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《大连理工大学》 2010年
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面向YB-70钢支承辊加工的磨削工艺研究与质量控制技术

于大海  
【摘要】: 随着冶金行业对薄板材的制造规格(宽度)不断加大,对薄板材的加工精度要求不断提升,大型精轧机组所用轧辊的规格也在不断加大,制造精度要求日趋严格。例如某型号精轧机组的支承辊直径φ2500mm,辊宽4000mm,总长10000mm,重达200t,要求加工精度达到:IT4-IT5,加工表面粗糙度达到Ra0.1-0.2。对于如此大型的轧辊和如此精密的加工要求,国内目前尚无相应的制造加工能力和精密加工技术,此类轧辊产品只能依赖进口,不仅大大增加了我国钢铁企业的生产成本,也制约了我国大型高精度轧辊制造技术的进步。本文针对某企业YB-70钢大型支承辊的精密加工,进行了磨削工艺的研究和磨削质量控制技术的研究,具体工作如下: (1)采用正交设计,进行YB-70钢的精密磨削基础试验研究,考查了五个因素对加工尺寸精度和表面粗糙度的影响。在本文的试验条件下,达到尺寸精度最优的参数组合为砂轮粒度80#,砂轮线速度15m/s,工作台纵向速度9m/min,工作台横向速度0.8mm/s,磨削深度2μm;达到表面粗糙度最优的参数组合为磨料粒度100#,砂轮线速度15m/s,工作台纵向速度6m/min,工作台横向速度0.8mm/s,磨削深度2μm。 (2)以磨削时间最短为目标,以磨削加工的粗糙度要求和磨削力控制要求为约束条件,考虑试验用机床各参数的可调范围,建立了精密磨削工艺参数的优化模型,利用Matlab软件的优化工具箱进行了模型的求解。优化结果表明,为缩短磨削时间,可以提高工作台纵向速度,本文所得结果为16m/min。 (3)从理论上分析了磨削深度极小时和多次光磨时的加工表面粗糙度,得到的结论是:砂轮磨削深度取为加工表面截面曲线最大高度的一半时,表面粗糙度基本不变;光磨次数越大,加工表面越趋向理论的极限粗糙度。理论分析很好地解释了磨削试验和优化模型的结果。 (4)利用光学平直仪测量了试验用磨床导轨的直线度误差,其水平面内的直线度误差为f=1.19μm,垂直平面内的直线度误差为f=0.78μm;针对水平面内直线度误差积累曲线,分离出绝对误差,建立了绝对误差趋势曲线,为轧辊磨床砂轮架的数控插补提供了参考。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG580.6

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