专利名称：辊研磨方法
技术领域：
本发明涉及辊研磨方法。
背景技术：
以往，在轧钢机的辊磨削中，有以下辊磨削装置可以在将工件辊组装入辊轴承座 的状态下进行研磨(例如参照专利文献1)。 而且，有可以对组装入轧钢机的工件辊及支承辊进行磨削的联机轧辊磨床(例如 参照专利文献2)。 这些装置，为了防止因辊的重组或向辊维修工厂的运送而导致生产效率降低，在 将
辊组装入轧钢机的状态下对辊进行磨削, 而且，有以下辊的磨削方法为了对从轧钢机取出的轧辊在更短的时间内进行刃 磨，跨及轧辊的主体部表面的全长喷吹进行温度控制后的磨削液，由此将轧辊的温度保持 在比较接近轧制作业时的温度，使砂轮与轧辊的主体部表面接触而进行磨削(例如参照专 利文献3)。 有以下研磨装置为了通过控制研磨头与被加工物之间的接触面温度，改变接触 面应力分布，来抑制被加工物的平滑度、平面度以及平行度的偏差，具有用于向研磨头供给 加热流体而进行加热的加热装置(例如参见专利文献4) 此外，有以下研磨辊设有用于将研磨布纸吸附到表面的多个细孔和冷却水用的
通路(例如参见专利文献5)。 专利文献1 :日本特公平5-32124号公报 专利文献2 :日本特开平5-237521号公报 专利文献3 :日本特开昭58-4343号公报(第4页右上栏第9行至第17行)
专利文献4 :日本特开2002-83791号公报
专利文献5 :日本特开2002-355765号公报 图6是表示对在后辊上行进的巻筒纸涂覆流体的缝式喷嘴的图。 后辊IOI向箭头A所示的方向旋转。巻筒纸103被巻绕在后辊101上并向箭头B
的方向传送。缝式喷嘴105与后辊101之间空出微小的间隙G而进行配置。从缝式喷嘴
105喷出的流体被涂覆到巻筒纸103上。(几何学形状的影响) 为了以均匀的厚度将流体涂覆到巻筒纸103上，优选缝式喷嘴105与后辊101之 间的间隙G在后辊101旋转一周的过程中始终一定。若后辊IOI的圆度变差，则在后辊IOI 旋转一周的过程中，间隙G会随着后辊lOl的旋转而变化。若间隙G变化，则涂覆到巻筒纸 103上的流体厚度变化。因此，为了以均匀的厚度将流体涂覆到巻筒纸103上，优选确保后 辊101的圆度良好。 而且，优选间隙G在缝式喷嘴105的整个长度上均匀。若后辊101的圆度变差，则 间隙G在缝式喷嘴105的长度方向上变化。若间隙G变化，则涂覆到巻筒纸103上的流体
3厚度变化。因此，为了使间隙G在缝式喷嘴105的整个长度上、即在后辊101的辊面长的整 个范围内均匀，优选确保后辊101的圆柱度良好。
(安装误差的影响) 另一方面，后辊101由轴承(未图示)及轴承外壳以可旋转的方式进行保持。
轴承具有许用误差。对于轴承的内环，即使精度等级良好、标称直径小，例如也有 大约2.5微米(ym)的许用误差；对于轴承的外环，即使精度等级良好、标称直径小，例如也 有大约4至5微米的许用误差。而且，保持轴承的轴承外壳也有大约3至5微米的许用误 差。例如，对于轴承的许用误差，由JISB1514规定的内环及外环的尺寸精度可知，在除了圆 锥滚子轴承以外的径向轴承中，对于内环，在标称轴承内径为18至30毫米时，精度等级为 2级则平均内径尺寸差为上0至下-2. 5微米，精度等级为5级则平均内径尺寸差为上0至 下_6微米。在标称轴承内径为80至120毫米时，精度等级为2级则平均内径尺寸差为上0 至下-5微米，精度等级为5级则平均内径尺寸差为上0至下-10微米。对于外环，在标称 轴承外径为50至80毫米时，精度等级为2级则平均外径尺寸差为上0至下-4微米，精度 等级为5级则平均外径尺寸差为上0至下-9微米。在标称轴承外径为150至180毫米时， 精度等级为2级则平均外径尺寸差为上0至下-7微米，精度等级为5级则平均外径尺寸差 为上0至下-13微米。 因此，在通过轴承将后辊101安装于轴承外壳上时，由于存在这些许用误差，后辊 101的旋转产生振摆。即使确保了后辊101的圆度级圆柱度良好，由于轴承及轴承外壳的 安装误差，后辊101的旋转有时也会产生振摆。后辊101的振摆使得后辊101与缝式喷嘴 105之间的间隙G变化。由此，间隙G在后辊lOl的辊面长的整个范围内并不是一定的，涂 覆到巻筒纸103上的流体厚度发生变化。
(温度的影响) 后辊IOI，在由缝式喷嘴105涂覆流体时，有时会被加热至规定温度。即使是在室 温下圆度及圆柱度良好的后辊IOI，也存在因温度上升导致后辊101扭转的问题。在室温下 磨削后的辊，若被加热至规定的使用温度，则有时会产生圆度的偏差。例如，温度上升60°C 时，有时也会产生士30微米的圆度误差。 特别是，在后辊101的构造复杂时，有时因温度上升引起的后辊101的变形也变 大。虽然后辊的构造简单时，温度的影响小，但是后辊的构造复杂时，温度的影响大。
(压力的影响) 后辊101设置用于使加热介质或冷却介质通过的通路，以调整温度。 例如，以大约0. 1至0. 7Mpa的压力向后辊的通路提供载热体。当载热体的压力施
加于通路上时，后辊膨胀变形。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于获得圆度良好的辊的辊研磨方法。 本发明的目的在于提供一种可以减小安装于轴承装配体上的辊的振摆的辊研磨方法。 本发明的目的在于提供一种温度对辊变形的影响小的辊研磨方法。
此外，本发明的目的在于提供一种压力对辊变形的影响小的辊研磨方法。
为了解决上述课题，在本发明中设定为以下的研磨方法。
即，在辊研磨方法中，设有 第一工序，进行第一辊(17)的定心，以磨削装置(31)对该第一辊(17)的外周面 (17c)和两端的轴承部(17b)进行磨削，使室温下的该第一辊(17)的圆度在25微米以内；
第二工序，在该轴承部(17b)上安装轴承(19)及轴承外壳(23);
第三工序，将该轴承外壳(23)固定于底座(5)上；
第四工序，使该第一辊(17)旋转；以及 第五工序，使具有3微米以内的圆度且在外周面(3c)上设有研磨机构(29)的第 二辊(3)旋转，并将该第二辊(3)压靠在该第一辊(17)的该外周面(17c)上而对该第一辊 (17)的该外周面(17c)进行研磨。 由此，可以对将第一辊(17)安装于轴承装配体(24)上而处于实际使用状态的第 一辊(17)进行研磨。由此，可以减小第一辊(17)的旋转振摆。 另外，如上所述，轴承的内环、外环根据精度等级存在尺寸差，在购买精度等级良 好的、例如与2级相比购买2级的轴承并进行使用时，一般付货期长且价格昂贵，但是在本 发明中，即使将精度等级低的例如为5级的、尺寸差较大的轴承(19)用于轴承装配体(24) 中，也可以对处于实际使用状态的第一辊(17)进行研磨，所以可以以付货期短且廉价的轴 承来减小第一辊(17)的旋转振摆。 该第一辊(17)的直径(dl)最好是该第二辊(3)的直径(d2)的2倍以上。 通过减小第二辊(3)的直径(d2)，可以容易地制成圆度良好的第二辊。 该第一辊(17)的该外周面(17c)最好由加热机构(27)加热或由冷却机构(27)冷却。 由此，可以将第一辊(17)的外周面(17c)的温度调整至实际的使用温度。通过以 实际的使用温度对第一辊(17)的外周面(17c)进行研磨，可以减小温度变化对第一辊(17) 的变形造成的影响。 该第二辊(3)的该外周面(3c)最好由加热机构(25)加热或由冷却机构(25)冷 却。 由此，可以将第二辊(3)的外周面(3c)的温度调整至与第一辊(17)的实际使用 温度相同或比该实际使用温度低20°C左右的温度。 该第一辊(17)和/或该第二辊(3)的内部，最好由使载热体在该第一辊(17)和 /或该第二辊(3)的内部循环的该加热机构(25、27)加热或由该冷却机构(25、27)冷却。
通过控制载热体的温度，可以调整该第一辊(17)和/或该第二辊(3)的温度。
该第一辊(17)的内部最好以层状(35a、35b、35c)形成了多个流体流路(37、38、 39)。 通过对第一辊(17)施加使用载热体时的载热体的压力(例如0. 2MPa)而进行研 磨，可以减小压力对变形的影响。而且，通过对第一辊(17)施加用于吸附巻筒纸的真空压 力而进行研磨，可以减小压力对变形的影响。 该第一辊(17)与该第二辊(3)的温度差最好在2(TC以内。 该第一辊(17)的面长(Ll)最好是该第二辊(3)的面长(L2)的1/2以下。 该研磨机构最好是以螺旋状巻绕并固定在该第二辊(3)上的砂带。
所述第五工序最好包括最初以粗磨粒的砂带对该第一辊(17)的该外周面(17c) 进行研磨的工序和之后以细磨粒的砂带对该第一辊(17)的该外周面(17c)进行精加工的工序。 所述第五工序最好包括对该第一辊(17)的该外周面(17c)进行研磨直至该第一 辊(17)的振摆达到5微米以内的工序。 由本发明一实施例研磨后的第一辊，旋转振摆变小。由此，当将第一辊用作缝式喷
嘴的后辊时，可以以均匀的膜厚向巻筒纸上涂覆流体。 根据本发明一实施例，可以获得圆度良好的辊。 根据本发明一实施例，可以减小安装于轴承装配体的辊的旋转振摆。
根据本发明一实施例，可以减小温度对辊变形的影响。
根据本发明一实施例，可以减小压力对辊变形的影响。
根据本发明一实施例，可以对构造复杂的辊进行研磨。
图1是表示研磨装置的立体图。 图2是表示待研磨的辊(第一辊)的直径和研磨辊(第二辊)的直径的图。 图3是表示待研磨的辊(第一辊)的面长和研磨辊(第二辊)的面长的图。 图4是表示由圆筒磨床磨削的辊的图。 图5是待研磨的辊(第一辊)的辊部分的局部剖视图。 图6是表示对在后辊上行进的巻筒纸涂覆流体的缝式喷嘴的图。
具体实施例方式以下，参照附图基于优选的实施方式对本发明进行说明。另外，以下实施方式中记 载的构成零件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，如无特别的特定记载，并未将本发明的 范围仅限于此。
(研磨装置) 图1是表示磨削装置1的立体图。 研磨装置l包括研磨辊(第二辊)3。研磨辊3能够以轴线X1为中心旋转地设置 与基础台(底座)5上。研磨辊3的两端部由轴承7支撑。轴承7由轴承外壳9保持。轴 承外壳9固定于工作台ll上。工作台11的两端部由轨道13支撑。轨道13固定于基础台 5上。工作台11借助驱动装置15沿着轴线Y在轨道13上滑动。轴线Y与研磨辊3的轴线 XI垂直。 待研磨的辊(第一辊)17能够以轴线X2为中心旋转地安装于基础台5上。待研 磨的辊17的轴线X2与研磨辊3的轴线XI基本平行地配置。待研磨的辊17的两端的轴承 部17b由轴承19支撑。轴承19由轴承外壳23保持。轴承19及轴承外壳23构成轴承装 配体24。轴承装配体24安装于基础台5上，待研磨的辊17变为实际使用的状态。
研磨辊3及待研磨的辊17通过马达(未图示)进行旋转。 研磨辊3连接于载热体供给管25上。载热体被从载热体供给管25提供到研磨辊 3的内部。待研磨的辊17连接于载热体供给管27上。载热体被从载热体供给管27提供到辊17的内部。 研磨辊(第二辊)3的圆度在3微米以内。研磨辊3上以螺旋状巻绕有砂带29。
图2是表示待研磨的辊(第一辊)17的辊部分17a的直径dl与研磨辊(第二辊) 的辊部分3a的直径d2的图。为了确保研磨辊3的圆度良好，研磨辊3的直径d2越小越好。 因此，研磨辊3的直径d2比待研磨的辊17的直径dl小。更为优选的是，待研磨的辊(第 一辊)17的直径dl可以是研磨辊(第二辊)3的直径d2的2倍以上。
图3是表示待研磨的辊(第一辊)17的面长Ll与研磨辊(第二辊)3的面长L2的 图。在这里，辊面长是指不包括轴承部(轴颈)3b、17b的辊部分3a、17a的轴方向的长度。 在本实施例中，将待研磨的辊(第一辊)17的面长L1设定为研磨辊(第二辊)3的面长L2 的二分之一以下。
(研磨方法) 图4是表示由圆筒磨床磨削的辊的图。如图4所示，由圆筒磨床(未图示)的中 心33对待研磨的辊(第一辊)17进行定心。以圆筒磨床(未图示)的砂轮31对待研磨的 辊17的辊部分17a的外周面17c和两端的轴承部17b进行磨削。由此，使辊17的外周面 17c的圆度在室温下为25微米以内。 如图1所示，在以圆筒磨床磨削后的辊(第一辊)17的轴承部17b上安装轴承19。
将轴承19安装到轴承外壳23上。 将轴承外壳23安装到基础台5上。由此，待研磨的辊17变成实际使用的状态。
待研磨的辊(第一辊)17通过马达(未图示)进行旋转。 在圆度为3微米以内的研磨辊(第二辊)3的外周面3c上以螺旋状巻绕砂带29， 通过马达(未图示)使研磨辊3旋转。通过驱动装置15使工作台11向待研磨的辊(第一 辊)17移动，使旋转的研磨辊3与旋转的辊17的外周面17c抵接而对外周面17c进行研磨。
在利用研磨辊3对外周面17c进行研磨的工序中，可以最初以粗磨粒的砂带对辊 17的外周面17c进行研磨，之后，将粗磨粒的砂带更换为细磨粒的砂带，以细磨粒的砂带对 辊17的外周面17c进行精加工。例如，可以最初以粒度号(#)为320号或320号以下的粗 粒度(磨粒)的砂带进行研磨，之后以400号或400号以上的细粒度的砂带进行精加工。而 且，进一步优选，可以最初以320号或320号以下的粗粒度的砂带进行研磨，接着以400号 至600号的细粒度的砂带进行中间研磨，接着再以1000号或1000号以上的粒度更细的砂 带进行精加工研磨。这样一来，通过阶段性地使用从粗磨粒至细磨粒的砂带来修复表面损 伤，最终可以获得良好的精加工研磨面，并可以縮短整体的研磨时间而迅速地进行研磨。另 外，上述粒度号的数值(号)原本表示每平方英寸(25.4毫米)的筛孔数，是表示磨粒(研 磨材料)的颗粒大小的单位，磨粒越粗则数值越小，磨粒越细则数值越大。作为砂带的种 类，例如可以使用"三共理化学株式会社制的S ，一7 O A (商品名)系列"等。
在本实施例中，以研磨辊3对该辊17的外周面17c进行研磨直至待研磨的辊(第 一辊)17的振摆达到5微米以内。在这里，辊的圆度是对辊进行定心后以其作为基准的圆 度；另一方面，辊的振摆是指将辊组装入轴承装配体24中并通过轴承19使其旋转时的辊表 面的振摆。 另外，可以对待研磨的辊(第一辊)17进行加热或冷却，并将待研磨的辊(第一 辊)17的外周面17c的温度调整至实际的使用温度。对于待研磨的辊(第一辊)17，可以从载热体供给管27向辊17的内部供给加热介质而进行加热。或者可以从载热体供给管27向辊17的内部供给冷却介质而对辊17进行冷却。由此，在对待研磨的辊(第一辊)17进行研磨时，可以将辊17的外周面17c的温度调整至实际的使用温度。通过以实际的使用温度对辊17进行研磨，可以减小温度对于辊17的研磨精度的影响。 而且，可以对研磨辊(第二辊)3进行加热或冷却，以调整研磨辊3的辊部分3a的外周面3c的温度。对于研磨辊(第二辊)3，可以从载热体供给管25向辊3的内部供给加热介质而进行加热。或者可以从载热体供给管25向辊3的内部供给冷却介质而对辊3进行冷却。由此，在对待研磨的辊(第一辊)17进行研磨时，可以调整辊3的外周面3c的温度。在进行研磨时，可以将研磨辊3的温度设定为与待研磨的辊17的温度相同。研磨辊3的温度可以与待研磨的辊17的实际使用温度相同，或者温度差为低2(TC左右。S卩，在进行研磨时，研磨辊3与待研磨的辊17的温度差在0t:至2(TC的范围内。
图5是表示待研磨的辊(第一辊)的辊部分的局部剖视图。 待研磨的辊(第一辊)17的辊部分17a的内部以层状形成了多个流体流路。辊部分17a的内侧层35a以螺旋状形成了用于使载热体通过的载热体流路37。加热介质或冷却介质被提供给载热体流路37，以调整待研磨的辊(第一辊)17的温度。大约以0. 1至0. 7Mpa的压力提供载热体。当载热体的压力施加于辊17时，辊17膨胀变形。为了减小压力对研磨精度的影响，对流体流路施加辊17的使用时的压力(例如0. 2MPa)而对辊17进行研磨。 辊部分17a的中间层35b形成了用于提供真空压力的吸引通路38。吸引通路38
被提供大约-90kPa的真空压力。在辊部分17a的外侧层35c上设有多个吸引孔39。吸引
孔39与吸引通路38连通。由此，在辊17上传送的巻筒纸被吸附到辊17上。 另外，在本实施例中，待研磨的辊(第一辊)17的圆柱度可以较低。只要辊没有振
摆，圆柱度问题不大。 将通过本实施例研磨后的第一辊用作缝式喷嘴的后辊时，可以以均匀的膜厚向巻
筒纸上涂覆流体。将流体作为热熔材料时，可以以io微米以下的稳定膜厚将热熔材料涂覆到巻筒纸上。(研磨辊3的制成) 在制成研磨辊3时，若研磨辊3的直径小，则可以利用以往的磨削方法制成圆度及
圆柱度良好的辊。但是，在以往的磨削方法中，难以精度良好地制成大直径的辊。 但是，有时需要大直径的研磨辊3。为了制成大直径的研磨辊，首先要制成圆度高
的小直径的母辊。然后，将该母辊作为研磨辊，利用本发明的研磨方法对大直径的辊进行研
磨。母辊的直径最好使用50毫米至200毫米。母辊的直径越小，越容易确保母辊圆度的精
度。母辊最好是简单的构造。这是因为不易热变形。母辊可以膨胀。主演可以沿着旋转轴
线设置贯通孔，通过使油在贯通孔中流动而进行加热。 研磨后的大直径的辊以1转/分的旋转速度旋转，母辊以数百转/分的旋转速度
旋转。为了将母辊的旋转速度抑制在200rpm左右，几乎无法减小母辊的直径。 也可以将大直径的辊作为母辊，利用本发明的研磨方法对更大直径的辊进行研磨
而制成大直径的母辊。 这样一来，可以制成大直径的研磨辊3。
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(变形例) 参照上述实施例，说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例。
在本实施例中，使用巻绕有砂带的辊作为研磨辊。 一般情况下，难以确保通常的研磨辊的圆度良好。对此，本实施例中的研磨辊3是在辊上巻绕了砂带。辊一般可以精度良好地支撑。而且，砂带厚度的偏差主要是从砂带的固定材料凸出的磨粒高度的偏差，因而砂带厚度的偏差处于士l微米左右的范围内。当以螺旋状巻绕砂带并将其贴靠在待研磨的辊上时，砂带表面的凸部被压下，砂带的表面进一步变平。由此，与通常的研磨辊相比，本实施例的研磨辊可以确保良好的圆度。 可以用胶带或束带将砂带的两端固定于辊上。 本发明的研磨机构不限于砂带，也可以是在辊上涂有研磨材料的研磨机构。研磨材料不必是螺旋状。 对辊进行加热时，也可以使用热风。 在载热体为热风的情况下，为了防止加热轴承部，可以包围辊而制成热风的通路，以防止热风吹到轴承部上。 在本实施例中，辊上设置了用于吸附巻筒纸的吸引？L。但是，辊也可以具有用于喷出空气的构造。 本发明不限于以上的实施方式，可以在不脱离特征事项的前提下以其他各种方式进行实施。因此，上述的实施方式在所有方面仅仅是简单的示例，而并不是限定性的解释。本发明的范围由请求保护范围表示，不受说明书内容的限制。此外，属于请求保护范围的同等范围的变形或变更均在本发明的范围内。
权利要求
一种研磨方法，其特征在于，包括第一工序，进行第一辊的定心，以磨削装置对该第一辊的外周面和两端的轴承部进行磨削，使室温下的该第一辊的圆度在25微米以内；第二工序，在该轴承部上安装轴承及轴承外壳；第三工序，将该轴承外壳固定于底座上；第四工序，使该第一辊旋转；以及第五工序，使具有3微米以内的圆度且在外周面上设有研磨机构的第二辊旋转，并将该第二辊压靠在该第一辊的该外周面上而对该第一辊的该外周面进行研磨。
2. 如权利要求l所述的研磨方法，其中， 该第一辊的直径(dl)是该第二辊的直径(d2)的2倍以上。
3. 如权利要求1或2所述的研磨方法，其中， 该第一辊的该外周面由加热机构加热或由冷却机构冷却。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的研磨方法，其中， 该第二辊的该外周面由加热机构加热或由冷却机构冷却。
5. 如权利要求3或4所述的研磨方法，其中，该第一辊和/或该第二辊的内部，由使载热体在该第一辊和/或该第二辊的内部循环 的该加热机构加热或由该冷却机构冷却。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的研磨方法，其中， 该第一辊的内部以层状形成了多个流体流路。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的研磨方法，其中， 该第一辊与该第二辊的温度差在2(TC以内。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的研磨方法，其中， 该第一辊的面长(Ll)是该第二辊的面长(L2)的1/2以下。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的研磨方法，其中， 该研磨机构在该第二辊上以螺旋状巻绕并固定砂带。
10. 如权利要求9所述的研磨方法，其中，所述第五工序包括最初以粗磨粒的砂带对该第一辊的该外周面进行研磨的工序和之 后以细磨粒的砂带对该第一辊的该外周面进行精加工的工序。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的研磨方法，其中，所述第五工序包括对该第一辊的该外周面进行研磨直至该第一辊的振摆达到5微米 以内的工序。
全文摘要
本发明提供用于获得圆度良好的辊的辊研磨方法，其包括第一工序，进行第一辊(17)的定心，以磨削装置(31)对该第一辊(17)的外周面(17c)和两端的轴承部(17b)进行磨削，使室温下的该第一辊(17)的圆度在25微米以内；第二工序，在该轴承部(17b)上安装轴承(19)及轴承外壳(23)；第三工序，将该轴承外壳(23)固定于底座(5)上；第四工序，使该第一辊(17)旋转；以及第五工序，使具有3微米以内的圆度且在外周面(3c)上设有研磨机构(29)的第二辊(3)旋转，并将该第二辊(3)压靠在该第一辊(17)的该外周面(17c)上而对该第一辊(17)的该外周面(17c)进行研磨。
文档编号B24B5/37GK101767298SQ20091026566
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月28日 优先权日2008年12月26日
发明者勇野喜雅之, 寺尾幸起, 松永正文 申请人:诺信公司