轧辊磨床

轧辊磨床
一、轧辊磨床概述：
磨床是钢材板材轧制生产线的重要配套设备，其磨削精度和磨削效率直接影响钢板的轧制质量与生产效率。

轧辊在钢板轧制过程中因高温氧化和机械磨损等原因会导致辊面几何精度损坏，需要周期性的对辊面进行磨削修复。

而为了满足对板形控制的工艺要求，轧辊辊面母线需按照不同的工艺要求，加工成所需的各种特殊高次方曲线。

同时工作辊与支承辊的辊面母线相互还要按一定的要求实现耦合匹配，因此加工的难度较高。

产品为金属切削机床,由床身、头架、尾架、托架、纵横拖板、磨头、测量架及电气数控系统组成，分为承载系统、驱动系统、磨削系统、测量系统和控制系统五个子系统。

工件由头架、尾架和托架支撑，并由头架驱动旋转。

数控系统根据轧辊表面母线的数学模型，控制机床作多轴复合运动，在运动过程中实现砂轮对辊面金属的磨削。

在线测量系统实时地将测量数据反馈给磨床控制系统，并由控制系统对机床出闭环控制，从而完成对工件的精密加工。

二、轧辊磨床型号：
国内轧辊磨床主要型号有：MK8440、MK8463、MK8480、MK84100、MK8412
5、MK84160、MK84200、MK84250、MK84300。

三、轧辊磨床生产企业：
国内生产轧辊磨床的企业主要有：昆山华辰机器制造有限公司、贵州险峰机床厂、上海机床厂。

国外生产轧辊磨床的企业并在国内用应较多的主要有：德国赫格里斯、德国瓦德里希.济根（已被赫格里斯收购）、意大利波米尼。

四、轧辊磨床结构介绍
床身
床身采用砂轮床身与工件床身分离的结构。

床身调整垫铁间距短，刚性强，床身精度不易变化。

砂轮床身为1200mm导轨间距的宽体床身，配备的伸缩式不锈钢防护罩保证永不生锈，安装在砂轮床身内的精密滚珠丝杆，用于驱动大拖板(Z轴)。

头架
采用三级三角皮带传动保证了传动的平稳和精度；使用交流主轴电机驱动能使头架实现正向和反向旋转；头架的位置控制功能，可实现拨盘角度自动定位，方便轧辊的吊装，减少辅助时间。

头架润滑系统选用了油脂泵，可实现自动定时给油。

尾架
尾架移动采用电动驱动方式，液压自动锁紧。

尾架配备大行程(1000mm)液压套筒。

砂轮主轴系统
砂轮主轴前后径后轴承均采用高精度动静压轴承，主轴轴向采用高精度推力轴承。

另外，在后轴承设计中增强了工作腔动静压轴承的静态压力效果，以克服较大皮带拉力对轴瓦造成的损伤。

主轴动静压轴承具有回转精度高，稳定性好，动态刚性强，不易振动等特点。

磨架及其进给机构
磨架采用单层整体结构，具有很高的刚性，磨架导轨为贴塑静压导轨，磨架进给机构由带减速装置的西门子交流伺服电机和经过精确预拉伸的精密滚珠丝杆副组成，具有很高的进给精度和灵敏度。

拖板(Z轴)
拖板采用V-平形形式的贴塑静压导轨，拖板进给机构由带减速装置的西门子交流伺服电机和经过精确预拉伸精密滚珠丝杆副组成，由数控系统通过交流伺服电机和圆光栅实现拖板的闭环位置控制。

拖板采用滚珠丝杆传动，与国内外同类磨床所采用的传统齿轮齿条传动相比，具有机械传动链短、运动平稳、传动精度高、间隙小等优点。

伺服电机及其控制系统
磨床所有伺服电机全部采用西门子全数字化交流伺服电机，精度高可靠性高。

头架控制系统
头架采用西门子1PH7型交流主轴电机驱动，内装西门子Sine/Cos1Vpp,2048 S/R光电编码器，完成头架速度及位置的闭环控制。

头架可实现正向和反向旋转以及拨盘角度自动定位。

交流主轴电机的采用使头架电机的维护工作量大大减少。

针对轧辊驱动的特点头架采用了低额定转速、大启动扭矩的交流主轴电机，在保证重型轧辊启动需要的同时节约宝贵的能源。

砂轮控制系统
砂轮采用西门子1PH7型交流主轴电机驱动，内装西门子Sine/Cos1Vpp,2048 S/R光电编码器，完成砂轮速度及位置的闭环控制。

砂轮可实现正向和反向旋转以及角度自动定位。

另外，交流主轴电机的采用极大地方便了砂轮电机的维护。

砂轮采用了高达100KW的交流主轴电机，保证了磨床具有强力磨削能力，满足用户的轧辊快速大负荷加工要求。

电气控制柜及柜内配电系统和控制元件
为保证磨床电气系统的整体可靠性，从电气控制柜箱壳到柜内的配电系统以及保护元件、开关元件、控制元件全部采用进口的国际名牌产品(西门子、威图)。

U1轴
U1轴传动系统是由带直角减速装置的西门子交流伺服电机驱动一套偏心轮传动机构，通过连杆驱动中心架上层滑板.尾架端中心架被设置为二层，下层底座可沿床身导轨纵向移动，上层滑板在U1轴驱动下可横向水平微量调整(调整量1.5)，以实现对轧辊安装精度的校正。

中心架滑板的特殊结构设计，可以很方便的调换安装在滑板上的中心架瓦座，大大缩短更换瓦座的辅助时间，特别适用于多规格轧辊的支承。

数控系统
数控主机采用西门子新一代全数字控制系统840D，一体化S7-300可编程控制器,机床外部的I/O接点通PROFIBUS工业现场总线传输到中央控制系统，人机接口功能由新型高性能SINUMERIK PCU50模块完成.与国外同类磨床所采用的磨床厂自行开发的工控机专用系统比较，840D系统功能更加强大、更加可靠、维护更加简单，
(因为840D系统经过了成千上万用户的使用验证和西门子多年不断的改进)。

由于84 0D系统的通用性，使磨床的维护变得异常方便，所有的电气部件均可以在市场上采购到，磨床电气系统不存在进口磨床所常见的黑匣子问题。

人机接口
显示器采用西门子15寸液晶显示器OP15，中文/英文显示，操作系统采用MS-WINDOWS XP。

系统具有完备的报警与诊断功能，配备丰富的帮助及操作提示。

设计完善的画面和操作菜单，能被操作者和维护人员方便而快速地全面掌握。

测量架系统(X1轴)
测量臂导轨采用德车STAR的进口直线导轨，传动系统由带减速装置的西门子交流伺服电机通过无键连接方式驱动经过精确预拉伸的精密滚珠丝杆，由数控系统通过交流伺服电机和直线光栅实现测量架的闭环位置控制。

测量架采用直线导轨和滚珠丝杆传动，与国内外同类磨床所采和的齿轮齿条传动相比，具有运动平稳、传动精度高、灵敏性好、定位准确等优点，从而大大提高了测量系统的测量精度。

高精度数控曲线磨削装置(U轴)
本装置采用静压偏心套结构(内装主轴动静压轴承)，传动系统由带减速装置的西门子交流伺服电机通过无键连接方式驱动精密滚珠丝矸，通过直线滚动导轨副定位，使滚珠螺母上下移动进而带动高精度静压偏习套作小角度摆动，使装于静压偏心套内的砂轮主轴相对于辊面作微量无间隙切入(或退出)运动。

该运动与拖板(Z轴)运动相复合，从而在轧辊表面磨削出所需曲线。

特殊设计的传动结构，确保了传动系统始终处于无间隙状态，从而可以获得很高的曲线磨削精度。