小型多功能轧辊数控磨床的研制

主轴的高精度 、 高刚度 、 高负荷 、 高可靠性的要求 。 砂 轮 架 横 向进 给 由交 流伺 服 电机 驱 动 滚珠 丝 杆 实 现 ， 运 动 导轨 为平 一 Ｖ导 轨 ， 静压 润 滑【 ２ Ｊ 。 测量 系统 采用 Ｍａ ｒ ｐ ｏ ｓ ｓ自动对 刀装置及 外 圆直 径 测 量装置 ， 为接触式 检测形式 。冷却 系统采用 大流量 、 高压 冷却 系统 ， 配置一套 纸质过 滤装置 的冷 却液箱 。 （ １ ）曲线 研磨 机 构
《 装备制造技术｝ ２ ０ １ ３ 年第 ５ 期
小型 多功 能轧辊数控磨床 的研制
邱碧涛 ， 郑汉诚 ， 万 险峰 ， 李恒 山 ， 陈 刚
（ 武 钢研 究 院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ８ ０ ）
摘 要： 介绍 了一种 可实现 中凸、 中凹曲线和 直线研磨 的小型轧辊 多功 能磨床 ， 通过 集成先进 的测量装置 、 数控 系统和 曲 线研磨机构 ， 成功地 实现 了小型轧棍 的复合磨 削。 结合科研 生产的实际 ， 优化 了研磨工 艺， 提 高 了轧辊表 面质量水平。小 型 多 功 能 轧 辊 磨 床 的研 制 成 功 并 应 用 在 某钢 铁 研 发 中心 ， 实现 了对 钢 铁 中试 领 域 轧 辊 磨 削 的 全 覆 盖 ， 节 约 了投 资 并 取
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ２ — ０ ５
电磁 阀切 断供 油 方 向 ，使 得 蓄 能 器 与油 缸 和 磨 头 润 滑油 路接 通 ，一方 面 蓄 能器 继 续 为砂 轮 主 轴 轴 承供 油， 另一 方 面压 力 油 把液 压 油缸 活 塞 顶起 ， 活 塞带 动
磨头上的杠杆转动一小角度 ，使得砂轮从磨 削区推 出， 起 到断 电保 护 的作 用 。 ＭＫ１ ３ ５ ０ ／ ２ ０ ０ ０数 控 磨 床 是 专 为 钢铁 行 业 研 发 中 心开发 的自动数控专用复合磨床 ，机床在数控磨床
一
新的轧辊磨床同时配备微量进给方式 ，保证 了 实现中凸中凹的简单二次 曲线轧辊的磨 削，其原理
如图 ｌ 所示。 斜楔 微 量进 给 机构 由伺 服 电机 通 过 滚 珠 丝 杠 驱
动斜楔作 直线运 动， 斜 楔斜 度为 ｌ ： ２ ０ ０ ， 斜楔 和磨 架 之 间有碟形 弹簧 ， 强力预 紧 ， 保证微 量进给 时磨架有 充 分 的消隙预 紧力 ， 从 而使微 量进给平 衡无爬 行 。 进刀由 ｘ 轴完成， 数控磨曲线辊面由 ｕ轴和 ｚ 轴联动完成。
得 了显 著 的使 用效 果 。
关键词 ： 小型 ； 多功 能 轧辊 磨 床 ； 曲线 研 磨
中图分类号 ： Ｔ Ｇ ５ ９ ６
文献标识码： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ １ ２ ７ — ０ ２
随着钢铁工业的发展 ，以往大批量单一品种 的 生 产 模 式 已经 越 来 越 不满 足 市 场 的需 要 了 ，为 此很 多 钢 铁 企业 都 配 备 了 自己 的研 发 中心 ，并 为其 购 置 了各 种 试 验用 热 轧 机 、 冷 轧机 ， 对 轧辊 的要 求越 来越 趋 于尺 寸 小型 化 、 辊 面多样 化 和结 构 复杂化 。某 钢铁 研 发 中心 为 了适 应 各 种 不 同 轧 机 轧辊 研磨 的需 要 ， 与大型轧辊磨床企业合作开发 出了一种多功能复合 轧辊磨床 ， 其不仅可 以研磨普通轧辊 ， 而且还具备 曲 面轧 辊 的研 磨 能力 ， 实 现 了低 成本 多 功 能 的 目的 ， 是 种新型小型复合多功能磨床。
作者简介 ： 邱碧涛 （ １ ９ ７ ６ 一） ， 男， 湖北武汉人 ， 高级工程师 ， 研究方 向为设备研究 与开发。
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Ｅｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎｔ Ｍ ａ ｎｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎｇ Leabharlann BaiduＴｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ． ５， ２０１ ３
的基 础 上 ， 增 加 了数控 微 量 进 给装 置 ， 可 实现 曲线 辊 始 磨削 中间的 自动磨 削方法 。在磨 削过 程 中 ， 同样 采 面磨 削 ， 实 现对 小 型 冷 轧机 、 热 轧 机等 轧 辊 的磨 削修 用 电流控 制 ， 当 电流低 于设 定 值 后 ， 控 制 系统 立 即发 复 等研 究 工作 。 出进 给和换 向指 令 。随着 磨 削 的不 断进 行 ， ｚ轴 的换
簧
１ ＭＫ １ ３ ５ ０ ／ ２ ０ ０ ０磨床 结构 特征
１ ． １ 机床 主 要 结构 部件
濮 ／ ， ｛ Ｅ
一
床 身采 用 高 强度 低 应力 的孕 育铸 铁 ，并 经 合理 图１ 曲线 研磨 原 理 图 的 时 效 处理 ，其 导 轨及 其 它接 触 面均采 用 手 工刮 研 （ ２ ） 安全 防护 工艺 ， 床身 两侧 装 有 防护 罩 。 机床采用全封闭形式安全防护罩。 其 中， 防护罩的 头架采用交流电机拖动 ，通过减速降速传动， 由 上 部及后部 为活动式 门 ， 便于装 卸工件及 机床调 整 ， 工 交 流 变频 调速 系统 实现 工件 拨盘 的无 级驱 动 ， 顶尖 为 作台两端床身导轨配有可伸缩式防护罩。机床同时具 莫 氏 ＃６ 硬质合金固定顶尖 ， 尾架顶尖套筒进 出通过 有机械 、 电气、 液压等可靠的安全联锁保护功能。 手摇手轮控制 ， 顶尖为莫氏 ＃ ６ 硬质合金固定顶尖。 机 床还 具有 紧急 断 电保 护 功 能 。机 床 的液 压 油 砂轮 主轴 由交 流 电机 拖 动 ，经 交 流 变频 调 速 系 缸 和砂 轮 主轴 共 用一 套 供 油 系统 ， 机 床 正 常 工作 时 ， 统 实 现 无 级调 速 ， 砂 轮 主轴 采 用动 静 压轴 承 支撑 ， 进 油缸 在 压 力油 作 用下 始 终 把活 塞 回缩 ，从 而 使 磨 头 油压力稳定 ， 配 有 可靠 的压 力保 护 装 置 ， 保证 了砂 轮 上 的杠 杆 一直 压 在滚 珠 丝 杆螺 母上 ， 当突然 断 电时 ，