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1、2006年第2期(总第166期)数控轧辊磨床几种测量装置结构介绍上海机床厂有限公司(200093)钱梅摘要测量装置在数控轧辊磨床上的应用日益普及,针对应用于数控轧辊磨床上的测量装置,对几种不同形式的测量装置进行结构介绍,分析了各结构的特点,指出了各结构适用的场合。关键词轧辊磨床测量装置在线测量随着钢铁业的蓬勃发展,轧辊磨床的市场需求该测量装置可测量轧辊的辊形、辊径、圆柱度、圆度量加大,同时对机床精度、生产效率的要求也愈来愈和同轴度,机床在准备功能阶段还可以对轧辊的安高,这就对机床设计、制造、检测等各个环节提出了装精
2、度进行检测。所有测量均可在磨削前后进行,更高的要求,其中对轧辊辊形精度检测手段是保障测量数据可以归并到CNC磨削过程中,并通过与轧产品质量的重要环节。传统的手工检测由于效率辊磨削精度相比较,使机床自动进行(或中断)磨削低,精度难以测量正确,已经逐步不适应产品的自动循环和补偿磨削。化发展要求。选择合理的检测方案并提高检测方法测量装置安装在砂轮架上方,可随拖板沿Z轴的自动化程度成为当前急需解决的问题。因此轧辊方向移动,以便实现对轧辊的全长辊面测量,同时可在线测量装置(On-lineRollProfileMeter,简称随砂轮架沿X轴方向
3、移动(轧辊直径方向),趋近或OPM)就应运而生了。目前轧辊磨床测量装置主要离开工件。可以分为双点测量和单点测量两大类。其中双点测测量装置测量时,必须使砂轮退离工件表面(以量居多。免损坏触头15),通过油缸1、8分别控制外、内两测双点测量装置按安装方式可以分为下列两种:量臂绕支点2、6回转90(翻下)。内侧测量臂4随(1)横梁安装在砂轮架上方的测量装置砂轮架趋近工作,外侧测量臂3由交流伺服电机5该测量装置主要由横梁、移动机构、内外测量脚驱动使之趋近工件。等组成,如图1所示。内测量脚固定在砂轮架上,外当测量臂3、4趋近辊面时,装于其上
4、的触头15、测脚安装于横梁上,由移动机构带动横梁作直线运17将触及辊面,使测杆14、19绕支点13、16回转。动。分别通过短光栅(装于测量臂内),使其计数。当压缩时,由内设的接近开关动作,使电机停止转动,机床进入测量状态。外侧测量臂3两旁的强簧杆限位开关18,其功能是保护触头17,当拖板沿Z轴方向运动时,如运动方向侧限位开关动作,则拖板沿该方向的运动立即停止。进行直径测量前,应将测量装置触头15、17进行校准,以便准确测量出轧辊直径(相对于基准环的图1安装在砂轮架上方的测量装置直径准确性)。[3]贾向义,周维,陈敏.外圆磁性研磨机
5、及其磁路计算[J].精密制[5]贾向义,陈敏,等.磁场中的振动研磨[J].东北大学学报(自然造与自动化,2003(1)16-17.科学版)(增刊),2002,23(1):65-67.[4]孙学礼.磁性研磨机的摆动机构动力学计算,沈阳大学学报,[6]王宝龄主编.电磁电器设计基础,[M].国防工业出版社.2003(4)56-58.1989年.45《精密制造与自动化》(2)横梁安装在拖板上的测量装置现在线测量监控。放在拖板上的测量装有两种形式。当测量结束或磨削中不需要进行测量时,通过第一种与放在砂轮架上方的测量装置相比,测驱动油缸7带
6、动90回转机构8旋转90,使测量箱量原理和调整方法基本相同。该测量装置主要由测体处于上位,便于磨削和吊装轧辊;测量装置可随拖量座4、移动机构2、内测量脚3、外测量脚1等组成,板沿Z轴方向移动,实现对轧辊的全长辊面测量,同如图2所示。时,两测量臂1、4可沿横向(轧辊直径方向)相对于内测量脚3固定在砂轮架上,由砂轮架移动带轧辊中心同时趋近或离开。两测量臂1、4的移动是动内测量脚趋近工件,外测量脚安装于测量座上的由伺服电机5通过滚珠丝杠转动,使测量臂1、4同移动机构,由交流伺服电机驱动丝杠螺母转动,使之时趋近或离开。趋近工作。该测量装
7、置与放在砂轮架上方的测量装置相比:减去了由横梁重量产生的对砂轮架偏载力矩,使砂轮架导轨受力均匀,进一步提高磨削质量。测量座可以不受条件限制,保证足够的刚性。图3带回转机构的测量装置结论:图1、图2、图3三种测量装置目前不论在进口还是国产机床上均有应用。图1方式的优点为机床结构紧凑,尤其是机床长度可以适当缩短,但缺点是砂轮架受力较重,并且偏载,容易使砂轮架慢速运动时产生爬行,影响磨削质量。另外由于内侧测头的位置与砂轮宽度中心重合,且处于磨削区,必须在非磨削时进行测量。图2方式测量装置,由于横图2安装在拖板上的测量装置梁安装
8、于拖板上,减轻了砂轮架所受得横梁的偏载重力,砂轮架不易产生低速爬行,但拖板长度加长,第二种形式的测量装置主要由测量座6、90回以至机床总长要适当加长,同样这种测量装置也必转机构8、30回转机构9、测量箱体移动机构3、内测须在非磨削
