攻克失效冶金连铸辊内孔键槽加工难题

 炼钢连铸辊是连铸机的主要部件之一，其质量和寿命在连铸钢坯生产中至关重要，直接影响到产品成本、板坯质量和连铸机作业率。连铸辊失效方式的主要形式有：磨损、裂纹和弯曲变形。

 江西新余钢铁公司是一家年产千万吨级钢铁的大型国企，该公司在炼钢连铸过程中每年产生大量的失效连铸辊，磨损、裂纹比较好修复，但辊筒弯曲变形修复较难，特别是辊内键槽堆焊后硬度增大，用插床无法加工，用传统方法勉强加工成型键槽后，修复后的连铸辊道不仅因质量下降严重影响板坯质量。且修复效率较低，失效连铸辊道越积越多。

 传统的内孔键槽加工一般采用插床、拉床、刨床、线切割以及电解加床。用插床加工精度不高，要划线找正，容易出现让刀 ，产生锥度； 线切割精度高， 但是速度太慢，效率太低； 用拉床效率较高，但拉刀费用太高，且不能加工内径较大的工件，只适应于批量很大的情况;而电解机床只适应加工叶片、花键孔、、锻模等各种复杂型面以及薄壁、异形零件等；而对于较长和超过1000mm以上的内孔键槽，上述机床根本难以加工乃至无法加工。

 一种新式精密数控键槽机床（号：ZL2012 1 0159993.9、ZL2016 2 0337704.2），它采用了全新的加工原理，改变了传统金属切削机床加工内孔键槽的理念，综合了插、拉、刨床三者的优点，并采用数控技术和*的内孔定心工艺以及特殊的进刀原理；内孔定心，找正容易，装夹方便；它的加工速度和加工精度是传统方法没法比的；而且它的内孔键槽加工长度可达4000mm，工件外径加工时不受限制，它能加工：

1. 内孔平键键槽  2. 不同齿形内花键  3. 孔内螺旋油槽、内螺旋齿轮

4.  螺旋内花键   5. 锥形内花键      

       江西新余钢铁公司有关专家和技术人员找到我公司，研讨连铸辊内孔键槽加工解决办法，并将三根失效连铸辊送到我公司，使用我公司制造的NCK70-1000型数控键槽机床现场加工其内孔键槽，上述键槽加工难题迎刃而解。以下是此次试加工报告及图样：

 江西新余钢铁有限公司连铸辊样件内孔键槽试加工报告

        江西新余钢铁有限公司将三件连铸辊样件用于试加工内孔键槽，该批样件系堆焊修复件，堆焊部位大部分硬度约为HRB310，堆焊层可能有夹渣等缺陷。此次试加工键槽的目的是为了验证 NCK70-1000型数控键槽机床的加工内孔键槽的性能和效率；试加工时间为2018年11月8日 。

一、样件尺寸

1、样件长610mm、 Φ外为275mm、 Φ内为131mm。

2、键槽尺寸:36×610×6.5mm（宽×长×深），通孔平键槽。

二、数控键槽机床主要技术参数如下：

1、切削速度：0~150m/min

2、回程速度：0~20m/min

3、进给量：   1.5mm/次

4、刀具：单刀，白钢刀。用钨钢刀加涂层更好。

三、结论

1、键槽的精度达到±0.02mm. 直线度可达0.03 /300mm,且键槽表面粗糙度可达Ra2.0左右。

2、加工每根连铸辊的键槽的时间为23min.

3、新连铸辊不用加工中途换刀片修刃。 

4、经过堆焊的修复辊，因硬度较高和缺陷，造成加工硬层后必须换刀、磨刃；同时建议修复辊在加工键槽前适当回火。

5、实际生产过程中，减少内孔堆焊缺陷；为提高加工效率，回程速度可适当加快。

6、 NCK70-1000型数控键槽机床能取代插床用于：

①  冶金机械行业连铸机的连铸辊制造

②  钢铁行业失效连铸辊内孔键槽的修复加工、

7、江西某钢铁有限公司对此次试加工连铸修复辊内孔键槽结果表示十分满意。

                                                    连铸辊修复案例图

                           工件全图                                           新键槽加工后图