轧辊磨床的数控化改造技术
轧辊磨床的数控化改造技术
发布者： 点击：8
2.1系统组成与工作原理
通常情况下，轧辊磨床大多为金属切削机床，主要由床身、头架、尾架、中心架、磨头、电气数控系统等重要部分组成，可以进一步将其划分为承载系统、驱动系统、磨削系统和控制系统等四大子系统。在轧辊磨床的工业生产过程中，头架、尾架和中心架支撑轧辊磨床工件，由头架实现相应的驱动旋转功能，数控系统则进一步根据轧辊磨床轧辊表面母线的数学模型和参数信息控制轧辊机床做多轴复合运动，进而在轧辊磨床实际生产运动过程中实现砂轮对轧辊表面的磨削控制
为了实现对轧辊磨床的数控化准确控制，依托于轧辊表面轮廓曲线相关原理及其参数信息，对数控系统的z轴、x轴、砂轮和工件转动进行管理，满足轧辊磨床工作精度要求。但是，由于轧辊磨床工业生产过程中的轧辊轮廓曲线变化幅度较大，横向精度要求较高，因此，在x轴方向必须建立闭环系统控制轧辊磨床运动轨迹，弥补数控系统中对测量丝杠的误差。在轧辊磨床的磨削过程中，由于砂轮磨损程度随着砂轮材质的变化和工件材质的变化有所区别，数控系统并不能保障砂轮切削量的固定不变，故而会在一定程度上降低轧辊磨床砂轮生产效率。此外，轧辊磨床刚度较低，甚至受周围环境影响较大，系统的不稳定会造成轧辊磨床在z轴方向的爬行。因此，为了克服上述轧辊磨床工业生产缺陷，需单独控制轧辊系统中的z轴和x轴，利用数控系统能控制z轴、x轴以及砂轮、工件的准确化转动，以在x轴方向建立闭环系统的方式不断提升轧辊磨床x轴方向的运动精度。
2.2硬件设计
根据上述分析及轧辊磨床设计理论，在对轧辊磨床进行数据化改造过程中，选择系统一套，键盘、机床操作面板接口模块、机床操作面板、单轴交流伺服控制和驱动等各一套，可编程控制器接口模块和全数字式直流调速装置各两套，轧辊磨床纵向运动轴、横向运动轴中高机构偏心运动轴和中凹机构偏心运动轴等运动轴的交流伺服电机三个，更包括工件砂轮拖动电机、电子手轮和电源等诸多设备
2.3功能特点
在轧辊磨床辅以数控系统后，轧辊磨床纵向运动轴、横向运动轴、中高机构偏心运动轴、中凹机构偏心运动轴等数控轴能在小范围内采用移动手持单元进行科学控制，既能够设置相应的快速点动功能，又能借助数控系统的电子手段定量调控，操作方便，简单快捷，有效提高了轧辊磨床工业生产效率。首先，在此过程中，以适应轧辊磨床内置数据信息特质而设计开发的专业分析程序，能在输入少量轧辊磨床参数信息的基础上开展砂轮对轧辊表面的磨削工作，使轧辊磨床基层操作专业复杂度大幅度降低，普通员工即可完成，更能够借助现代社会发展较快的智能机器人实现轧辊磨床砂轮对轧辊表面的磨削，无需专业人员再次安装程序和编写控制程序。
其次，轧辊磨床在配备数控系统后，能够有效编程和存储任意组正弦曲线、cvc曲线、锥度曲线、倒角曲线等磨削数学模型和磨削曲线数据，能够编程和存储任意组磨削工艺参数和任意组砂轮修整工艺参数，极大限度地提高了轧辊磨床工艺设备参数信息修改便捷性。再者，在具备840ds1数控系统的轧辊磨床专用编程界面，能够使磨削曲线和工艺参数编撰更加简单明了，能够借助轧辊磨床数控系统对磨削过程中的操作界面参数信息进行修改，使磨削工序能够按工艺参数信息编号组合，有效提升了轧辊磨床生产效率。
后，轧辊磨床配备数控系统后，机床具备断电回退保护功能。当轧辊磨床发生安全事故或处于断电状态时，能够有效利用其数控中心控制系统保护轧辊磨床机构动作，使轧辊磨床砂轮和工件间保持一定距离而保护工件。同时，轧辊磨床数控系统还具备完善的专家诊断系统，能够及时为轧辊磨床操作者提供更加有效的预警信息和提示信息，为轧辊磨床检修与维护工作人员的运维管理工作提供一定参考。此外，配备数控系统后，具备磨削曲线参数、工艺参数以及工艺流程等的显示功能，能够实时显示当前轧辊磨床磨削切面的相关参数，很大限度地使轧辊磨床操作者了解磨床磨削情况。借助804dsl系统的无电池、无风扇运转、有效伺服电机无电刷等特色，保障数控磨床系统和伺服电机检修次数有效降低，更能够借助轧辊磨床所采用的电气控制元器件，保障轧辊磨床工作可靠性、准确度与科学性的大幅度提升
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为了实现对轧辊磨床的数控化准确控制，依托于轧辊表面轮廓曲线相关原理及其参数信息，对数控系统的z轴、x轴、砂轮和工件转动进行管理，满足轧辊磨床工作精度要求。但是，由于轧辊磨床工业生产过程中的轧辊轮廓曲线变化幅度较大，横向精度要求较高，因此，在x轴方向必须建立闭环系统控制轧辊磨床运动轨迹，弥补数控系统中对测量丝杠的误差。在轧辊磨床的磨削过程中，由于砂轮磨损程度随着砂轮材质的变化和工件材质的变化有所区别，数控系统并不能保障砂轮切削量的固定不变，故而会在一定程度上降低轧辊磨床砂轮生产效率。此外，轧辊磨床刚度较低，甚至受周围环境影响较大，系统的不稳定会造成轧辊磨床在z轴方向的爬行。因此，为了克服上述轧辊磨床工业生产缺陷，需单独控制轧辊系统中的z轴和x轴，利用数控系统能控制z轴、x轴以及砂轮、工件的准确化转动，以在x轴方向建立闭环系统的方式不断提升轧辊磨床x轴方向的运动精度。
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根据上述分析及轧辊磨床设计理论，在对轧辊磨床进行数据化改造过程中，选择系统一套，键盘、机床操作面板接口模块、机床操作面板、单轴交流伺服控制和驱动等各一套，可编程控制器接口模块和全数字式直流调速装置各两套，轧辊磨床纵向运动轴、横向运动轴中高机构偏心运动轴和中凹机构偏心运动轴等运动轴的交流伺服电机三个，更包括工件砂轮拖动电机、电子手轮和电源等诸多设备
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其次，轧辊磨床在配备数控系统后，能够有效编程和存储任意组正弦曲线、cvc曲线、锥度曲线、倒角曲线等磨削数学模型和磨削曲线数据，能够编程和存储任意组磨削工艺参数和任意组砂轮修整工艺参数，极大限度地提高了轧辊磨床工艺设备参数信息修改便捷性。再者，在具备840ds1数控系统的轧辊磨床专用编程界面，能够使磨削曲线和工艺参数编撰更加简单明了，能够借助轧辊磨床数控系统对磨削过程中的操作界面参数信息进行修改，使磨削工序能够按工艺参数信息编号组合，有效提升了轧辊磨床生产效率。
后，轧辊磨床配备数控系统后，机床具备断电回退保护功能。当轧辊磨床发生安全事故或处于断电状态时，能够有效利用其数控中心控制系统保护轧辊磨床机构动作，使轧辊磨床砂轮和工件间保持一定距离而保护工件。同时，轧辊磨床数控系统还具备完善的专家诊断系统，能够及时为轧辊磨床操作者提供更加有效的预警信息和提示信息，为轧辊磨床检修与维护工作人员的运维管理工作提供一定参考。此外，配备数控系统后，具备磨削曲线参数、工艺参数以及工艺流程等的显示功能，能够实时显示当前轧辊磨床磨削切面的相关参数，很大限度地使轧辊磨床操作者了解磨床磨削情况。借助804dsl系统的无电池、无风扇运转、有效伺服电机无电刷等特色，保障数控磨床系统和伺服电机检修次数有效降低，更能够借助轧辊磨床所采用的电气控制元器件，保障轧辊磨床工作可靠性、准确度与科学性的大幅度提升
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