一种复合式高精度板型辊的制作方法

本发明涉及钢铁、铜、铝等金属的板、带材表面平直度检测技术领域，具体涉及一种复合式高精度板型辊。

背景技术：

以往的用于钢铁、铜、铝等金属的板、带材表面平直度检测的板型辊为整体结构，板型辊上用于安装传感器的孔为圆形孔，圆形孔绕板型辊的轴线均布设置，沿板型辊的轴线贯穿整个辊体，安装传感器的圆形孔属于深孔加工，其加工难度高、加工质量差，孔的直线度、孔之间的轴线平行度、空的圆柱度、孔的表面质量均无法保证；而安装传感器的圆形孔的加工质量对金属板、带材平直度的检测灵敏度及准确度均有着决定性的影响，随着现有市场金属板、带材平直度要求越来越高，以往整体结构的板型辊已无法满足当前金属板、带材的生产检测需求，成为金属板、带材生产检测技术领域急待解决的技术障碍。

技术实现要素：

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种复合式高精度板型辊，其采用分体结构，包括芯轴、套筒；通过在芯轴上加工出芯轴u形槽取代以往的板型辊用于安装传感器的圆形孔，解决了深孔加工的技术难题。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种复合式高精度板型辊，包括芯轴、套筒、传感器；所述芯轴为阶梯轴，其中部直径最大段外径上绕轴线均布设有若干芯轴u形槽，芯轴u形槽可采用成型铣刀进行加工，由于使用成型铣刀直接在芯轴外圆表面进行铣削加工，因此具有加工精度高、加工表面质量好的特点，解决了以往深孔加工的直线度、孔之间的轴线平行度的技术难题；所述套筒为圆管状，其固定设置在芯轴中部直径最大段的外圆上，因为套筒的内孔直径较大，其内孔终加工可采用磨削加工或镗加工，无论采用磨削加工或镗加工，其均具有极高的终加工精度和表面质量，同时保证了套筒的均匀壁厚，因此解决了以往深孔加工的圆柱度、孔表面质量的技术难题，使得复合式高精度板型辊对金属板、带材平直度的检测灵敏度及准确度均有极大提高；所述压力传感器设有若干个，其均布固定设置在芯轴u形槽底部；

所述套筒内圆面设有套筒装配面、套筒传感器工作面，套筒装配面与套筒传感器工作面设计直径相等，套筒装配面表面粗糙度大于套筒传感器工作面表面粗糙度；套筒内圆面设置套筒装配面、套筒传感器工作面的目的，是在不影响压力传感器工作精度的情况下，同时保证芯轴与套筒之间过盈配合的可靠性；通常情况下，芯轴与套筒的装配面在终加工完成后均具有较低的表面粗糙度，为保证板型辊在工作过程中芯轴与套筒之间不发生位移，需要芯轴与套筒之间有较大过盈量，但过盈量过大会使芯轴与套筒装配后，套筒相对于芯轴的u型槽处产生变形，从而影响了板型辊的外圆度；但芯轴与套筒之间过盈量较小时，又无法保证芯轴与套筒之间过盈配合的可靠性；在套筒内圆面设置套筒装配面后，使芯轴与套筒之间在过盈配合量设计下限的情况下，利用较高表面粗糙度的套筒装配面与芯轴表面间产生较大的摩擦力，从而确保了芯轴与套筒之间过盈配合的可靠性；套筒装配面是在套筒内表面终加工完成后，通过加工出的铜攻利用火花机放电加工而成，或利用激光器在套筒内表面沿轴向扫描而成，通过调整火花机或激光器工作参数，在几乎不影响套筒内表面直径的情况下加工出火花纹或激光扫描纹，因火花纹或激光扫描纹本身具有极高的表面硬度，在芯轴与套筒装配时，套筒装配面的火花纹或激光扫描纹会嵌入套筒的外表面，因此即使在芯轴与套筒之间过盈配合量在设计下限的情况下，芯轴与套筒之间过盈配合仍具有非常高的可靠性。

进一步的，所述芯轴u形槽中间底部均布设有若干传感器安装孔，其用于压力传感器的安装定位，相较以往压力传感器安装，其定位精度有极大提高；所述芯轴u形槽两端底部设有传感器穿线孔，所述芯轴中间设有中心穿线孔，传感器穿线孔与中心穿线孔贯通，传感器穿线孔与中心穿线孔用于压力传感器穿线，使压力传感器的连接线直接从芯轴端部穿出，相较以往的穿线方式更加方便、简洁。

进一步的，所述芯轴、套筒为过盈配合，其两者之间的过盈配合用于防止板型辊在工作过程中套筒相对于芯轴发生位移，确保板型辊的工作稳定性和可靠性。

进一步的，所述套筒传感器工作面垂直投影的宽度大于芯轴u形槽宽度，防止芯轴与套筒装配过程中，火花纹或激光扫描纹进入芯轴u形槽内。

进一步的，在装配时，套筒装配面对应于芯轴中部直径最大段的外圆面；套筒传感器工作面对应于芯轴的芯轴u形槽。

进一步的，所述套筒装配面在套筒内圆表面磨削加工完成后，通过火花放电加工形成火花纹；放电加工是通过加工出的铜攻利用火花机进行放电加工。

优选的，所述套筒装配面在套筒内圆表面磨削加工完成后，通过激光器在套筒内表面沿轴向扫描形成扫描纹；利用激光器加工套筒装配面，相比火花放电加工套筒装配面，可省去加工铜攻的成本，因此加工成本更低。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种复合式高精度板型辊，包括芯轴、套筒、传感器；所述芯轴为阶梯轴，其中部直径最大段外径上绕轴线均布设有若干芯轴u形槽，芯轴u形槽采用成型铣刀进行加工，解决了以往深孔加工的直线度、孔之间的轴线平行度的技术难题；所述套筒为圆管状，其内孔直径大，终加工采用磨削加工或镗加工，解决了以往深孔加工的圆柱度、孔表面质量的技术难题；因此复合式高精度板型辊对金属板、带材平直度的检测灵敏度及准确度均有极大提高，满足了当前金属板、带材的生产检测需求，成功解决了金属板、带材生产检测技术领域的技术难题。

附图说明

图1为复合式高精度板型辊外观图；

图2为复合式高精度板型辊爆炸示意图；

图3为托辊轴外观示意图一；

图4为托辊轴外观示意图二；

图5为套筒外观示意图。

图中：1、芯轴；1.1、芯轴u形槽；1.1.1、传感器安装孔；1.1.2、传感器穿线孔；1.2、中心穿线孔；2、套筒；2.1、套筒装配面；2.2、套筒传感器工作面；3、压力传感器。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

一种复合式高精度板型辊，包括芯轴1、套筒2、传感器3；所述芯轴1为阶梯轴，中间设有中心穿线孔1.2，其中部直径最大段外径上绕轴线均布设有四条芯轴u形槽1.1，芯轴u形槽1.1中间底部均布设有十个传感器安装孔1.1.1，芯轴u形槽1.1两端底部设有传感器穿线孔1.1.2，传感器穿线孔1.1.2与中心穿线孔1.2贯通；所述套筒2为圆管状，套筒2内圆面设有套筒装配面2.1、套筒传感器工作面2.2，套筒装配面2.1与套筒传感器工作面2.2设计直径相等，套筒装配面2.1表面粗糙度大于套筒传感器工作面2.2表面粗糙度，套筒传感器工作面2.2垂直投影的宽度大于芯轴u形槽1.1宽度；在装配时，套筒2固定设置在芯轴1中部直径最大段的外圆上，套筒装配面2.1对应于芯轴1中部直径最大段的外圆面；套筒传感器工作面2.2对应于芯轴1的芯轴u形槽1.1；芯轴1与套筒2之间为过盈配合；所述压力传感器3设有四十个，其均布固定设置在芯轴u形槽1.1底部；所述套筒装配面2.1在套筒2内圆表面磨削加工完成后，通过火花放电加工而成。

所述套筒装配面2.1在套筒2内圆表面磨削加工完成后，通过激光器在套筒2内表面沿轴向扫描烧蚀而成。

本发明未详述部分为现有技术。