1 熱軋軋輥磨床的結(jié)構(gòu)和工作特點

　　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，需要及時換輥。而更換下來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法滿足，故必須依靠自動化設(shè)備來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軋輥制造廠開發(fā)的第一代產(chǎn)品，型號為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)造了很大價值。

　　1.1 軋輥磨床的結(jié)構(gòu)

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

　　1.2 現(xiàn)代軋輥磨床的特點

　　CNC控制、高度自動化和集成化、磨削效率和精度高。軋輥磨床的主要運動如砂輪。軋輥的旋轉(zhuǎn)運動均采用了全數(shù)字化直流傳動。控制精度高并可實現(xiàn)在一定范圍內(nèi)無級調(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)和端頭自動進(jìn)給和砂輪磨損補償進(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。實現(xiàn)窗門顯示，人機對話方式，通過鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行輸入。輸出設(shè)備采用彩色打印機，可打印出程序、曲線等，且能在一張表上用小同顏色同時打印出幾種曲線。可同時儲存多個程序，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)，無需維護和更換碳刷。減少了大量的維護費用和備件費用。提供診斷方式，便于維修人員查找故障。

　　1.3 計算機數(shù)字控制軸

　　為了完成磨床各項控制任務(wù)，軋輥磨床一般有多軸需要計算機控制，CNC通過伺服電機、轉(zhuǎn)動編碼器和其它相關(guān)的控制元件來持續(xù)控制每個軸的精確位置和速度。為了讓CNC控制每個軸的位置，我們必須為每個軸沒定一個參考點。設(shè)定參考點是為了對于每個軸，相對于一些已知物體機械參考，CNC都有一個同定的“已知位置。利用這個相對某個固定機械參考的已知位置，CNC能控制和監(jiān)控每個軸的精確位置。這個參考點不要和機械零點相混淆．因為這個參考點并不一定足這些軸的機械零點位置。

　　1.3.1 Z軸

　　安裝在后床身上．用來使磨床的砂輪刀架以磨床后床身的靜壓方式縱向運動。

　　1.3.2 X軸(砂輪刀架基座)

　　安裝在后床身刀架上．用來使砂輪刀架以砂輪刀架基座的靜壓的方式橫向運動砂輪頭。

　　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．用來橫向微量運動砂輪頭(與磨床，軋輥中心之間往返運動)

　　1.3.4 Y軸(微調(diào)輥型軸)

　　安裝在后床身砂輪刀架基座上．通過在砂輪頭內(nèi)部同時采用一個傾斜橫向進(jìn)給機械裝置用來橫向微量運動砂輪頭。

　　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．用來轉(zhuǎn)動砂輪和確認(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，保持砂輪的線速度時時連續(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．用來轉(zhuǎn)動軋輥和調(diào)整砂輪的轉(zhuǎn)速CNC顯示軋輥的轉(zhuǎn)速。

　　1.3.7 C軸(可選擇的測母臂)

　　安裝在卡規(guī)往復(fù)臺上．測芾臂安裝在一個圓柱狀的框架上．這個框架可以轉(zhuǎn)動90，把測昔臂翻轉(zhuǎn)到開和關(guān)的位置卜．可以方便的測量和停放。C軸可以控制測鼉臂的運動，測量臂可以協(xié)同E軸和Q軸一起測量軋輥輥型、惻度和卣徑。它也可以用來手動校準(zhǔn)來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(前測量臂測量裝置)

　　安裝在前測量臂的內(nèi)部．隨前測量臂測最軋輥輥型的變化和圓度。協(xié)同Q軸．可以測量軋輥輥型和網(wǎng)度，還可以測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軸位置就是上測量臂接觸軋輥以后壓緊時的數(shù)值。當(dāng)測量臂和軋輥小接觸時，E軸的位置為零，C軸使測鼉臂和軋輥接觸以后．它停止運動并同定在它自己的位置處。進(jìn)一步壓緊或松開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量值。

　　1.3.9 Q軸(后測量臂測量裝置)

　　安裝在后測壁臂的內(nèi)部．隨后測量臂測鼉軋輥輥型變化和圃度。協(xié)同E軸，可以測量輥型和圓度．還可以測繁由了：支撐輥頸的托架的原因?qū)е碌能堓伷亩取NC顯示的Q軸位置就是后測量臂接觸軋輥以后壓緊的數(shù)值。當(dāng)測量臂和軋輥不接觸時，Q軸的位置為零，C軸使測量臂和軋輥接觸以后。它停止運動并固定住它自己的位置。進(jìn)一步壓緊或松開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量值。

　　1.3.10 A1軸(探傷探頭)

　　安裝在卡規(guī)往復(fù)臺上．它在兩個測量臂之間的一條線上與磨床中心線對直。用來驅(qū)動渦流探傷儀的探頭與輥面做橫向運動。

2軋輥磨床控制系統(tǒng)的主要組成部分及作用

　　2.1 CNC(計算機數(shù)字控制)

　　主要作用包括：自動控制各伺服軸的轉(zhuǎn)速和位置；自動控制各主軸的速度。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)驗證邏輯操作程序；以PLC程序的形式，來監(jiān)控磨床所有的操作功能。

　　2.3 工業(yè)PC

　　主要作用包括：存儲數(shù)據(jù)，在PLC和CNC之間傳送存儲的程序和數(shù)據(jù)：通過網(wǎng)絡(luò)與CNC交換數(shù)據(jù)；顯示與實際和理論軋輥輥型、軋輥缺陷(裂紋和軟點)、磨削循環(huán)的時間、存儲數(shù)據(jù)庫(本機和計算機中心的)有關(guān)的數(shù)據(jù)；打印生產(chǎn)日報、警報診斷圖表；打印磨削結(jié)果報告來監(jiān)控質(zhì)量；打印出在PC監(jiān)控器上顯示的磨床測量系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)；直接或通過網(wǎng)絡(luò)(如果可以)與磨輥車間的計算機交換信息：存儲所有與磨削循環(huán)(磨削程序)和磨床操作軟件有關(guān)的信息。