jié)到軋輥磨削上的原因：其一是磨削程序設(shè)計(jì)不合理，粗磨和精磨二者的磨削時(shí)間匹配不當(dāng)；二是粗磨每次進(jìn)給磨削量大和精磨時(shí)間不夠以及軋輥轉(zhuǎn)數(shù)和砂輪轉(zhuǎn)數(shù)不匹配；三是砂輪選取粒度過小。

圖2 表面光潔度Rmax為2.84μm 圖3 表面光潔度Ra為0.18μm

2.2 銅帶表面軟包或硌印

銅帶表面軟包俗稱“軟點(diǎn)”，實(shí)際上軋輥在使用過程中由于銅屑沾到工作輥上，再反粘到支承輥上，由于工作輥和支承輥不斷高速旋轉(zhuǎn)碾壓，局部粘銅部位形成巨大壓力，工作輥出現(xiàn)局部凹坑點(diǎn)，特別是銅帶邊部居多。如果“面包輥”或粘銅輥磨削時(shí)沒有有效消除已有缺陷，后續(xù)生產(chǎn)就直接造成銅帶表面缺陷，碾壓銅屑掉落會(huì)出現(xiàn)銅帶表面軟包，不掉落時(shí)就出現(xiàn)銅帶表面硌印。

2.3 銅帶表面振紋

銅帶表面振紋存在三種類型：第一是滿面橫向或螺旋周期性明暗條文，寬度1mm～10mm不等，如圖4.；第二是振紋不是滿面，只占銅帶寬度1/3或者1/2不等，如圖5；第三是周期性軋輥周長(zhǎng)長(zhǎng)度，一到三條不等的明暗紋，明暗紋寬度10mm左右。表面振紋的出現(xiàn)主要是軋輥磨削過程中造成的。

第一種橫向振紋是砂輪圓周速度過大、砂輪表面過硬、砂輪動(dòng)平衡不好、磨床主軸運(yùn)行不穩(wěn)造成，螺旋形振紋是砂輪主軸有軸向串動(dòng)、砂輪軸心線和工件軸心線不平行、砂輪修整表面凹凸不平、縱向進(jìn)給量太大造成；

第二種、第三種振紋是支持軋輥旋轉(zhuǎn)的撥叉變形、松動(dòng)或者與軋輥接觸不穩(wěn)定，造成工件旋轉(zhuǎn)時(shí)周期性震動(dòng)，也就形成與砂輪接觸壓力周期性變化，致使軋輥一個(gè)部位形成一到三條不等的明暗紋，或者是軋機(jī)裝輥校車時(shí)操作不認(rèn)真造成輥?zhàn)訅嚎克纬傻妮佔(zhàn)涌坑〉?，最終反應(yīng)到銅帶上。

無論何種振紋在一般磨削后的軋輥上很難發(fā)現(xiàn)，只有軋制銅帶后從一定角度才能在銅帶上看見，換一個(gè)角度就很難發(fā)現(xiàn)，因此首料檢查很重要。

圖4 滿面振紋 圖5 間斷振紋

2.4 銅帶表面“陰陽(yáng)臉”(如圖6)

磨削時(shí)局部輥面燒傷或者磨削量太小造成。前者的主要原因是：

① 磨削用量過大，如砂輪圓周速度過大或工件圓周速度過低，磨削深度過大；

② 砂輪硬度過高，磨削時(shí)磨粒變鈍不能脫落，導(dǎo)致工件表面高溫；

③ 砂輪粒度號(hào)過大，組織緊密，磨削時(shí)砂輪堵塞；

④ 砂輪與工件接觸面過大或接觸弧過長(zhǎng)，砂輪易堵塞；

⑤ 工件本身材料導(dǎo)熱性差，導(dǎo)熱系數(shù)??；

⑥ 冷卻方法不良，冷卻液不足，熱量排不出。

圖6 銅帶表面“陰陽(yáng)臉” 圖7 銅帶表面劃傷

2.5 銅帶表面劃痕

主要是軋輥磨削時(shí)磨粒脫落在砂輪與工作臺(tái)之間和冷卻液過濾不凈造成，如圖7。

2.6 銅帶表面輥印

銅帶表面出現(xiàn)的輥印間隔都是一個(gè)輥周長(zhǎng)，有時(shí)一條，有時(shí)多條，但是全部有周期性,即一個(gè)軋輥周長(zhǎng)，如圖8就是兩條輥印。造成的因素是上一次壓靠的輥磨削時(shí)磨削量較小沒有有效消除靠印造成的；或者是靠印傳遞到支承輥上后又反傳到工作輥上造成。一般磨削后的軋輥很難發(fā)現(xiàn)未消除的缺陷，只有軋制銅帶后才能在銅帶上發(fā)現(xiàn)，因此首料檢查很重要。

2.7 銅帶橫向差超標(biāo)

軋制過程造成銅帶橫向公差超標(biāo)，除了來料影響、操作不認(rèn)真外，一個(gè)不可忽視的原因就是支承輥或者工作輥在磨削過程中出現(xiàn)錐輥，正常軋輥的兩邊形位誤差不能超過0.005mm，特別是支承輥?zhàn)钊菀妆缓鲆暋?/p>

2.8 銅帶波浪

銅帶波浪(圖9)除了軋制工藝不合理和軋輥冷卻不均勻或者不科學(xué)造成軋輥熱變形不均勻外，軋輥磨削錐形也是一個(gè)不易發(fā)現(xiàn)的因素，造成錐形輥的原因是頭架與尾架中心線在水平面上存在一個(gè)角度、軋輥軸線沒有調(diào)整好，與砂輪軸線不垂直、砂輪太軟，使砂輪由工件端走到另一端時(shí)產(chǎn)生磨耗等造成。(現(xiàn)代的高精度軋輥磨床都配備有損耗自動(dòng)補(bǔ)償功能，因此使砂輪由工件端走到另一端時(shí)產(chǎn)生磨耗的因素較小)。

圖8 銅帶輥印 圖9 銅帶波浪

盡管上述的磨削缺陷是造成銅帶廢品的不同因素，但是相同的操作注意事項(xiàng)也是必不可少的，主要有以下幾條：

① 按特定的工件選擇砂輪，并作砂輪平衡和修整；

② 精磨軋輥時(shí)，上班后機(jī)床應(yīng)開車空運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，待機(jī)床熱平衡穩(wěn)定和液壓油排凈空氣后，再進(jìn)行磨削加工，便于穩(wěn)定磨削精度；

③ 整個(gè)磨削過程，特別是超精磨削和拋光鏡面磨削時(shí)，保證供給充分的、清潔的冷卻液，避免磨削燒傷、表面劃痕等磨削缺陷的產(chǎn)生；

④ 對(duì)于精度要求高的輥?zhàn)?，在無進(jìn)給光磨時(shí)可以采取一邊磨削，一邊使輥?zhàn)釉诼俜秶鷥?nèi)不斷變換轉(zhuǎn)速，以減少或打亂機(jī)床各種頻率的振動(dòng)對(duì)磨削圓度和磨削波紋的影響，提高軋輥磨削質(zhì)量；

⑤ 從軋機(jī)上卸下來的軋輥應(yīng)放置8小時(shí)以上讓其緩冷，不允許立即磨削。除炎熱夏季外，最好用毛氈等保溫材料覆蓋剛剛卸下的軋輥?zhàn)屍渚徛鋮s，以防止崩輥，同時(shí)磨削后的軋輥也應(yīng)該放置4小時(shí)以上，充分釋放磨削應(yīng)力再上機(jī)使用。

1.鐘衛(wèi)佳，《銅加工實(shí)用金屬手冊(cè)》，北京，冶金工業(yè)出版社，2007年1月

2.張文，《軋輥磨削的方法》

3.孫水珠，銅板帶軋輥磨床考察報(bào)告(內(nèi)部資料)

4.《瓦德里西WS IV H CNC 25X6000軋輥磨床操作手冊(cè)》(內(nèi)部資料)