高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备及加工方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备和加工方法，所述设备包括：夹持件，用于固定被加工的轧辊；导电块，与轧辊的辊颈处电连接；工具阴极，具有空腔，电解液通过空腔从工具阴极的面向轧辊的端部喷出；电解液供应装置，用于向工具阴极供应电解液；电源部分，其正极连接到导电块，负极连接到工具阴极，其中，工具电极的所述端部具有扇形间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地说，涉及一种具有更高效率的。
技术介绍
普通铸铁螺纹钢轧辊的硬度只有HRC57 65，不论车削还是横肋铣削，常规合金钢、高速钢刀具都能够胜任。但是由于硬度低，耐磨性差，轧机需要频繁调整换辊换槽，钢筋外形尺寸波动大，质量不稳定。为了提高螺纹钢轧辊的耐磨性，各厂都试图采用高速钢甚至碳化钨等高硬度轧辊，现场试验效果相当突出，高速钢轧辊单槽过钢量比铸铁辊提高3 4倍，碳化钨轧辊可达10倍以上。高速钢轧辊表面硬度超过HRC85，只能使用氮化硼车刀，刀片安装需要螺栓压板夹持，强度和韧性都不足，只得降低吃刀量和主轴转速。通常，螺纹钢轧辊在工作一段时间之后会由于轧辊表面疲劳需要对其进行返修， 以去除疲劳层。当返修螺纹钢成品轧辊时，遇到的难题更大。由于横肋槽的存在，无法使用机夹氮化硼车刀，只能采取先用焊接刀粗车，破坏掉横肋以后，再使用机夹氮化硼精车。由于横肋槽的存在，在粗车过程中，往往造成轧槽粉碎性裂纹，降低返修率，造成轧辊提前报废，经济效益难以发挥。返修一次，焊接刀也往往被破坏多次，整个加工效率极低。
技术实现思路
本专利技术的各方面提供了一种高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备，所述设备包括 夹持件，用于固定被加工的轧辊；导电块，与轧辊的辊颈处电连接；工具阴极，具有空腔，电解液通过空腔从工具阴极的面向轧辊的端部喷出；电解液供应装置，用于向工具阴极供应电解液；电源部分，其正极连接到导电块，负极连接到工具阴极，其中，工具阴极的所述端部具有扇形间隙。根据本专利技术的一方面，工具阴极的所述端部包括多个电解液喷头，每个电解液喷头分别对应于轧辊的各个轧槽部分。根据本专利技术的一方面，电解液供应装置供应压力为I. 5MPa至4. 5MPa，温度为25°C 至40°C的电解液。根据本专利技术的一方面，工具阴极的所述端部与轧辊之间的加工间隙为O. Imm至 O. 5mmο根据本专利技术的一方面，所述设备还包括电解液回收装置，将收集的电解液回收净化后供应至电解液供应装置。根据本专利技术的一方面，所述设备还包括氢气回收装置，回收并处理电解过加工过程中产生的氢气。本专利技术的另一方面提供了一种高硬度螺纹钢轧辊的电解加工方法，该方法包括下述步骤将被加工的轧辊固定到夹持件上，使轧辊的辊颈与电连接到电源正极的导电块之间形成滑动电连接；通过电解液供应装置向工具阴极供应电解液，工具阴极具有空腔，电解液通过空腔从工具阴极的面向轧辊的端部喷出；其中，工具电极的所述端部具有扇形间隙。根据本专利技术的一方面，工具阴极的所述端部包括多个电解液喷头，每个电解液喷头分别对应于轧辊的各个轧槽部分。根据本专利技术的一方面，电解液供应装置供应压力为I. 5MPa至4. 5MPa，温度为25°C 至40°C的电解液。根据本专利技术的一方面，工具阴极的所述端部与轧辊之间的加工间隙为O. Imm至O.5mmο根据本专利技术的一方面，该方法还包括利用电解液回收装置将收集的电解液回收净化后供应至电解液供应装置。根据本专利技术的一方面，该方法还包括利用氢气回收装置回收并处理电解加工过程中产生的氢气。根据本专利技术的一方面，该方法还包括通过电解加工破坏被加工的轧辊的横肋侧壁尖角部位之后，再利用氮化硼机夹车刀进行精加工。利用根据本专利技术的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备和方法能够大幅度缩短加工时间，并且能够提高加工精度并且减少车刀的损坏。从而解决高硬度螺纹钢轧辊返修时因横肋槽存在，容易造成崩槽、崩刀，加工效率低下，费用高昂的问题。附图说明为了清楚说明本专利技术，下面将对实施例所需要的附图作简单介绍。显然，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些示例，对本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例，在附图中图I是根据本专利技术示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的示意图；图2是根据本专利技术示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的多个电解液喷头的剖视图；图3A示意性地示出了根据本专利技术示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的月牙横肋槽；图3B示意性地示出了沿图3A的线A-A截取的剖视图；图4示意性地示出了根据本专利技术示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的月牙横肋槽放大图；图5A示意性地示出了根据本专利技术示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的月牙横肋槽的不意图；图5B示意性地示出了根据本专利技术示例性实施例的经过电解加工后的月牙横肋槽的示意图。附图标记说明1-工具阴极；2-轧辊；3-工具阴极固定装置；4-电解液输送管道；5_电解液压力表；6_管道开关；7_变频恒压泵；8_电解液储存箱；9_电解液回收管路; 10-主轴步进电机；11_电极进给电机；12_电解液回收装置；13-氢气回收装置；14_工具阴极；15_扇形间隙；16_卡盘绝缘层；17_顶针绝缘层；18_导电块；19_电源负极接线柱；20-电源部分；21_横肋槽；22_重新加工后的轧槽；23_电解加工前的横肋槽的上侧壁； 24-电解加工后的横肋槽的上侧壁。具体实施例方式本专利技术公开了一种，主要用来加工高速钢、碳化钨等高硬度螺纹钢轧辊的轧槽等，解决高硬度螺纹钢轧辊不容易加工的难题。下面结合附图和实施例，对本专利技术进一步说明。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例都属于本专利技术保护的范围。 参照图I和图2，图I是根据本专利技术示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的示意图；图2是根据本专利技术示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的多个电解液喷头的剖视图。为了清晰地示出根据本专利技术的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备，在图I中，同时示出了电解加工设备的俯视图和侧视图，其中，上部分为侧视图，下部分为俯视图。根据本专利技术一个实施例的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备可包括夹持件，用于固定被加工的轧辊2，夹持件与轧辊2之间具有绝缘构件；导电块18，与轧辊2的辊颈处电连接，导电块18与辊颈之间能够相对滑动而不破坏它们之间的电连接；工具阴极1，具有空腔，电解液通过空腔从工具阴极I的面向轧辊2的端部喷出；电解液供应装置，用于向工具阴极I供应电解液；电源部分20，其正极连接到导电块18，负极连接到工具阴极I。根据本专利技术的一个实施例，高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的夹持件用于固定被加工的轧辊2，夹持件与轧辊2之间具有绝缘构件。夹持件可以是能够用于固定轧辊，并且能够使轧辊根据需要进行转动和移动等的部件。根据本专利技术的一个实施例，采用一种数控轧辊车床为本体，主轴传动系统仍采用车床的主轴蜗轮蜗杆传动，由步进电机经蜗轮蜗杆传动给三爪卡盘，卡盘上夹紧面上形成有卡盘绝缘层16。同样，机床顶针与轧辊顶针孔间形成有顶针绝缘层17。根据该实施例， 夹持件由经过绝缘处理的三爪卡盘和机床顶针构成。然而，本专利技术不限于此，根据所采用的加工设备的具体形式，夹持件可以是可以固定被加工轧辊的其它装置，例如，可以是机械手臂、卡盘等。绝缘构件是设置在夹持件与轧辊2之间的用于使夹持件与轧辊2之间保持绝缘的构件。根据本专利技术的一个实施例，可以通过在夹持件与轧辊2之间设置绝缘层、绝缘垫片或其它绝缘结构来形成绝缘构件。根据本专利技术的另一实施例，可利用绝缘材料形成夹持件，从而使夹持件本身起到绝缘构件的作用。高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的导电块18与轧辊2的辊颈处电连接，导电块 18与辊颈之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨乐彬，郭锟，杨乐彦，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：