1 熱軋軋輥磨床的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)

　　在鋼鐵氽業(yè)中，軋輥土要用丁熱、冷軋鋼板軋制，由于其存高溫、高負(fù)載等惡劣條件下下作，故很快就發(fā)牛磨損，當(dāng)軋輥磨損到一定程度，為保證軋件表面質(zhì)量和尺寸精度，需要及時(shí)換輥。而更換下來(lái)的軋輥也需要迅速放到軋輥磨床上進(jìn)行磨削，磨削到一定精度要求后再送回軋機(jī)使用。

　　以前，磨輥間內(nèi)的作業(yè)與主軋線設(shè)備的發(fā)展相比，稍稍落后了一些，隨著熱帶鋼軋機(jī)要求的高質(zhì)量、高速度和高精度，導(dǎo)致軋輥的更換頻率增加，軋輥的加工量增大，同時(shí)由于板帶的尺寸精度、軋制穿帶性能等與軋輥的磨削精度有著密切的關(guān)系，故對(duì)軋輥磨削質(zhì)量也提出了很高的要求。而這些要求靠人工控制已無(wú)法滿足，故必須依靠自動(dòng)化設(shè)備來(lái)提高軋輥磨削效率和精度，滿足軋鋼生產(chǎn)的需要。熱軋2050軋輥磨床是用于軋輥表面精加工的設(shè)備，其主要作用足磨削熱軋廠的工作作輥和支承輥，2050熱軋廠是1989年投產(chǎn)的，軋輥數(shù)控磨床和軋機(jī)為同期引進(jìn)和投入使用，其數(shù)控系統(tǒng)為IBSO公司專為德周WALDRIcH軋輥制造廠開(kāi)發(fā)的第一代產(chǎn)品，型號(hào)為ILC-500。這批數(shù)控軋輥磨床在后續(xù)的十幾年內(nèi)確保了軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量，為創(chuàng)造了很大價(jià)值。

　　1.1 軋輥磨床的結(jié)構(gòu)

　　磨床主要自，以下三部分獨(dú)立的部件機(jī)械地組成：(1)后床身。包括：轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪的砂輪主軸沿軋輥長(zhǎng)度方向往復(fù)縱向運(yùn)動(dòng)的砂輪刀架砂輪趨近和退凹磨床/軋輥中心橫向運(yùn)動(dòng)的砂輪頭。(2)前床身，用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)、支撐和調(diào)整軋輥的，包括：轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥的床頭箱主軸，床頭箱裝有固定從動(dòng)軸心的一個(gè)頂尖，這個(gè)軸心通常用來(lái)與緩沖器一起協(xié)作上作，這個(gè)緩沖器用來(lái)防止從動(dòng)軸心由于接觸轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥產(chǎn)生的磨損，這個(gè)緩沖器有兩個(gè)主要部件構(gòu)成，一個(gè)部件(安裝在從動(dòng)軸心上)是通過(guò)滾柱軸承連接到它的轉(zhuǎn)動(dòng)部件上，另一個(gè)部件與軋輥的終端連接。緩沖器轉(zhuǎn)動(dòng)部件的表面是有硬橡膠制造的。以至于不會(huì)損壞接觸的軋輥。(3)測(cè)量臂，用來(lái)測(cè)量軋輥幾何尺寸的。

　　1.2 現(xiàn)代軋輥磨床的特點(diǎn)

　　CNC控制、高度自動(dòng)化和集成化、磨削效率和精度高。軋輥磨床的主要運(yùn)動(dòng)如砂輪。軋輥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均采用了全數(shù)字化直流傳動(dòng)。控制精度高并可實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，砂輪主軸采用了毛細(xì)管節(jié)流的靜壓支承，床身導(dǎo)軌采用了靜壓導(dǎo)軌。具有足夠的剛度及耐磨性。砂輪能完成微量進(jìn)給，連續(xù)和端頭自動(dòng)進(jìn)給和砂輪磨損補(bǔ)償進(jìn)給，能磨削出最大凸度或凹度為3毫米的任何形狀的曲線。實(shí)現(xiàn)窗門(mén)顯示，人機(jī)對(duì)話方式，通過(guò)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)進(jìn)行輸入。輸出設(shè)備采用彩色打印機(jī)，可打印出程序、曲線等，且能在一張表上用小同顏色同時(shí)打印出幾種曲線。可同時(shí)儲(chǔ)存多個(gè)程序，操作人員可根據(jù)意愿自由編程。伺服軸采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，無(wú)需維護(hù)和更換碳刷。減少了大量的維護(hù)費(fèi)用和備件費(fèi)用。提供診斷方式，便于維修人員查找故障。

　　1.3 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制軸

　　為了完成磨床各項(xiàng)控制任務(wù)，軋輥磨床一般有多軸需要計(jì)算機(jī)控制，CNC通過(guò)伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器和其它相關(guān)的控制元件來(lái)持續(xù)控制每個(gè)軸的精確位置和速度。為了讓CNC控制每個(gè)軸的位置，我們必須為每個(gè)軸沒(méi)定一個(gè)參考點(diǎn)。設(shè)定參考點(diǎn)是為了對(duì)于每個(gè)軸，相對(duì)于一些已知物體機(jī)械參考，CNC都有一個(gè)同定的“已知位置。利用這個(gè)相對(duì)某個(gè)固定機(jī)械參考的已知位置，CNC能控制和監(jiān)控每個(gè)軸的精確位置。這個(gè)參考點(diǎn)不要和機(jī)械零點(diǎn)相混淆．因?yàn)檫@個(gè)參考點(diǎn)并不一定足這些軸的機(jī)械零點(diǎn)位置。

　　1.3.1 Z軸

　　安裝在后床身上．用來(lái)使磨床的砂輪刀架以磨床后床身的靜壓方式縱向運(yùn)動(dòng)。

　　1.3.2 X軸(砂輪刀架基座)

　　安裝在后床身刀架上．用來(lái)使砂輪刀架以砂輪刀架基座的靜壓的方式橫向運(yùn)動(dòng)砂輪頭。

　　1.3.3 U軸(微調(diào)砂輪進(jìn)刀)

　　安裝在后床身砂輪刀架基座上．用來(lái)橫向微量運(yùn)動(dòng)砂輪頭(與磨床，軋輥中心之間往返運(yùn)動(dòng))

　　1.3.4 Y軸(微調(diào)輥型軸)

　　安裝在后床身砂輪刀架基座上．通過(guò)在砂輪頭內(nèi)部同時(shí)采用一個(gè)傾斜橫向進(jìn)給機(jī)械裝置用來(lái)橫向微量運(yùn)動(dòng)砂輪頭。

　　1.3.5 S2主軸(砂輪主軸)

　　安裝在后床身砂輪大家的砂輪頭上．用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪和確認(rèn)從砂輪探頭(A軸)反饋的砂輪直徑，從晰調(diào)整砂輪的線速度；當(dāng)磨損導(dǎo)致砂輪直徑變化時(shí)，保持砂輪的線速度時(shí)時(shí)連續(xù)。一旦砂輪探頭被校正好，CNC顯示砂輪的轉(zhuǎn)速和砂輪的線速度。

　　1.3.6 S1軸(床頭箱主軸)

　　安裝在前床身．用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥和調(diào)整砂輪的轉(zhuǎn)速CNC顯示軋輥的轉(zhuǎn)速。

　　1.3.7 C軸(可選擇的測(cè)母臂)

　　安裝在卡規(guī)往復(fù)臺(tái)上．測(cè)芾臂安裝在一個(gè)圓柱狀的框架上．這個(gè)框架可以轉(zhuǎn)動(dòng)90，把測(cè)昔臂翻轉(zhuǎn)到開(kāi)和關(guān)的位置卜．可以方便的測(cè)量和停放。C軸可以控制測(cè)鼉臂的運(yùn)動(dòng)，測(cè)量臂可以協(xié)同E軸和Q軸一起測(cè)量軋輥輥型、惻度和卣徑。它也可以用來(lái)手動(dòng)校準(zhǔn)來(lái)顯示軋輥的垂直位置和存每次校準(zhǔn)位置處的軋輥的直徑。

　　1.3.8 E軸(前測(cè)量臂測(cè)量裝置)

　　安裝在前測(cè)量臂的內(nèi)部．隨前測(cè)量臂測(cè)最軋輥輥型的變化和圓度。協(xié)同Q軸．可以測(cè)量軋輥輥型和網(wǎng)度，還可以測(cè)量由于支撐輥頸的托架的原因?qū)е碌能堓伷亩取NC顯示的E軸位置就是上測(cè)量臂接觸軋輥以后壓緊時(shí)的數(shù)值。當(dāng)測(cè)量臂和軋輥小接觸時(shí)，E軸的位置為零，C軸使測(cè)鼉臂和軋輥接觸以后．它停止運(yùn)動(dòng)并同定在它自己的位置處。進(jìn)一步壓緊或松開(kāi)E軸和Q軸，用C軸阻止輥面的變化，這樣可以采集輥型的測(cè)量值。

　　1.3.9 Q軸(后測(cè)量臂測(cè)量裝置)

　　安裝在后測(cè)壁臂的內(nèi)部．隨后測(cè)量臂測(cè)鼉軋輥輥型變化和圃度。協(xié)同E軸，可以測(cè)量輥型和圓度．還可以測(cè)繁由了：支撐輥頸的托架的原因?qū)е碌能堓伷亩取NC顯示的Q軸位置就是后測(cè)量臂接觸軋輥以后壓緊的數(shù)值。當(dāng)測(cè)量臂和軋輥不接觸時(shí)，Q軸的位置為零，C軸使測(cè)量臂和軋輥接觸以后。它停止運(yùn)動(dòng)并固定住它自己的位置。進(jìn)一步壓緊或松開(kāi)E軸和Q軸，用c軸阻止輥面的變化，這樣可以采集輥型的測(cè)量值。

　　1.3.10 A1軸(探傷探頭)

　　安裝在卡規(guī)往復(fù)臺(tái)上．它在兩個(gè)測(cè)量臂之間的一條線上與磨床中心線對(duì)直。用來(lái)驅(qū)動(dòng)渦流探傷儀的探頭與輥面做橫向運(yùn)動(dòng)。

2軋輥磨床控制系統(tǒng)的主要組成部分及作用

　　2.1 CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)字控制)

　　主要作用包括：自動(dòng)控制各伺服軸的轉(zhuǎn)速和位置；自動(dòng)控制各主軸的速度。處理和執(zhí)行包含有序操作、循環(huán)磨削、測(cè)量等指令在內(nèi)的程序。

　　2.2 PLC(程序邏輯控制器)

　　主要作用包括：執(zhí)行和連續(xù)驗(yàn)證邏輯操作程序；以PLC程序的形式，來(lái)監(jiān)控磨床所有的操作功能。

　　2.3 工業(yè)PC

　　主要作用包括：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在PLC和CNC之間傳送存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與CNC交換數(shù)據(jù)；顯示與實(shí)際和理論軋輥輥型、軋輥缺陷(裂紋和軟點(diǎn))、磨削循環(huán)的時(shí)間、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(本機(jī)和計(jì)算機(jī)中心的)有關(guān)的數(shù)據(jù)；打印生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、警報(bào)診斷圖表；打印磨削結(jié)果報(bào)告來(lái)監(jiān)控質(zhì)量；打印出在PC監(jiān)控器上顯示的磨床測(cè)量系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)；直接或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(如果可以)與磨輥車(chē)間的計(jì)算機(jī)交換信息：存儲(chǔ)所有與磨削循環(huán)(磨削程序)和磨床操作軟件有關(guān)的信息。