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      軋輥磨床的數控化改造技術
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      2.1系統組成與工作原理

      通常情況下,軋輥磨床大多為金屬切削機床,主要由床身、頭架、尾架、中心架、磨頭、電氣數控系統等重要部分組成,可以進一步將其劃分為承載系統、驅動系統、磨削系統和控制系統等四大子系統。在軋輥磨床的工業生產過程中,頭架、尾架和中心架支撐軋輥磨床工件,由頭架實現相應的驅動旋轉功能,數控系統則進一步根據軋輥磨床軋輥表面母線的數學模型和參數信息控制軋輥機床做多軸復合運動,進而在軋輥磨床實際生產運動過程中實現砂輪對軋輥表面的磨削控制

      為了實現對軋輥磨床的數控化準確控制,依托于軋輥表面輪廓曲線相關原理及其參數信息,對數控系統的Z軸、X軸、砂輪和工件轉動進行管理,滿足軋輥磨床工作精度要求。但是,由于軋輥磨床工業生產過程中的軋輥輪廓曲線變化幅度較大,橫向精度要求較高,因此,在X軸方向必須建立閉環系統控制軋輥磨床運動軌跡,彌補數控系統中對測量絲杠的誤差。在軋輥磨床的磨削過程中,由于砂輪磨損程度隨著砂輪材質的變化和工件材質的變化有所區別,數控系統并不能保障砂輪切削量的固定不變,故而會在一定程度上降低軋輥磨床砂輪生產效率。此外,軋輥磨床剛度較低,甚至受周圍環境影響較大,系統的不穩定會造成軋輥磨床在Z軸方向的爬行。因此,為了克服上述軋輥磨床工業生產缺陷,需單獨控制軋輥系統中的Z軸和X軸,利用數控系統能控制Z軸、X軸以及砂輪、工件的準確化轉動,以在X軸方向建立閉環系統的方式不斷提升軋輥磨床X軸方向的運動精度。

      2.2硬件設計

      根據上述分析及軋輥磨床設計理論,在對軋輥磨床進行數據化改造過程中,選擇系統一套,鍵盤、機床操作面板接口模塊、機床操作面板、單軸交流伺服控制和驅動等各一套,可編程控制器接口模塊和全數字式直流調速裝置各兩套,軋輥磨床縱向運動軸、橫向運動軸中高機構偏心運動軸和中凹機構偏心運動軸等運動軸的交流伺服電機三個,更包括工件砂輪拖動電機、電子手輪和電源等諸多設備

      2.3功能特點

      在軋輥磨床輔以數控系統后,軋輥磨床縱向運動軸、橫向運動軸、中高機構偏心運動軸、中凹機構偏心運動軸等數控軸能在小范圍內采用移動手持單元進行科學控制,既能夠設置相應的快速點動功能,又能借助數控系統的電子手段定量調控,操作方便,簡單快捷,有效提高了軋輥磨床工業生產效率。首先,在此過程中,以適應軋輥磨床內置數據信息特質而設計開發的專業分析程序,能在輸入少量軋輥磨床參數信息的基礎上開展砂輪對軋輥表面的磨削工作,使軋輥磨床基層操作專業復雜度大幅度降低,普通員工即可完成,更能夠借助現代社會發展較快的智能機器人實現軋輥磨床砂輪對軋輥表面的磨削,無需專業人員再次安裝程序和編寫控制程序。

      其次,軋輥磨床在配備數控系統后,能夠有效編程和存儲任意組正弦曲線、CVC曲線、錐度曲線、倒角曲線等磨削數學模型和磨削曲線數據,能夠編程和存儲任意組磨削工藝參數和任意組砂輪修整工藝參數,極大限度地提高了軋輥磨床工藝設備參數信息修改便捷性。再者,在具備840Ds1數控系統的軋輥磨床專用編程界面,能夠使磨削曲線和工藝參數編撰更加簡單明了,能夠借助軋輥磨床數控系統對磨削過程中的操作界面參數信息進行修改,使磨削工序能夠按工藝參數信息編號組合,有效提升了軋輥磨床生產效率。

      后,軋輥磨床配備數控系統后,機床具備斷電回退保護功能。當軋輥磨床發生安全事故或處于斷電狀態時,能夠有效利用其數控中心控制系統保護軋輥磨床機構動作,使軋輥磨床砂輪和工件間保持一定距離而保護工件。同時,軋輥磨床數控系統還具備完善的專家診斷系統,能夠及時為軋輥磨床操作者提供更加有效的預警信息和提示信息,為軋輥磨床檢修與維護工作人員的運維管理工作提供一定參考。此外,配備數控系統后,具備磨削曲線參數、工藝參數以及工藝流程等的顯示功能,能夠實時顯示當前軋輥磨床磨削切面的相關參數,很大限度地使軋輥磨床操作者了解磨床磨削情況。借助804Dsl系統的無電池、無風扇運轉、有效伺服電機無電刷等特色,保障數控磨床系統和伺服電機檢修次數有效降低,更能夠借助軋輥磨床所采用的電氣控制元器件,保障軋輥磨床工作可靠性、準確度與科學性的大幅度提升

          

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