本發(fā)明涉及玻璃制造設(shè)備，具體地，涉及一種牽引輥的加工方法。

背景技術(shù)：

在玻璃生產(chǎn)中，常需利用牽引輥組件夾持并牽引玻璃板，以使其成型。一般地，為了便于施加充分的牽引力并避免損壞玻璃板，牽引輥可以包括芯軸和包覆于其上的纖維包覆層，例如將多個(gè)纖維片串制于芯軸上并被壓緊，然后將纖維包覆層切削加工至具有預(yù)定徑向尺寸，以滿足玻璃生產(chǎn)線對(duì)不同尺寸規(guī)格牽引輥的需求。

然而，盡管在串制工藝中通過(guò)向纖維片施加壓力的方式使得纖維包覆層具有一定硬度，但在切削加工中仍存在纖維碎裂、材料粘滯等問(wèn)題，加工后的纖維包覆層表面光潔度較差、使用壽命較短，影響制得的玻璃板質(zhì)量，增加了生產(chǎn)成本。因此，有必要改進(jìn)牽引輥的加工工序，并通過(guò)對(duì)工序的一系列精確控制和多個(gè)質(zhì)量控制輔助步驟改善牽引輥的加工質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種牽引輥的加工方法，該加工方法能夠提升纖維包覆層切削加工后的表面光潔度和牽引輥的使用壽命。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種加工方法，所述牽引輥包括芯軸和包覆于所述芯軸上的纖維包覆層，該加工方法包括：S1熱處理步驟，按照預(yù)定加熱工藝加熱所述牽引輥，其中，所述預(yù)定加熱工藝的升溫過(guò)程包括至少兩個(gè)升溫階段；S2機(jī)加工步驟，將冷卻后的所述牽引輥定位安裝于機(jī)床上，進(jìn)而將所述纖維包覆層切削加工至具有預(yù)定徑向尺寸。

優(yōu)選地，在所述熱處理步驟中，將所述牽引輥安裝于預(yù)熱爐中進(jìn)行加熱，所述預(yù)定加熱工藝包括如下變溫過(guò)程：S1.1控制所述預(yù)熱爐以10℃/h～100℃/h的速率升溫至350℃～450℃，并在該溫度下保持不小于1小時(shí)；S1.2控制所述預(yù)熱爐以10℃/h～50℃/h的速率進(jìn)一步升溫至500℃～800℃，并在該溫度下保持不小于2小時(shí)；S1.3控制所述預(yù)熱爐以10℃/h～100℃/h的速率降溫至室溫，所述牽引輥隨爐冷卻。

優(yōu)選地，不同所述升溫階段的升溫速率遞減。

優(yōu)選地，所述加工方法還包括在步驟S1之前進(jìn)行的準(zhǔn)備步驟S0。

優(yōu)選地，所述準(zhǔn)備步驟S0包括：S0.1將所述牽引輥從包裝箱中取出，檢查該牽引輥是否存在損傷或異樣。

優(yōu)選地，所述準(zhǔn)備步驟S0包括：S0.2測(cè)量所述牽引輥的硬度和/或重量。

優(yōu)選地，在所述熱處理步驟與所述機(jī)加工步驟之間，再次測(cè)量所述牽引輥的硬度和/或重量。

優(yōu)選地，在所述熱處理步驟中，所述牽引輥旋轉(zhuǎn)受熱；所述準(zhǔn)備步驟S0包括：S0.3將牽引輥安裝至受熱位置，驅(qū)動(dòng)該牽引輥旋轉(zhuǎn)以測(cè)試該牽引輥安裝是否準(zhǔn)確。

優(yōu)選地，在所述機(jī)加工步驟中，以設(shè)置于所述芯軸上的軸承外圓面為基準(zhǔn)定位并裝卡所述牽引輥，并在靠近所述纖維包覆層的位置利用中心架支撐所述芯軸。

優(yōu)選地，在所述機(jī)加工步驟中，切削加工的主軸轉(zhuǎn)速為45R/min～210R/min，并且/或者，切削加工的進(jìn)刀量為0.3mm～1mm。

通過(guò)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，牽引輥上的纖維包覆層經(jīng)過(guò)預(yù)定加熱工藝的熱處理步驟之后發(fā)生相變，韌性和彈性降低，由此切削加工性得到改善，并在機(jī)加工步驟中獲得較高的表面光潔度，改善了玻璃板質(zhì)量、延長(zhǎng)了使用壽命。特別是，本發(fā)明提供的優(yōu)選的預(yù)定加熱工藝經(jīng)實(shí)踐證明顯著有利于改善牽引輥的切削加工性以及表面質(zhì)量。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的牽引輥的加工方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，所述牽引輥的實(shí)質(zhì)含義應(yīng)根據(jù)所處語(yǔ)義具體理解，例如，被加工(熱處理和機(jī)加工)的牽引輥為毛坯輥；而加工完成之后具有較高表面光潔度并經(jīng)安裝至玻璃生產(chǎn)線的牽引輥，則指的是經(jīng)過(guò)本發(fā)明的加工方法制成的牽引輥成品(或半成品)。

為便于理解，在以下的說(shuō)明中，將主要結(jié)合附圖描述本發(fā)明一種優(yōu)選的加工方法的具體過(guò)程，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠通過(guò)簡(jiǎn)化或適當(dāng)變化該具體過(guò)程而獲得與此相區(qū)別的其他加工方法，由此，可以根據(jù)以下優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明領(lǐng)悟并實(shí)施本發(fā)明隨附權(quán)利要求書(shū)所限定的各項(xiàng)技術(shù)方案。

參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明提供的牽引輥的加工方法主要包括S1熱處理步驟和S2機(jī)加工步驟。另外，為了便于保證加工質(zhì)量和工作效率，在S1熱處理步驟開(kāi)始之前還可以具有S0準(zhǔn)備步驟。

具體地，被加工的牽引輥可以通過(guò)將纖維片串制于芯軸上并被壓緊而獲得(但并不限于此)。批量串制的牽引輥通常需要利用如塑料紙包裝后裝箱，由此方便遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，且由纖維片組成的纖維包覆層內(nèi)的水分含量不會(huì)增加。然而，在串制和運(yùn)輸過(guò)程中，纖維包覆層可能會(huì)由于前序操作不當(dāng)、運(yùn)輸途中碰撞等造成損傷，即使經(jīng)歷后續(xù)機(jī)加工亦難以獲得合格的產(chǎn)品，因而可以直接放棄進(jìn)行熱處理步驟等。因此，在進(jìn)行熱處理步驟之前，首先需要將其從包裝箱中取出并拆除包裝紙，然后檢查牽引輥是否存在損傷或異樣(即步驟S0.1)，若從其外觀可以判斷出無(wú)法獲得合格產(chǎn)品，則放棄使用，由此避免不必要的人力和成本支出。

從包裝箱中選取經(jīng)檢查為合格的牽引輥后，可以進(jìn)一步測(cè)量其硬度和/或重量(即步驟S0.2)，以便在熱處理步驟中確定燒失量。在制造牽引輥毛坯輥時(shí)，各批次所采用的纖維材料所含的粘合劑量、水分等可能存在差異，而其串制于芯軸上之后所具有的硬度可以作為預(yù)測(cè)牽引輥質(zhì)量的重要參考因素，在熱處理步驟中可以根據(jù)所具有的重量確定適當(dāng)?shù)募訜峁に嚕欣谔岣邿Y(jié)質(zhì)量和切削加工性。

另外，與此對(duì)比參照并作為評(píng)判燒結(jié)效果的一種方式，還可以在熱處理步驟和機(jī)加工步驟之間再次測(cè)量牽引輥的硬度和/或重量，一方面能夠根據(jù)硬度變化和/或重量變化方便地判斷熱處理成效，熱處理之后的牽引輥是否符合下一步切削加工的要求，另一方面還可以避免不當(dāng)?shù)剡M(jìn)行后續(xù)步驟造成的成本損失。通過(guò)上述多個(gè)工序的質(zhì)量把關(guān)，能夠保證制得的牽引輥具有較好的質(zhì)量，有利于牽引輥具有較長(zhǎng)的使用壽命，由此降低了綜合成本。

為便于均勻受熱，牽引輥在熱處理步驟中需要旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而，牽引輥的錯(cuò)誤安裝或驅(qū)動(dòng)裝置的損壞會(huì)使得其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)發(fā)生卡滯甚至停止，若在熱處理步驟進(jìn)行過(guò)程中發(fā)生這種情況，將導(dǎo)致?tīng)恳伒男据S變形，或者，需要中止加熱過(guò)程進(jìn)行重新安裝，改變了預(yù)定的加熱工藝，影響燒結(jié)質(zhì)量。因此，在將牽引輥安裝至受熱位置后(如安裝于預(yù)熱爐中)，需要預(yù)先驅(qū)動(dòng)牽引輥旋轉(zhuǎn)進(jìn)行試運(yùn)行，以便測(cè)試并檢查牽引輥安裝是否準(zhǔn)確，驅(qū)動(dòng)裝置是否能夠正常工作(即步驟S0.3)。

準(zhǔn)備步驟完成之后，需要按照預(yù)定加熱工藝加熱牽引輥，并在預(yù)定加熱工藝的后期使得牽引輥隨爐冷卻至室溫，即進(jìn)行熱處理步驟。熱處理步驟是加工過(guò)程中的關(guān)鍵步驟，精確控制加熱工藝對(duì)于改善牽引輥的切削加工性和表面質(zhì)量具有重要影響，其中，升溫過(guò)程的升溫速率、升溫溫度值、保持時(shí)間為最關(guān)鍵的影響因素。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式利用預(yù)熱爐對(duì)牽引輥加熱，因此牽引輥的升溫、維持和降溫即預(yù)熱爐的升溫、維持和降溫，其變溫過(guò)程即上述熱處理步驟的預(yù)定加熱工藝。

具體地，該預(yù)定加熱工藝主要包括三個(gè)階段：S1.1控制預(yù)熱爐以10℃/h～100℃/h的速率升溫至350℃～450℃，并在該溫度下保持不小于1小時(shí)；S1.2控制預(yù)熱爐以10℃/h～50℃/h的速率升溫至500℃～800℃，并在該溫度下保持不小于2小時(shí)；S1.3控制預(yù)熱爐以10℃/h～100℃/h的速率降溫至室溫。

由此，本發(fā)明的加工方法將升溫過(guò)程分為兩個(gè)升溫階段，在相對(duì)較低的溫度350℃～450℃下保持適當(dāng)時(shí)間，例如，從室溫以80℃/h速率升溫至400℃并保持4小時(shí)，以使得纖維包覆層初步凝結(jié)；繼而在相對(duì)較高的溫度500℃～800℃下保持適當(dāng)時(shí)間，例如，以30℃/h速率升溫至650℃并保持8小時(shí)，由此獲得所需的硬度值和燒失量。相對(duì)于一次升溫的方法，本發(fā)明能夠通過(guò)第一階段的保持過(guò)程而使得纖維包覆層的內(nèi)外具有基本一致的溫度，從而可以避免燒結(jié)過(guò)程中由于溫差導(dǎo)致的裂紋產(chǎn)生?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明所述的升溫階段包括以預(yù)定升溫速率升溫至預(yù)定溫度的過(guò)程和保持該預(yù)定溫度一定時(shí)間的過(guò)程。

基于類似的原理，本發(fā)明還控制升溫和降溫速率(如以30℃/h的速率降溫)，并使得牽引輥隨爐冷卻，以免溫度劇烈變化對(duì)纖維材料的相變產(chǎn)生不良影響，在保證質(zhì)量的前提下有效降低其韌性和彈性，顯著改善了切削加工性。

另外，在進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式中，第二階段(即步驟S1.2)的升溫速率小于第一階段(即步驟S1.1)的升溫速率。這是因?yàn)?，在較高溫度下，纖維包覆層的韌性和彈性相對(duì)低溫時(shí)已經(jīng)有所降低，溫度變化需要變慢，否則容易導(dǎo)致纖維包覆層產(chǎn)生裂紋。因而，本發(fā)明精確控制升溫過(guò)程中的升溫速率，使其在不同升溫階段的升溫速率遞減，以便確保較高的成品率和產(chǎn)品質(zhì)量。

正如上述，熱處理完成后，可以測(cè)量牽引輥的硬度和/或重量，并可以在利用如塑料紙包裹后裝箱，以備進(jìn)行機(jī)加工步驟。典型地，可以利用車床加工牽引輥的外圓周面。

具體地，首先應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)。定位基準(zhǔn)選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生較大的定位誤差，進(jìn)而產(chǎn)生較大的加工誤差。牽引輥通常需要利用設(shè)置于兩端的軸承安裝于玻璃生產(chǎn)線中，以其作為定位基準(zhǔn)能夠使得生產(chǎn)得到的牽引輥適應(yīng)于使用環(huán)境，具有較長(zhǎng)的使用壽命。

選定定位基準(zhǔn)后，應(yīng)當(dāng)將工件按照該定位基準(zhǔn)裝卡至車床上(含校準(zhǔn))。牽引輥屬于長(zhǎng)軸類零件，利用車床通用的三爪卡盤(pán)夾緊其一端，另一端利用頂尖固定，并在芯軸上支持中心架，以免加工時(shí)發(fā)生彎曲變形。其中，由于牽引輥的重量在很大程度上集中于纖維包覆層，因此中心架的支撐位置應(yīng)當(dāng)靠近于纖維包覆層，以有效保證較高的加工精度。

然后，利用適當(dāng)?shù)牡毒吆颓邢饔昧壳邢骼w維包覆層。其中，由于纖維包覆層為非金屬材料，硬度相對(duì)較低，可以采用硬質(zhì)合金60°～90°左偏刀進(jìn)行切削。由于表面質(zhì)量是牽引輥的加工質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，主軸轉(zhuǎn)速過(guò)高將可能導(dǎo)致發(fā)生跳動(dòng)而影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此本發(fā)明的加工方法中優(yōu)選較低的主軸轉(zhuǎn)速，即45R/min～210R/min(如70R/min)。另外，進(jìn)刀量的大小會(huì)對(duì)加工面粗糙度產(chǎn)生影響，因而亦不宜過(guò)高，優(yōu)選為0.3mm～1mm(如0.5mm)。此外，在本發(fā)明中，切削加工過(guò)程中的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)刀量不低于預(yù)定值，以保證適當(dāng)?shù)募庸ば?。?yīng)當(dāng)理解的是，上述切削用量的參數(shù)主要適用于精加工階段。

切削完成后，纖維包覆層的外圓周面附著有一層粉末，可以利用軟質(zhì)毛刷去除。另外，還可以利用專用工具在纖維包覆層的端部設(shè)置倒角。由此，避免在玻璃制造過(guò)程中損壞玻璃表面。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。