本发明涉及玻璃制造设备，具体地，涉及一种牵引辊的加工方法。
背景技术：
在玻璃生产中，常需利用牵引辊组件夹持并牵引玻璃板，以使其成型。一般地，为了便于施加充分的牵引力并避免损坏玻璃板，牵引辊可以包括芯轴和包覆于其上的纤维包覆层，例如将多个纤维片串制于芯轴上并被压紧，然后将纤维包覆层切削加工至具有预定径向尺寸，以满足玻璃生产线对不同尺寸规格牵引辊的需求。
然而，尽管在串制工艺中通过向纤维片施加压力的方式使得纤维包覆层具有一定硬度，但在切削加工中仍存在纤维碎裂、材料粘滞等问题，加工后的纤维包覆层表面光洁度较差、使用寿命较短，影响制得的玻璃板质量，增加了生产成本。因此，有必要改进牵引辊的加工工序，并通过对工序的一系列精确控制和多个质量控制辅助步骤改善牵引辊的加工质量。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种牵引辊的加工方法，该加工方法能够提升纤维包覆层切削加工后的表面光洁度和牵引辊的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种加工方法，所述牵引辊包括芯轴和包覆于所述芯轴上的纤维包覆层，该加工方法包括：S1热处理步骤，按照预定加热工艺加热所述牵引辊，其中，所述预定加热工艺的升温过程包括至少两个升温阶段；S2机加工步骤，将冷却后的所述牵引辊定位安装于机床上，进而将所述纤维包覆层切削加工至具有预定径向尺寸。
优选地，在所述热处理步骤中，将所述牵引辊安装于预热炉中进行加热，所述预定加热工艺包括如下变温过程：S1.1控制所述预热炉以10℃/h～100℃/h的速率升温至350℃～450℃，并在该温度下保持不小于1小时；S1.2控制所述预热炉以10℃/h～50℃/h的速率进一步升温至500℃～800℃，并在该温度下保持不小于2小时；S1.3控制所述预热炉以10℃/h～100℃/h的速率降温至室温，所述牵引辊随炉冷却。
优选地，不同所述升温阶段的升温速率递减。
优选地，所述加工方法还包括在步骤S1之前进行的准备步骤S0。
优选地，所述准备步骤S0包括：S0.1将所述牵引辊从包装箱中取出，检查该牵引辊是否存在损伤或异样。
优选地，所述准备步骤S0包括：S0.2测量所述牵引辊的硬度和/或重量。
优选地，在所述热处理步骤与所述机加工步骤之间，再次测量所述牵引辊的硬度和/或重量。
优选地，在所述热处理步骤中，所述牵引辊旋转受热；所述准备步骤S0包括：S0.3将牵引辊安装至受热位置，驱动该牵引辊旋转以测试该牵引辊安装是否准确。
优选地，在所述机加工步骤中，以设置于所述芯轴上的轴承外圆面为基准定位并装卡所述牵引辊，并在靠近所述纤维包覆层的位置利用中心架支撑所述芯轴。
优选地，在所述机加工步骤中，切削加工的主轴转速为45R/min～210R/min，并且/或者，切削加工的进刀量为0.3mm～1mm。
通过本发明的上述技术方案，牵引辊上的纤维包覆层经过预定加热工艺的热处理步骤之后发生相变，韧性和弹性降低，由此切削加工性得到改善，并在机加工步骤中获得较高的表面光洁度，改善了玻璃板质量、延长了使用寿命。特别是，本发明提供的优选的预定加热工艺经实践证明显著有利于改善牵引辊的切削加工性以及表面质量。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一种优选实施方式的牵引辊的加工方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，所述牵引辊的实质含义应根据所处语义具体理解，例如，被加工(热处理和机加工)的牵引辊为毛坯辊；而加工完成之后具有较高表面光洁度并经安装至玻璃生产线的牵引辊，则指的是经过本发明的加工方法制成的牵引辊成品(或半成品)。
为便于理解，在以下的说明中，将主要结合附图描述本发明一种优选的加工方法的具体过程，本领域普通技术人员能够通过简化或适当变化该具体过程而获得与此相区别的其他加工方法，由此，可以根据以下优选实施方式的说明领悟并实施本发明随附权利要求书所限定的各项技术方案。
参照图1所示，本发明提供的牵引辊的加工方法主要包括S1热处理步骤和S2机加工步骤。另外，为了便于保证加工质量和工作效率，在S1热处理步骤开始之前还可以具有S0准备步骤。
具体地，被加工的牵引辊可以通过将纤维片串制于芯轴上并被压紧而获得(但并不限于此)。批量串制的牵引辊通常需要利用如塑料纸包装后装箱，由此方便远距离运输，且由纤维片组成的纤维包覆层内的水分含量不会增加。然而，在串制和运输过程中，纤维包覆层可能会由于前序操作不当、运输途中碰撞等造成损伤，即使经历后续机加工亦难以获得合格的产品，因而可以直接放弃进行热处理步骤等。因此，在进行热处理步骤之前，首先需要将其从包装箱中取出并拆除包装纸，然后检查牵引辊是否存在损伤或异样(即步骤S0.1)，若从其外观可以判断出无法获得合格产品，则放弃使用，由此避免不必要的人力和成本支出。
从包装箱中选取经检查为合格的牵引辊后，可以进一步测量其硬度和/或重量(即步骤S0.2)，以便在热处理步骤中确定烧失量。在制造牵引辊毛坯辊时，各批次所采用的纤维材料所含的粘合剂量、水分等可能存在差异，而其串制于芯轴上之后所具有的硬度可以作为预测牵引辊质量的重要参考因素，在热处理步骤中可以根据所具有的重量确定适当的加热工艺，有利于提高烧结质量和切削加工性。
另外，与此对比参照并作为评判烧结效果的一种方式，还可以在热处理步骤和机加工步骤之间再次测量牵引辊的硬度和/或重量，一方面能够根据硬度变化和/或重量变化方便地判断热处理成效，热处理之后的牵引辊是否符合下一步切削加工的要求，另一方面还可以避免不当地进行后续步骤造成的成本损失。通过上述多个工序的质量把关，能够保证制得的牵引辊具有较好的质量，有利于牵引辊具有较长的使用寿命，由此降低了综合成本。
为便于均匀受热，牵引辊在热处理步骤中需要旋转运动。然而，牵引辊的错误安装或驱动装置的损坏会使得其旋转运动发生卡滞甚至停止，若在热处理步骤进行过程中发生这种情况，将导致牵引辊的芯轴变形，或者，需要中止加热过程进行重新安装，改变了预定的加热工艺，影响烧结质量。因此，在将牵引辊安装至受热位置后(如安装于预热炉中)，需要预先驱动牵引辊旋转进行试运行，以便测试并检查牵引辊安装是否准确，驱动装置是否能够正常工作(即步骤S0.3)。
准备步骤完成之后，需要按照预定加热工艺加热牵引辊，并在预定加热工艺的后期使得牵引辊随炉冷却至室温，即进行热处理步骤。热处理步骤是加工过程中的关键步骤，精确控制加热工艺对于改善牵引辊的切削加工性和表面质量具有重要影响，其中，升温过程的升温速率、升温温度值、保持时间为最关键的影响因素。本发明的优选实施方式利用预热炉对牵引辊加热，因此牵引辊的升温、维持和降温即预热炉的升温、维持和降温，其变温过程即上述热处理步骤的预定加热工艺。
具体地，该预定加热工艺主要包括三个阶段：S1.1控制预热炉以10℃/h～100℃/h的速率升温至350℃～450℃，并在该温度下保持不小于1小时；S1.2控制预热炉以10℃/h～50℃/h的速率升温至500℃～800℃，并在该温度下保持不小于2小时；S1.3控制预热炉以10℃/h～100℃/h的速率降温至室温。
由此，本发明的加工方法将升温过程分为两个升温阶段，在相对较低的温度350℃～450℃下保持适当时间，例如，从室温以80℃/h速率升温至400℃并保持4小时，以使得纤维包覆层初步凝结；继而在相对较高的温度500℃～800℃下保持适当时间，例如，以30℃/h速率升温至650℃并保持8小时，由此获得所需的硬度值和烧失量。相对于一次升温的方法，本发明能够通过第一阶段的保持过程而使得纤维包覆层的内外具有基本一致的温度，从而可以避免烧结过程中由于温差导致的裂纹产生。可以理解的是，本发明所述的升温阶段包括以预定升温速率升温至预定温度的过程和保持该预定温度一定时间的过程。
基于类似的原理，本发明还控制升温和降温速率(如以30℃/h的速率降温)，并使得牵引辊随炉冷却，以免温度剧烈变化对纤维材料的相变产生不良影响，在保证质量的前提下有效降低其韧性和弹性，显著改善了切削加工性。
另外，在进一步优选实施方式中，第二阶段(即步骤S1.2)的升温速率小于第一阶段(即步骤S1.1)的升温速率。这是因为，在较高温度下，纤维包覆层的韧性和弹性相对低温时已经有所降低，温度变化需要变慢，否则容易导致纤维包覆层产生裂纹。因而，本发明精确控制升温过程中的升温速率，使其在不同升温阶段的升温速率递减，以便确保较高的成品率和产品质量。
正如上述，热处理完成后，可以测量牵引辊的硬度和/或重量，并可以在利用如塑料纸包裹后装箱，以备进行机加工步骤。典型地，可以利用车床加工牵引辊的外圆周面。
具体地，首先应当选择适当的定位基准。定位基准选择不当会导致产生较大的定位误差，进而产生较大的加工误差。牵引辊通常需要利用设置于两端的轴承安装于玻璃生产线中，以其作为定位基准能够使得生产得到的牵引辊适应于使用环境，具有较长的使用寿命。
选定定位基准后，应当将工件按照该定位基准装卡至车床上(含校准)。牵引辊属于长轴类零件，利用车床通用的三爪卡盘夹紧其一端，另一端利用顶尖固定，并在芯轴上支持中心架，以免加工时发生弯曲变形。其中，由于牵引辊的重量在很大程度上集中于纤维包覆层，因此中心架的支撑位置应当靠近于纤维包覆层，以有效保证较高的加工精度。
然后，利用适当的刀具和切削用量切削纤维包覆层。其中，由于纤维包覆层为非金属材料，硬度相对较低，可以采用硬质合金60°～90°左偏刀进行切削。由于表面质量是牵引辊的加工质量的重要评价标准，主轴转速过高将可能导致发生跳动而影响产品质量，因此本发明的加工方法中优选较低的主轴转速，即45R/min～210R/min(如70R/min)。另外，进刀量的大小会对加工面粗糙度产生影响，因而亦不宜过高，优选为0.3mm～1mm(如0.5mm)。此外，在本发明中，切削加工过程中的主轴转速和进刀量不低于预定值，以保证适当的加工效率。应当理解的是，上述切削用量的参数主要适用于精加工阶段。
切削完成后，纤维包覆层的外圆周面附着有一层粉末，可以利用软质毛刷去除。另外，还可以利用专用工具在纤维包覆层的端部设置倒角。由此，避免在玻璃制造过程中损坏玻璃表面。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。