一、技術升級目標（biāo）及總體方案

   撫順機床廠采用當前（qián）最先進的通用CNC數控係統軟硬件（jiàn），及（jí）適合軋輥磨床自動化的功能軟件，同（tóng）時對機械（xiè）部分進行必要（yào）的改造（zào），使之成為全（quán）自動數（shù）控軋輥（gǔn）磨床。

   采用西門（mén）子SINUMERIK840D數控（kòng）係統，配以HEIDENHAIN直線光柵尺，組（zǔ）成全新現代化（huà）係統。

   配備西門子（zǐ）全數字化控（kòng）製交流伺服裝置(SIMODRIVE611D)和交流伺服（fú）電動機(1FT/K6)，增加兩個伺服坐標軸（伺服（fú）係（xì）統），分（fèn）別用於（yú）新增加的X2軸及測量係統X1軸的驅（qū）動。

   測量係統全（quán）部采用西門子伺服電機通過精密滾（gǔn）珠（zhū）絲杆傳動，可測量（liàng）軋輥的輥形、直徑、圓度、圓柱度、同軸度以及安裝精度。

   增加一套X2軸傳動機構參與軋輥（gǔn）測量，及砂輪直徑的自動在線檢測和（hé）砂輪（lún）的自動快速趨近。

   重新（xīn）設計能自動校正軋輥安裝精度的中心托（tuō）架，應配備油泵供油的托瓦稀油潤滑裝置。

   磨床改進後，能完（wán）成直線、正弦曲線、多次方曲線（最高達八次方、包括ASR和（hé）VCR曲線）以（yǐ）及（jí）任（rèn）意（yì）曲線軋輥的全自動磨削。

   二、改進的具體內容及實施

   1．CNC及電氣（qì）控（kòng）製（zhì）係統

   瓦房店機（jī）床（chuáng）廠（chǎng）全數（shù）字型SINUMERIK840D，內置S7300可編程控製器，由SIMODRIVE611D型伺服（fú）單元驅動所有1 FT/K6型全數字（zì）控製交流伺服電動機（五軸），利（lì）用MMC1030EM軟件包、S7300編程軟件及NC編程語（yǔ）言編製磨（mó）床專用控製程序，以實現全自動（dòng）磨削加工循環及軋輥的自動測量。采用OP031彩色液晶薄型顯示器，配備MM 103人機接口，中文顯示；操作係統基於MS Windows95，具有完備的報警與（yǔ）係統診斷功（gōng）能，配備豐富的（de）操作（zuò）幫助功能，加（jiā）入適合現場操作的各種專有畫麵，以實現輥形曲線的顯示、曲線編程、測量精度顯示、打（dǎ）印及存貯（硬盤或軟盤上）；係統硬盤驅動器上（shàng）存（cún）貯有軋輥數據庫（kù），可對所有加工（gōng）過的軋輥進行記錄，以便隨時調閱並打印輸出。充分利用新（xīn）型全數字（zì）化係統（840D）的（de）優越性，簡化控製線路和硬件，用軟件完成部分原來隻（zhī）能用硬件實現的功（gōng）能，提高係統可（kě）靠性，按全自動數控軋輥磨床的要求重新配置機床操縱麵板，新增一個帶磁性吸座的活動操作盒，包括電子手輪（lún）和操作按鍵等。

   配備五個伺服電機控（kòng）製軸（zhóu），分別為大抱板(Z)、磨架（X)、曲線磨削機構（U）、測量機構(X1)、砂輪直徑檢測及自動趨近（jìn）控製機構（X2），在X1、X2軸的前端各配備一個12mm的光柵頭。為保證位置控製精度、可靠性以及係統設計需要（yào），五軸中除U軸外均配（pèi）有兩套位置檢測係（xì）統，即伺服電機軸端的編（biān）碼器和各自移動體上的直線光柵尺，以便（biàn）一套出現故障（zhàng）時，可由另一套保證工作。配備一個電子手（shǒu）輪，用作各軸的手動調整。改進後，機床具有快速返回參考點（diǎn）功能，即各坐標軸在（zài）作參考點返回操作時隻需移動很朽離即可，能（néng）大大減少準（zhǔn）備時間，並避免無謂的機械磨損。

   采用德國海德漢（HEIDENHAIN）新型高精度、高可靠性直（zhí）線光（guāng）柵尺，另增加一根直線光柵尺用於（yú）X2軸位置測量。

   新增多（duō）種保護和監（jiān）控功能，如防（fáng）撞保護、坐標（biāo）軸工（gōng）作區域（yù）限定、測量頭過（guò）量壓縮保護、軟件限位（wèi）等，最大限度地保護人（rén）員和設備安全（quán）。

   新增直徑基準盤、砂輪修整、砂輪直徑測量板位置檢（jiǎn）測等自動檢測功能，實現全自（zì）動。

   新增軋輥（gǔn）表麵溫度檢測（cè）裝置，采用紅外測溫（wēn）儀測量，數控（kòng）係統據以進（jìn）行溫度補償（cháng）磨削。

   新增（zēng）頭架角度（dù）測量裝置，為軋輥圓度和（hé）同心度測量提供采樣基準信號。

   建立車間軋輥磨床（chuáng）管理係統，包括設備使（shǐ）用、維護、檢修、故障（zhàng）診斷的管理和數（shù）據庫管（guǎn）理。

   采用西門子6RA70作為新型砂輪和頭架直流調速裝（zhuāng）置。1fd4

   經上（shàng）述改進後，沈陽機床（chuáng）磨削時能根據（jù）軋輥探傷裝置（zhì）測（cè）得的軋輥裂痕深度實時調整磨削參數，數據可由操作者手動輸入，也可由探傷（shāng）裝置的探傷數（shù）據接口直接傳輸至磨床數控係統。

   2．測量係統

   A、B兩測（cè）頭光（guāng）柵均安裝在封閉的測量臂內，通過杠杆機構非接觸測量（liàng），以有（yǒu）效保護光柵測頭。

   通過X1軸和A、B測頭實現軋輥直徑、輥形、圓度、圓柱度（dù）、同軸度的測量，並自動檢測（cè）軋輥安裝精度。

   軋輥自動測量機構的X1軸由固定在砂輪架上的測量架底座（zuò）、可沿底座上部導軌橫向移（yí）動的滑架和固定在滑架前端由油缸抬起或放下的測量臂（A測頭）組成。測量滑（huá）架由一個（gè）1FT/K6伺服電機驅動一對蝸輪、蝸（wō）杆和滾珠絲杆以實現快、慢速移動，滑架位置由一根LS186直線光柵檢測。

   新增加的X2軸由一台1FT/K6伺服電機驅（qū）動滾珠絲杆及一條直（zhí）線滾動導軌副和直線滾動光杆實現直線運動。光杆前端安裝一套光柵檢測裝（zhuāng）置（C測頭），其移動位置由安（ān）裝在滾動光杆上的LS直線光柵檢測（cè），X2軸能自動完成砂輪恒（héng）線速度控製，並檢（jiǎn）測砂輪表麵位置，以實現砂輪自動快、慢速趨近。

   新（xīn）測量係統保證了軋輥在φ700~800mm時，測量係統與軋輥探傷係統等同時工作而不發（fā）生幹涉。

   3．中心（xīn）架（jià）

   中心架托瓦為二瓦斜角支（zhī）承，方便軋輥吊裝，並可避免在測量過程中上瓦殼體與A測頭發生幹涉，確保測（cè）量安全和迅速完成。一（yī）套中心托架由（yóu）左（尾架端）、右（頭架（jià）端）兩中（zhōng）心架組成，配備可（kě）供選擇的不同直徑的支承塊，以滿足對輥徑在φ300~500mm範圍內（nèi）軋輥的支承。為（wéi）了實現軋輥安裝精度的調整，左中心架設計為上下兩層，下（xià）層底座中有一套帶動上層瓦座沿橫向調整的（de）機構（gòu），以實現軋輥安裝精度（dù）的自動閉環校（xiào）正。調整是通過（guò）一台由FUJI交流變（biàn）頻調速裝置控製的電機驅動一套微（wēi）量進給機構進行的。中心架可（kě）沿床身導軌縱向手動調整（zhěng），以方便對不（bú）同長度軋輥的支承。

   中心架（jià）配有托瓦自動稀油潤滑裝置，廢油通過油槽回（huí）收到廢油箱。

   4．砂輪動平（píng）衡

   砂輪動平衡裝置（zhì）采用簡單、實用、可靠的手動（dòng）機構（gòu），並配備動平（píng）衡檢測儀。安裝方便（biàn），無須在主軸中心製作深而大的安裝孔，因此不會影響主軸剛性，特（tè）別適用於要求強力（lì）磨削的磨床。

   5．平頂尖

   采用平頂尖磨削能方便軋輥的裝卸（xiè），減少輔助時間，顯著提高磨床的利用率。

   6．液壓驅動的砂輪罩殼

   包括罩殼殼體、傳動機構（gòu）、液壓油缸及液壓係（xì）統等，以便砂輪快速更換。nextpage

   三、改進後磨床的主要功能特點

   1．自適應磨削

   為提高（gāo）自動化和智能化程度及磨削效率，改進後的磨床增（zēng）加自適應磨削功能（néng），針對軋輥中間磨（mó）損大（dà）、兩端磨損小的特點，采用先分別磨兩端，再貫穿（chuān）磨削整個輥麵（miàn）的方法。

   2．軋輥數據庫

   數據庫保存著（zhe）每根軋輥的當前參（cān）數在分析板材軋製中出（chū）現的問題時，可隨（suí）時從數據庫中調（diào）出（或打印（yìn））所需軋輥及其（qí）配（pèi）對輥的有關參數進行分析。為（wéi）了更準（zhǔn）確地了解輥形和分析軋（zhá）製後軋輥的磨損情況，可根據需（xū）要使測量（liàng）後的輥形曲線數據按不同密度（點數）打印輸出。

   3．溫度補償磨削

   根據軋輥溫度與輥型（xíng）之間（jiān）的變化規律（lǜ），輸入溫度補償曲線或係數，選擇相應的補償曲線進行磨削。

   4．砂輪自動直徑測量及恒線速

   砂輪直徑檢測裝置使（shǐ）係統在任何時候都能（néng）自（zì）動測（cè）量（liàng）砂輪直徑（jìng）並確認砂輪修整（zhěng）器（qì）和直徑基準盤的位置（zhì）。

   5．定量（liàng）磨削控製

   為提高軋輥的利用率，自動磨削時可設定一定的磨除量（疲勞層厚度），由係統自動控製進給（gěi）量直至達到設定的磨除量後自動（dòng）轉入精磨。

   6．計算機聯網數據

   通過上位計算機可對本磨床所磨軋輥的參數和測量結果進行數據管理（lǐ），今後經自動（dòng）化改（gǎi）造的磨床全部計算機（jī）聯網後可實現數據共享（xiǎng）。

   7．數控功能取舍靈活

   可根據磨輥的（de）具體需（xū）要對自動磨削和測量循環的各個環節或功能進行取舍（shě）。

   8．遠程診（zhěn）斷

   數控係統配備了專用的軟硬件，可實（shí）現遠程診斷，解除設備維護的後顧之憂。

遼（liáo）寧金運機電公司銷售沈陽機床、上海（hǎi）機床（chuáng）廠、北京機床廠等（děng）國內各類機床      

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