大型重载多功能数控轧辊磨床的研制.pdf

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1、精密制造与自动化2011年第2期2o设计与开发{大型重载多功能数控轧辊磨床的研制王伟荣(上海机床厂有限公司上海200093)摘要介绍了对钢铁、造纸、橡胶工业等领域可实现中凸(凹)曲线辊面以及圆锥形辊面等部位磨削的数控轧辊磨床，研制开发了集烘缸、轧辊磨削于一体的新型复合、大型、重载数控轧辊磨床。对可以实现对拖板纵向进给运动、砂轮架横向进给运动以及测量臂移动控制的“SGS磨削之星”软件在轧辊磨削中的应用作了肯定。通过对机床部件进行的有限元分析，提高了新型复合、大型、重载数控轧辊磨床的性能，得到了显著效果。关键词大型重载数控复合轧辊磨床磨削之星随着钢铁、造纸、橡胶等工业

2、领域的发展，对MK84200／15000—H数控轧辊磨床为砂轮架移各种烘缸、轧辊的要求越来越趋于尺寸大型化，结动式数控轧辊磨床，磨床的前、后床身为分离式构复杂化，辊面多样化。为了满足工业生产的实际结构，砂轮架由拖板带动可在后床身上纵向移需要，上海机床多年来一直从事大型、重载、高精动，配合轴的进给运动，能够实现两轴联动，完度数控轧辊的研发，最近研制的MK842o0／15000-H成各种型面的数控磨削及型面修整。砂轮架通过数控轧辊磨床可满足大型轧辊及复杂辊面的磨直线导轨可在拖板上作横向移动，实现进给磨削。工削，并可用大型烘缸的曲面磨削，属新型的复合件装夹在位于前床身的

3、头架及尾架之间，由头磨床。架带动工件旋转，可实现无级调速。装卸工件采用软着陆装置，方便工件的装卸。尾架顶尖套筒机动1MK84200／15000-H数控轧辊磨床介绍伸缩，并配有工件顶紧力检测装置，保证工件安全MK84200／15000．H数控轧辊磨床(如图1所示)可靠夹紧。尾架由电动机驱动可在前床身上纵向是集烘缸磨削、轧辊磨削于一体的新型复合重型数移动，适应不同长度工件的磨削需要，通过液压锁控轧辊磨床，可对造纸行业中烘缸及钢铁行业、橡紧可实现磨削范围内任意长度的可靠定位。尾架上胶行业中的轧辊进行磨削，如对支承辊、工作配有砂轮修整器，可对砂轮进行修整。测量装置采辊、橡

4、胶辊等的粗磨、精磨加工，能够完成中凸用双点式结构固定于拖板以便实现自动修整，自动磨(凹)曲线辊面以及圆锥形辊面等部位的磨削。削。此机床还具有砂轮自动趋进功能。1．1机床主要技术规格参数最大磨削直径2000mm可扩展至2200mm最小烘缸磨削直径80mm最小轧辊磨削直径390IYLrYI工件最大质量85000kg最大工件长度15000mm顶尖距15000mm工件转速范围(无级)4～40r／min砂轮尺寸(外圆直径×宽度×内孔直径)图1MK84200／15000-H数控轧辊磨床】250mm×120mm×508mm16王伟荣大型重载多功能数控轧辊磨床的研制ll001TU

5、TIXl00mmX508mm(10)白适应磨削功能；砂轮线速(恒线速)45m／s(11)头架无级变速及砂轮恒线速功能：数控最小分辨率0．0001mm(12)机床故障报警灯闪烁功能；砂轮架移动速度1O～1020mm／min(13)砂轮自动动平衡功能；拖板移动速度(轴)40～4000mm／min(14)机床断电砂轮自动后退功能；测量直径范围80～2200mm(15)自动测量功能；托架支承直径范围100~850mmMK8420O／15OO0一H的数控轴数为：软着陆装置托直径托持范围800~2000toni砂轮架拖板往复运动(z轴)冷却泵流量400L／min砂轮架横向进给

6、运动(轴)头架驱动交流电动机132kW测量装置进给运动(姗轴、X2轴)砂轮架驱动交流电动机132kw中凸(凹)磨削运动(U轴)圆柱面磨削精度1．3机床主要部件结构圆度0．003mm1．3．1床身纵截面上直径一致性0．004mmMK84200／l5000—H数控轧辊磨床前、后床身为表面粗糙度Ra0．1gm分离式结构，前床身和拖板床身均采用高强度铸铁中凸(凹)面磨削精度制造。床身结构在设计过程中充分考虑到热变形及圆度0．003mm重载变形等因素，对床身铸件进行热处理，以消除辊形误差0．004mm铸造应力，避免引起床身扭曲变形。通过结构优化表面粗糙度Ra0．2岬提高了强

7、度、刚度及稳定性。1．2机床控制系统在工件拖板床身间安装了不锈钢水槽，并用流MK842O0／15Oo0一H型数控轧辊磨床，采用西门水冲洗，保持清洁，避免磨削废液等对周围环境的子840D数控系统，内置可编程控制器(PLC)，数污染。控系统显示屏采用彩色TFT显示器，其操作系统采1．3．2头架用WIND0MSXP工业版操作系统，带10／100自适头架是工件在旋转时的主要驱动装置，头架结应以太网卡、USB接口、鼠标等接口，PLC模块的构如图2所示。头架拨盘由精度和刚度极高的高精外部I／O接点通过ProfiBus工业现场总线传输到控制系统。中文操作界面具有专用于轧辊磨床的

8、专用菜单，