軋輥/輥環(huán)加工用PCBN刀片經(jīng)驗

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軋輥企業(yè)經(jīng)過50年的努力奮斗，產(chǎn)品品種和質(zhì)量有了較大提高和改觀，目前常用軋輥有鑄鐵/鑄鋼軋輥，鍛鋼軋輥，硬質(zhì)合金（碳化鎢）軋輥/輥環(huán)，可生產(chǎn)線材、板材、管材、型材等制品。

軋輥作為軋鋼機的重要工具及消耗件，為了獲得更長時間的生產(chǎn)，鑄造成型的軋輥硬度很高，鍛造后的軋輥常經(jīng)過熱處理，硬質(zhì)合金軋輥/輥環(huán)通過粉末冶金方法制成硬度更高，這對機加工工序造成很大的影響，硬質(zhì)合金刀具很難加工，隨著超硬材料的發(fā)展，PCBN刀片可有效解決軋輥/輥環(huán)加工難題。具體方法如下：

一、軋輥材質(zhì)介紹

1.鑄鐵軋輥

鑄鐵軋輥包括冷硬鑄鐵軋輥，無限冷硬鑄鐵軋輥，球墨鑄鐵軋輥，高鉻鑄鐵軋輥，特殊鑄鐵軋輥，硬度用肖氏硬度表示，根據(jù)用途不同，其硬度也不同，一般在HSD30-90不等，常用于板材，線材，型材，管材精軋機架上。

在熱處理方式上，過去有些軋輥基本不進行熱處理，靠自然時效應(yīng)力，到現(xiàn)在高合金的軋輥開始進行人工時效熱處理，不僅用于鑄造應(yīng)力，更主要的是通過適宜的熱處理，獲得所需的軋輥使用性能。

2、鍛鋼軋輥

鍛鋼軋輥包括鍛鋼熱軋輥，鍛鋼冷軋輥，鍛鋼支撐輥，鍛造半鋼及白口鐵軋輥，硬度同樣用肖氏硬度表示，一般在HSD35-105之間，主要用于板材，型材軋機架，或開坯，大、中、小型精軋機架中。

在熱處理方式上，鍛鋼軋輥通過熱處理達到輥身、輥頸不同的性能要求，在輥坯質(zhì)量保證的前提下，熱處理直接決定了產(chǎn)品使用性能。鍛鋼軋輥根據(jù)不同使用性能要求，熱處理種類很多，一般分為預(yù)備熱處理和最終熱處理兩類。

3、粉末冶金軋輥

粉末冶金是一種成型工藝，常見的有碳化鎢（硬質(zhì)合金）軋輥、輥環(huán)，工具鋼軋輥，硬度常用洛氏硬度表示，一般在HRA70以上。

碳化鎢軋輥、輥環(huán)的抗彎強度可達2200 MPa 以上，沖擊韌性可達（4～6）×106 J/m2，洛氏硬度HRA78～90，個別甚至高于HRA90，基本實現(xiàn)了全致密（相對密度大于或等于99%），加上其固有的良好耐磨性，耐蝕性和高溫力學(xué)性能等，廣泛用于鋼鐵行業(yè)。

碳化鎢復(fù)合輥環(huán)的應(yīng)用范圍非常廣泛，線材、棒材、管材及其他小型材，如方鋼，六角鋼，扁鋼，角鋼等的生產(chǎn)都可以應(yīng)用這一技術(shù)，對軋機性能的提高都受到良好的效果。

4、修復(fù)軋輥

軋輥經(jīng)過長時間的工作會出現(xiàn)裂紋，剝落，斷裂等失效形式，由于軋輥價格昂貴，直接報廢加工成本太高，而且影響加工效率。常采用堆焊/噴焊等方法對軋輥進行修復(fù)，從而滿足不同性能要求的軋輥，對軋輥進行修復(fù)后再加工，不僅不影響軋鋼廠的加工效率，而且降低了加工成本。

二、軋輥常見的加工方式及加工刀具要求

1、軋輥常見的加工方式

 軋輥常見的加工方式有外圓粗車（毛坯件加工），軋輥開槽（車槽），扁頭銑削，月牙槽刻肋，軋輥修復(fù)后再加工這幾種方式。

     外圓荒車                 孔型車削                扁頭銑削

      重型切削                月牙槽加工                 軋輥修復(fù)

2、軋輥加工刀具的性能要求

（1）具備高的硬度，高的耐磨性，避免頻繁換刀，影響生產(chǎn)效率；

（2）需具備優(yōu)異的抗沖擊韌性和抗斷裂性能，防止大余量粗車高速鋼軋輥不崩刀；

（3）具備高的耐熱性，加工高硬度軋輥時，所產(chǎn)生大量的熱不會影響刀具壽命；

3、軋輥加工用刀片型號的選擇

大型軋輥常采用重型軋輥車床加工，重型軋輥常用機夾刀柄40*40刀方；常用刀桿角度為45度機夾車刀和圓弧車刀。部分小型軋輥亦采用25*25機夾刀柄和32*32機夾刀柄。機夾刀柄的主偏角根據(jù)軋輥“長徑比”選擇，細長軋輥常用90度或75度機夾車刀，“粗壯”軋輥常用45度或圓弧車刀加工。

車軋輥根據(jù)切削余量和加工狀況選擇PCBN刀片，一般使用RNMN200800，RNUN200800，RNMN150700，RNUN160800，RNUN150716，RNMN150716尺寸型號。

三、軋輥/輥環(huán)加工用PCBN刀片切削參數(shù)

四、軋輥/輥環(huán)加工用PCBN刀片案例

1、PCBN刀片加工鑄鐵軋輥案例

工件材料：高鎳鉻合金鑄鐵，工件硬度：HSD80，加工部位：外圓，選用刀片：BN-K1 RNMN2008，切削參數(shù)：Vc=45m/min，Fr=0.7mm/r，ap=4mm

對比優(yōu)勢：BN-K1材質(zhì)的刀具壽命相較于他廠CBN刀具提高50%，而且屬于正常磨損。

2、PCBN刀片加工高硼鋼軋輥案例

加工材料：高硼鋼軋輥，軋輥硬度：HSD68，加工部位：車槽；選用刀片：BN-S10 RNMN系列。加工效果：BN-S10材質(zhì)可加工24個槽，效率得到大幅提高。

3、PCBN刀片加工碳化鎢輥環(huán)案例

工件材料：碳化鎢，工件硬度：HRC84.5-85，加工部位：外圓，選用刀片：HLCBN RNMN120400，切削參數(shù)：Vc=25m/min，Fr=1.02mm/r，ap=0.6mm

對比優(yōu)勢：HLCBN材質(zhì)的刀具壽命是某進口PCBN刀片的5倍，而且屬于正常磨損。

4、PCBN刀片車槽案例

工件材料：高速鋼，工件硬度：HSD90，加工部位：輥槽，選用刀片：BN-S20 RCMX120700，切削參數(shù)：Fr=0.2mm/r，Vc=35m/min

優(yōu)勢對比：BN-S20材質(zhì)PCBN刀片的刀具壽命相較于某品牌PCBN刀具提高1倍，而且失效形式為正常磨損，沒有出現(xiàn)崩碎碎裂等不正常現(xiàn)象。

5、PCBN刀片加工修復(fù)后軋輥案例

加工材料：高速鋼軋輥，軋輥硬度：HRC60，加工部位：修復(fù)后軋輥的輥槽車削，選用刀片：BN-S20/BN-S10 RNMN系列，加工參數(shù):Vc=68m/min，ap=0.5mm，f=0.5mm/r ，加工方式：干式切削，加工效果：相較于硬質(zhì)合金刀具，效率提高5倍。