Изготовление валков прокатных станов для холодной и горячей прокатки
При сверлении глубоких отверстий диаметром более 70 мм применяют
кольцевые сверла. С помощью режущих пластинок 1 сверла, закрепленных в
корпусе 3 (рис. 105), выбирают кольцевую канавку в обрабатываемой
заготовке. В стенках корпуса между винтовыми канавками под винтами 2
размещены шарики, которые под действием пружин упираются в стенку
сердечника и придают сверлу постоянное направление в работе.
Рис. 105. Кольцевое сверло для глубокого сверления.
Корпус сверла соединен с оправкой 7 резьбой. На оправке закреплено
кольцо 6 со штуцером 5 и резиновьм шлангом 4 для подвода охлаждающей
жидкости, которая подается насосом под давлением. При глубоком сверлении
применение охлаждающей жидкости способствует не только отводу тепла от
инструмента, но и вымыванию стружки; для этой цели охлаждающую жидкость
следует подавать под высоким давлением.
Прочность шеек вала зависит от диаметра осевого отверстия, поэтому в
полости бочки растачивается камера с плавными переходами от осевого
отверстия. Это позволяет избежать концентрации напряжений, которые
возникают при термической обработке валка. Для растачивания камеры
применяют специальные бор-штанги 3 (рис. 106, а) с поворотной режущей
пластиной 1. Пластина разворачивается после ввода борштанги в отверстие
валка 2.
Растачивание ведется при работе борштанги на сжатие
или на растяжение. Производительность расточки повышается при работе
борштанги на сжатие (рис. 106, б).
После изотермического отжига и нормализации валок обрабатывают под
закалку; устанавливают в отверстие временные
пробки и на токарном станке протачивают на шейках две выточки под
люнеты, пробки удаляют. При установке валка в патроне и люнете торцы
подрезают с припуском и растачивают отверстия под чистовые пробки, на
которых производится обточка валка.
Поверхность валка не должна иметь острых кромок и рисок, переход от
одной поверхности к другой должен выполняться плавно, через галтели.
Несоблюдение этих условий может привести к концентрации напряжений при
закалке и разрушению валка. Перед закалкой следует обрабатывать
различные мелкие поверхности. Трефы обрабатываются на специальных
трефофрезерных станках в размер. На продольно-фрезерных станках
фрезеруются шпоночные пазы или квадраты с припуском на сторону 2 мм;
радиальные отверстия сверлятся в размер.
После закалки валок устанавливают в патроне и люнете с точностью до 0,25
мм, используя бочку как базовую поверхность, после чего растачивают
отверстия под центровые пробки. Пробки после охлаждения в жидком азоте
запрессовывают в отверстие.
Деталь устанавливают в центрах и протачивают бочку до устранения биения.
Шейки валов протачивают с припуском 0& мм для валков, проходящих второй
отпуск с целью снятия напряжений, и 0,5 мм — для валков, не проходящих
второго отпуска; все остальные поверхности обтачивают в размер.
Для повышения производительности при обработке закаленных валков
используют точение резцами с широкими лезвиями, оснащенными
минералокерамическими пластинками из сплава ВЗ. Задний угол резца с
широким лезвием — 6°, передний угол — (—6а), угол наклона режущей кромки
— 13°, ширина фаски режущей кромки — 0,5 мм. Валки площадью до 26 м2
обрабатывают резцами с такими геометрическими параметрами. Шероховатость
поверхности при этом не превышает Ra = 1,25 мкм.
При шлифовании валок устанавливается в центрах, поверхность бочки
шлифуется до снятия следов токарной обработки. При этом необходимо
поддерживать правильный режим охлаждения и правки круга во избежание
появления прижогов, которые снижают поверхностную твердость валков и
способствуют появлению микротрещин. Затем проводится окончательная
обработка мелких поверхностей — пазов, трефов, шлицев и т. п.
После второго отпуска выполняют чистовое шлифование
поверхности бочки и окончательную обработку шеек валков. Заправку
галтелей после шлифования производят твердосплавными радиусными резцами
на токарном станке. В качестве материала для изготовления валков горячей
прокатки используют легированные стали, а также чугун с отбеленной
поверхностью.
На рис. 107 изображен валок для горячей прокатки. Валок изготовляется из
стали 55Х, масса детали 20 890 кг, масса заготовки 26 000 кг.