数控设备维护维修企业解决方案资源建设子项目5 企业案例（新） M84125磨床改造方案.docVIP

PAGE PAGE 2 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 普通型轧辊磨床M84125改数控型 0 一、总体说明及加工技术要求 0 （一）总体说明 0 （二）加工工件技术要求 1 二、磨床机械改造各部件结构及功能说明 1 （一）主轴部分 1 （二）数控中高机构—凸度位移系统(U轴) 3 （三）机床断电保护机构 5 （四）磨架及其进给机构 5 （五）轧辊测量系统 5 （六）液压部分 8 （七）其他部件 8 三、磨床主要功能说明 10 （一）自适应磨削功能 10 （二）轧辊数据存储及管理 10 （三）砂轮直径自动测量 11 （四）定量磨除控制 11 （五）轧辊加工程序灵活取舍 11 （六）测量功能 11 （七）尾架位置自动测量功能 11 （八）砂轮动平衡装置 12 普通型轧辊磨床M84125改数控型 一、总体说明及加工技术要求 （一）总体说明 改造后的轧辊磨床是一台高效率、高精度及高可靠性的数控轧辊磨床，它采用先进的电气控制技术和机械传动技术，性能达到先进水平。先进电气控制技术的采用使得该轧辊磨床的中高机械传动大大简化，减少了中高机械传动链，在可靠性上得到很大提高。 改造后的磨床采用当前世界最先进的西门子840D数控系统，配备专为轧辊磨床设计的自动化控制软件，将用户使用方便放在第一位开发设计，多种多样的功能已被模式化，在进行轧辊磨削编程作业时，操作人员只需根据相关对话框的提示输入有关的工艺参数，不必要求操作者进行复杂而烦琐的编程作业。具有足够灵活及对用户友好的操作界面 。 原机床加工的轧辊轮廓曲线类型少，只能加工单一曲线，不能加工其他曲线和用户自定义的曲线；原机床中高机构使用的是凸轮杠杆机构，采用机械结构的中高机构结构比较复杂，传动链长，调整麻烦，而且砂轮架为三层结构，刚性较差。加工的轧辊轮廓曲线的精度低，为了加工出轧辊表面的轮廓曲线，要求在横向和纵向通过机械方式来实现联动，传动链长。改变加工曲线参数困难，为了改变轧辊轮廓曲线的角度和它的高度，需要拆开机床齿轮箱，更换齿轮组，来改变传动链的传动比，达到改变曲线参数的目的。由于齿轮组个数有限，因此曲线的参数变化受到限制。 根据甲方轧辊磨床M84125具体情况和要求，乙方根据多年多年从事轧辊磨床专业工作中积累的经验，本着提高设备技术含量和机床的使用可靠性的原则对磨床进行的改造。以满足甲方对轧辊磨削的效率、精度以及曲线灵活性的要求；简化和方便设备的使用维护，降低磨床的维护成本和备件费用。该设备经过改造后具有技术先进、成熟可靠、性能稳定、工艺完善、经济实用的特点。 扩大磨床的加工范围：由于数控磨床能实现几个坐标的联动，加工程序可以按照加工零件的要求变换，所以它的适应性和灵活性很强，可以加工普通磨床无法加工的辊形复杂的轧辊。 减轻工人劳动强度，改善劳动条件。当程序输入后，数控磨床不需要人工干预，就能按加工程序要求连续自动的进行加工，减轻工人劳动强度，改善劳动条件。 因此，通过此次对磨床的数控化改造，能够增加轧辊磨床加工曲线的类型，提高磨床的加工精度和生产效率。改造后中高机构采用偏心套的机构形式。该偏心套轴承与主轴轴线偏心。采用CNC控制中高磨削时，中高机构的传动为连续轨迹控制。磨削时将轧辊中高参数编入程序，采用数控插补实现中高磨削。该中高机构适用与磨削具有多种不同曲线特性的轧辊，如：正弦曲线，抛物线以及CVC曲线和任意曲线等等。所有这些曲线参数均可在限定范围内输入程序。无需更换交换齿轮，以及调整杠杆间距，缩短了辅助时间。 综上所述：电气部分重新设计、全部更新。机械部分以改造为主。对两床身调整，恢复其精度。需重新设计制造磨架以上部件：如砂轮主轴系统、磨架进给装置、数控曲线磨削装置(U轴)、操纵台、测量系统（X1轴）、拖板位置检测装置，砂轮罩壳，砂轮夹盘，液压系统等。 （二）加工工件技术要求 1.圆柱面磨削 圆柱度 =0.005 mm/m 圆度 =0.005 mm/m 同轴度 =0.005 mm/m 表面粗糙度 Ra: 0.5μm 2.中凸(凹)磨削 中高对称性 100:0.002 辊形误差 ±0.005mm/m 同轴度 =0.005 mm/m 表面粗糙度 Ra: 0.5μm 3.任意曲线磨削 辊形误差 ±0.005mm/m 同轴度 0.005mm 表面粗糙度 Ra: 0.5μm 二、磨床机械改造各部件结构及功能说明 注：磨架部分全部重新制作，增加一套测量装置及液压系统 （一）主轴部分 图1 改造后主轴对比 1.砂轮主轴动静压轴承及静压偏心套 图2 主轴结构与外形图 砂轮主轴前后径向轴承均采用高精度动静压轴承，主轴轴向采用高精度推力轴承。在主轴动