(57)【要約】【課題】本発明は、オンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法に係わり、特にオンラインで圧延ロール研削装置の効果的な砥石ドレッシングを行えるオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法に関する。【解決手段】圧延機内で回転している圧延ロールの表面に回転砥石を接触させ、圧延ロールの研削を行なうオンラインロール研削装置において、前記圧延ロールに回転砥石を接触して回転させて該回転砥石のドレッシングを行うに際し、回転砥石の周速を圧延ロール研削時の周速に対して低下させるオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機内で回転している圧延ロールの表面に回転砥石を接触させ、圧延ロールの研削を行なうオンラインロール研削装置において、前記圧延ロールに回転砥石を接触して回転させて該回転砥石のドレッシングを行うに際し、回転砥石の周速を圧延ロール研削時の周速に対して低下させることを特徴とするオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法。
【請求項２】
前記回転砥石の周速を前記圧延ロール研削時の周速に対し、２０〜７０％の範囲内で低下させることを特徴とする請求項１記載のオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法。
【請求項３】
前記回転砥石の周速を前記圧延ロール研削時の周速より低下させるドレッシング回数は、前記研削した回数の１／５〜１／２０であることを特徴とする請求項１または２に記載のオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法に係わり、特にオンラインで圧延ロール研削装置の効果的な砥石ドレッシングを行えるオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延機で被圧延材（例えば鋼板）を圧延すると、圧延鋼板の枚数が増えるに従って鋼板が接触する部分（鋼板圧延幅に対応）のみ圧延ロール表面が摩耗し、この部分と鋼板が接触しない非圧延部分（両側部）との間に摩耗段差が生じる。摩耗段差が発生したロールを用いて摩耗幅以上の幅を有する鋼板を圧延すると、板厚精度や平坦度を悪化させる結果となる。
【０００３】
したがって、広幅の鋼板から狭幅の鋼板の順に圧延するなど圧延スケジュールを制約する必要があるが、この制約が守れない、すなわち、圧延スケジュールの関係で前記摩耗幅より広い幅を有する鋼板を圧延しなければならない事態になると、摩耗段差の付いていない（オフライン研削したもの、または新品）ロールに交換（組み替え）して圧延を再開している。
【０００４】
また、近年この摩耗したロールを交換することなく、圧延機内でこの摩耗段差の付いたロールを所要のプロフィールに研削するオンライン研削が行なわれている。このロール研削は、圧延の進行に伴って増大するロールの摩耗段差部の研削、また、ロール表面の肌荒れ防止、表面粗度均一化等を目的としてロール全長の研削を圧延機中に組み込んだままの状態で、逐次研削、除去することで生産性の向上と整備コストの低減を図っている。
【０００５】
上記したオンラインでのロール研削については、これらを実施するための装置、方法について種々の発明が提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。しかして、オンラインでのロール研削においては、研削を繰り返し行うと、研削によって圧延ロールから発生した切り屑が回転砥石の表面に固着し、砥石表面に目詰まりが生じる場合がある。目詰まりが発生すると研削能力が大幅に低減し、砥石本来の性能が発揮されなくなり、砥石の交換あるいはドレッシング（目立て）が必要となる。
【０００６】
この研削砥石の目詰りを解消するため砥石のドレッシング方法としては、ダイアモンド、ＣＢＮ砥粒などの硬い砥石を効率的にツールイング・ドレッシング加工するオフラインのロータリードレッシング方法（例えば、特許文献４参照）がある。また、砥石の回転方向を連続的に反転させることにより、１個の砥石でもって研削工具のツルーイングとドレッシングを連続的に効率よく行うオフラインのドレッシング方法及び装置（例えば、特許文献５参照）もある。
【０００７】
さらに、超砥粒ホイールと等速及びその前後の速度によってクロスハッチ状の良好なドレッシングされた表面を得るオフラインのドレッシング方案と装置（例えば、特許文献６参照）等が提案されている。
【０００８】
また、砥石を高精度にドレッシング加工する従来技術として、各々形状の異なる２個以上のドレッサーを被加工物取り付けテーブルの一端に取り付けることにより、砥石との干渉なくドレッシングを行う数値制御平面研削盤（例えば、特許文献７参照）があり、さらに、圧延ロールの端部にドレッシング砥石を装着しておき、このドレッシング砥石を圧延ロールと一緒に回転させ、オンラインロール研削装置の回転砥石をドレッシング砥石に接触させることでドレッシングを行う方法（例えば、特許文献８参照）が提示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−４７６５４号公報
【特許文献２】
特開平１−２４９２０７号公報
【特許文献３】
特開平５−２３７１５号公報
【特許文献４】
特開平１−６４７７７号公報
【特許文献５】
特開平１−１２７２６７号公報
【特許文献６】
特開平１−２７８５８号公報
【特許文献７】
特開昭６２−１３０１７７号公報
【特許文献８】
特開平７−２２７６０６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許文献４，５及び６に記載されたドレッシング加工技術は、いずれもオフラインでのドレッシングであり、狭いスペースの圧延機内に設けるオンラインロール研削装置のドレッシング方法としては適していない。また、特許文献７は、被加工物取り付けテーブルを用いており、このようなテーブルのない圧延機にこの技術を応用することはできない。
【００１１】
特許文献８では圧延ロールは両端の軸受け箱で支えられ、軸受け箱は圧延機のハウジング内で固定される。通常、圧延機の圧延可能幅はハウジング間距離を最大限に活用するように設計されているため、圧延ロールの端部にドレッシング用砥石を装着するには圧延可能幅を狭める必要が生じるので、このような圧延機本体の能力を低下させるような方策は現実的には取り得ない。
【００１２】
本発明の目的は、圧延機内の狭隘なスペースであっても、オンラインロール研削装置の回転砥石の砥粒層をオンラインで容易にドレッシングすることを可能とし、オンラインロール研削装置として十分な研削能力を長期間維持するために必要な砥石のドレッシング方法を特別な装置の導入をすることなく、安価な研削後のロール表面粗度を一定に保つことができるオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来方法における問題点を解決するためになされたものであって、その要旨するところは、下記手段にある。
（１）  圧延機内で回転している圧延ロールの表面に回転砥石を接触させ、圧延ロールの研削を行なうオンラインロール研削装置において、前記圧延ロールに回転砥石を接触して回転させて該回転砥石のドレッシングを行うに際し、回転砥石の周速を圧延ロール研削時の周速に対して低下させるオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法。
【００１４】
（２）  前記回転砥石の周速を前記圧延ロール研削時の周速に対し、２０〜７０％の範囲内で低下させる（１）記載のオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法。
（３）  前記回転砥石の周速を前記圧延ロール研削時の周速より低下させるドレッシング回数は、前記研削した回数の１／５〜１／２０である（１）または（２）に記載のオンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
通常、研削砥石で圧延ロールの研削を繰り返し行うと、圧延ロールから発生した切り屑が砥石の表面に固着し目詰まりが生じる。本発明は、この目詰まりをドレッシング（目立て）によって解消しようとするもので、本発明者らはロールの研削時の研削砥石について種々なる検討を行い、研削時に研削砥石がどのような状態変化を経過し、且つ、研削砥石に発生する目詰まり現象がどのようになっているかを考察した。
【００１６】
図１は研削砥石の概略を模式的に示したものであり、（ａ）は研削砥石本体を示し、（ｂ）は研削砥石断面の一部を拡大して示したものである。一般に研削砥石本体は、砥石取付けデスクＡとその外周面に固着されたリング状砥石Ｂからなり、該砥石Ｂは砥粒１を結合剤２で押し固めことによって構成されており、砥石Ｂの研削面には細かい角張った砥粒１が表面上にその一部を突出させており、該突出砥粒１によってロール表面の研削が行われる。この研削作業を継続することによりロール表面が順次研削されていく。
【００１７】
一方、砥石Ｂの研削面からは砥粒１の一部（砥石表面での最大突出砥粒）が砥石本体から脱落し、砥石内部に在った砥粒１の突出部が表面に現れてくるので、砥石Ｂの研削能力を維持することができる。
【００１８】
図２は研削の経過に伴って研削砥石表面の変化（更新）状況を示したものであり、（ａ）に示される砥石表面の砥粒１ａが研削の進行と共に脱落し（ｂ）、内部の砥粒１が表面に現れてくる（ｃ）。しかし、砥粒１が脱落しない場合は砥粒間にロールを研削した切り屑が詰まり、砥石表面に固着して砥粒１の突出部を埋めるような状態（目詰り）を形成し、研削能力を著しく阻害すると共に砥粒の脱落を妨害する結果、砥粒１がロール表面を滑るような状況となり砥粒１に負荷がかからず増々砥粒１の脱落が起らなくなる。
【００１９】
図３は研削砥石において目詰まりが発生する状態を示したものであり、圧延ロール４の表面は研削砥石の砥粒１によって削られ、切り屑３となって脱落砥粒５と共に落下する（ａ）。しかし、砥粒１が脱落しない場合は砥粒間にロール切削屑３などによって埋められ、砥石表面の砥粒１の突出部を隠すような状態となる（ｂ）。したがって、このような状態を回避するためには砥粒１の脱落を促進できるような方策を採る必要がある。
【００２０】
従来はこのような状態になった砥石はその表層部を鋭い刃物を持ったドレッシング装置によって削ぎ落すような対策を採用していた。しかし、砥石表面が前記したように目詰り状態が発生しないような対応策を採るならば、ドレッシング装置が不要となりそのための設備費を要せず、無駄な費用をかけずに済む。
【００２１】
通常の研削砥石によるロール研削においては、決められた条件に基づき一定の回転速度（高速）をもって研削を行っているが、その条件は砥粒に負荷が余りかからない状態になるよう設定している。これに対し砥石の回転数を落としてやると砥石の個々の砥粒にロールが引き掛るような状態となるため砥粒に大きな負荷がかかる。しかし、砥石が高速回転であればロール表面を滑るような状態となり砥粒にかかる負荷が軽くなる。軽くなる分砥粒の脱落が起りづらくなり、砥粒間に切り屑が充満し目詰りが発生するものと思われる。
【００２２】
そこで本発明者らは更なる検討を行った結果、研削している砥石の回転速度を遅くすることによって、現在研削している研削砥石の表面の砥粒を脱落させ、研削砥石表面の砥粒を更新できることに思い至った。
【００２３】
すなわち、通常の回転速度で研削を継続し、或る所定量の研削を終え目詰りの発生が予測された段階で、砥石の回転速度を落してドレッシング研削を行うならば、前記したように砥石表層部に堆積したロール研削屑などの目詰り物質を脱落させることができ、砥石の新しい面を表に露出させることにより、一定の研削能力を保持することが可能となる。
【００２４】
このことから、通常の研削砥石によるロール表面の研削時の回転速度に対してドレッシング研削を行う場合は、回転速度を落して砥粒の脱落が容易に行なわれるようにすればよい。しかして、通常の研削時の回転速度に対してドレッシング研削では、どの程度回転数を低下させればよいかは多くの要因に影響されるので一概に決めることはできないが、通常の所定回転速度対してドレッシング研削では、２０〜７０％程度，好ましくは３０〜６０％程度低下させるとよい。
【００２５】
すなわち、７０％超では所望のドレッシング研削が行われないことがあり、研削能力の大きな向上が望めない。また、２０％未満でのドレッシング研削では研削能力は増大するが研削砥石の寿命が大幅に短くなる場合がある。
【００２６】
また、ドレッシング研削を実施するに当たって、どの程度の研削を終えた砥石に対し、どの程度のドレッシング研削（低速回転研削）を行ってやればよいか、すなわち、通常の研削量（ロール研削本数）に対してドレッシング研削量を幾らに設定するのがよいかは、多くの要因が交絡してくるので一律に決めるわけにはいかない。
【００２７】
ここで要因として考えられる主なものとしては砥石においては、砥粒の粒度、硬度、砥粒を結合する結合剤の強度、結合剤中の砥粒の密度等があり、また被研削物であるロールについても、材質（靱性）がある。したがって、これ等の要因について予め多くの実験結果からそれぞれ補正係数を求めておき、それによって研削条件の補正を行い、通常のロール研削回数（所定圧延量）に対して、ドレッシング研削回数を決めてやる必要がある。
【００２８】
ロール研削に当って目詰りの発生が予測され、研削の続行に支障を来たす以前にドレッシング研削を実施しなければならないが、ドレッシング研削が早過ぎても遅過ぎても不都合を生ずるので、ドレッシング研削時期を適切に選択するには困難を伴う。ロール研削回数が少い時にドレッシング研削を行うとオーバーアクションとなり砥石の寿命を縮める結果となる。これとは逆にロール研削回数が多く砥石に目詰りが発生しているのを見落とし、ドレッシング研削を行う時期が遅れるとロール研削が行なわれず研削の目的を達成することができない。
【００２９】
これらのことを考慮して本発明者らは前記種々の要因を勘案し、多くの試行錯誤を繰り返した結果、ロール研削回数が５〜３０回に達した時期に１〜３回のドレッシング研削を実施するのがよいことを見出した。これらは全て研削する砥石と研削されるロールとの相対関係から求められるもので、前記したように各要因を考慮した上で実施する必要がある。
【００３０】
すなわち、本発明者らは過去の多くの経験から一定の研削回数に対するドレッシング研削回数の割合は１／５〜１／２０程度が適当で、好ましくは１／７〜１／１５程度がよいことを把握した。またドレッシング研削を行う時期は、前記範囲内で１〜３回位が適切である。例えば研削回数３０回に対して３回、２０回に対して２回、１０回に対して１回という具合である。
【００３１】
しかして、ドレッシング研削を行う際には、ロール研削の状況を見ながらどのような対応が適切かを判断して行うが、複数回行う場合にはロール研削との兼ね合いから連続して行う方が好ましい。
また、前述したようにドレッシング研削回数割合が１／５未満であると砥石寿命を縮める惧れがあり、１／２０超では研削能力の低下は免れない。
【００３２】
ここで、通常のロール研削時期について触れると、鋼板の圧延中（メタルイン中）または非圧延中（メタルオフ中）においてロールの研削を行わなければ、圧延ロールへ鋼板が噛込む時または圧延ロールから鋼板が抜け出す時に、圧延ロールの振動によりロールに適正荷重で押し付けられている研削砥石に過荷重が発生し、研削砥石を損傷する危惧がある。
【００３３】
そこで圧延操業中で研削可能なタイミングを予め求めておき、そのタイミングの中で砥石のロールへの接触，研削，退避を行う。この研削を本発明では１回とカウントしたが、１回の研削には１０〜６０秒の時間を要する。
また、ドレッシング研削も、ロール研削と同様に圧延中に行わなければ、砥石と同様に砥石損傷の懸念が存在する。
【００３４】
図４は研削砥石によるロール研削を行った時にドレッシング研削を行った場合（本発明例）とドレッシング研削を行わなかった場合（従来例）について、研削砥石の使用期間の経過に伴う研削能力（平均値）を比較して表したもので、ドレッシング研削を行った砥石は所定の研削能力を維持することが可能であったが、ドレッシング研削を行わなかった砥石は研削能力が研削期間の経過（研削ロール量の増加）と共に徐々に低下していくことが示されている。
【００３５】
なお、通常のロール研削において研削量を変えるために回転速度を変えることもあり、当然高速回転から低速回転への変更も行なわれる。しかしこの場合は砥石のドレッシング研削を目的としていないため本発明の如く、一定ロール研削回数を終えた時期にドレッシング研削のために一定回数の低速回転を行うことはなく、その研削状態を定量時間（本数）維持するので本発明の目的とは異なり、本発明の効果を得ることはできない。
【００３６】
【実施例】
本発明によるオンラインロール研削でドレッシング研削を行った実施例について以下に説明する。
表１にロール研削条件と実施結果を比較例と共に示した。
砥石としては粒度＃１２０のレジンボンドＣＢＮ砥石で、砥粒の占める体積比率が２０％の（Ａ）と粒度＃１２０のレジンボンドＣＢＮ砥石で、砥粒の占める体積比率が３０％の（Ｂ）を用いた。砥石径は２００ｍｍ，砥石バネ剛性１０００Ｎ／ｍｍ，砥石幅２０ｍｍ，砥石押付力４００Ｎ，圧延ロール径７３５ｍｍ，ロール周速６．３ｍ／ｓｅｃ，砥石横行速度１０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
実施例から明らかなようにドレッシング研削を実施した本発明（実施番号１〜６）による研削砥石では、研削能力の低下は見られず、砥石寿命も長かった。
一方、比較例の実施番号７ではドレッシング研削での砥石周速が高速であったがため、研削能力の回復ができず早期に使用不可能になかった。また、実施番号８ではドレッシング研削での砥石周速が低速であったので、研削能力は高かったが砥石の消耗が激しかった。
【００３９】
さらに、実施番号９ではドレッシング研削の頻度が少なかったので、研削能力を回復できず早期に使用不可能になかった。さらにまた、実施番号１０ではドレッシング研削の頻度が多かったので、研削能力は高く維持できたが砥石の消耗が激しかった。なお、実施番号１１はドレッシング研削を実施しなかった例であり、早急に研削能力が低下し研削不能になった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、圧延機内の狭隘なスペース内であってもオンラインロール研削装置の回転砥石をオンラインで容易にドレッシング研削することができ、特にドレッシング研削時に砥石を圧延ロールと共に回転させながらドレッシングを行うことにより、回転砥石の砥粒層を構成する砥粒の研削面を常に切れ味の良い面に保つことが可能となる。
【００４１】
また、オンラインドレッシング研削により砥粒を突出させ、目立てを行うことにより研削性を一定に保ち長時間研削が可能となる。さらに、適切なドレッシングを行うことによって砥石寿命を伸ばすことができる。さらにまた、このようなオンラインドレッシング研削の効果により、長時間圧延ロールのオンライン研削ができるようになり、長時間ロール組替えなしに圧延が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】研削砥石の概略を模式的に示した図。
【図２】研削の経過に伴って研削砥石表面の変化（更新）状況を示した図。
【図３】研削砥石において目詰まりが発生する状態を示した図。
【図４】ドレッシング研削の有無による使用期間の経過に伴う研削能力の比較図。
【符号の説明】
１  砥粒
２  結合材
３  切り屑
４  圧延ロール
５  脱落砥粒
Ａ  砥石取付デスク
Ｂ  砥石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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