淺析軋輥磨床的結(jié)構(gòu)和功能
2023/10/23 9:12:54??????點擊：
床身
床身采用砂輪床身與工件床身分離的結(jié)構(gòu)。床身調(diào)整墊鐵間距短，剛性強，床身精度不易變化。砂輪床身為1200mm導(dǎo)軌間距的寬體床身，配備的伸縮式不銹鋼防護罩保證永不生銹，安裝在砂輪床身內(nèi)的精密滾珠絲桿，用于驅(qū)動大拖板（Z軸）。
頭架
采用三級三角皮帶傳動保證了傳動的平穩(wěn)和精度；使用交流主軸電機驅(qū)動能使頭架實現(xiàn)正向和反向旋轉(zhuǎn)；頭架的位置控制功能，可實現(xiàn)撥盤角度自動定位，方便軋輥的吊裝，減少輔助時間。頭架潤滑系統(tǒng)選用了油脂泵，可實現(xiàn)自動定時給油。
尾架
尾架移動采用電動驅(qū)動方式，液壓自動鎖緊。尾架配備大行程（1000mm）液壓套筒。
砂輪主軸系統(tǒng)
砂輪主軸前后徑后軸承均采用高精度動靜壓軸承，主軸軸向采用高精度推力軸承。另外，在后軸承設(shè)計中增強了工作腔動靜壓軸承的靜態(tài)壓力效果，以克服較大皮帶拉力對軸瓦造成的損傷。主軸動靜壓軸承具有回轉(zhuǎn)精度高，穩(wěn)定性好，動態(tài)剛性強，不易振動等特點。
磨架及其進給機構(gòu)
磨架采用單層整體結(jié)構(gòu)，具有很高的剛性，磨架導(dǎo)軌為貼塑靜壓導(dǎo)軌，磨架進給機構(gòu)由帶減速裝置的西門子交流伺服電機和經(jīng)過精確預(yù)拉伸的精密滾珠絲桿副組成，具有很高的進給精度和靈敏度。
拖板
Z軸
拖板采用V-平形形式的貼塑靜壓導(dǎo)軌，拖板進給機構(gòu)由帶減速裝置的西門子交流伺服電機和經(jīng)過精確預(yù)拉伸精密滾珠絲桿副組成，由數(shù)控系統(tǒng)通過交流伺服電機和圓光柵實現(xiàn)拖板的閉環(huán)位置控制。拖板采用滾珠絲桿傳動，與國內(nèi)外同類磨床所采用的傳統(tǒng)齒輪齒條傳動相比，具有機械傳動鏈短、運動平穩(wěn)、傳動精度高、間隙小等優(yōu)點。
伺服電機及其控制系統(tǒng)
磨床所有伺服電機全部采用西門子全數(shù)字化交流伺服電機，精度高可靠性高。
頭架控制系統(tǒng)
頭架采用西門子1PH7型交流主軸電機驅(qū)動，內(nèi)裝西門子Sine/Cos1Vpp，2048 S/R光電編碼器，完成頭架速度及位置的閉環(huán)控制。頭架可實現(xiàn)正向和反向旋轉(zhuǎn)以及撥盤角度自動定位。交流主軸電機的采用使頭架電機的維護工作量大大減少。針對軋輥驅(qū)動的特點頭架采用了低額定轉(zhuǎn)速、大啟動扭矩的交流主軸電機，在保證重型軋輥啟動需要的同時節(jié)約寶貴的能源。
砂輪控制系統(tǒng)
砂輪采用西門子1PH7型交流主軸電機驅(qū)動，內(nèi)裝西門子Sine/Cos1Vpp，2048 S/R光電編碼器，完成砂輪速度及位置的閉環(huán)控制。砂輪可實現(xiàn)正向和反向旋轉(zhuǎn)以及角度自動定位。另外，交流主軸電機的采用極大地方便了砂輪電機的維護。砂輪采用了高達100KW的交流主軸電機，保證了磨床具有強力磨削能力，滿足用戶的軋輥快速大負荷加工要求。
電氣控制柜及柜內(nèi)配電系統(tǒng)和控制元件
為保證磨床電氣系統(tǒng)的整體可靠性，從電氣控制柜箱殼到柜內(nèi)的配電系統(tǒng)以及保護元件、開關(guān)元件、控制元件全部采用進口的國際名牌產(chǎn)品（西門子、威圖）。
U1軸
U1軸傳動系統(tǒng)是由帶直角減速裝置的西門子交流伺服電機驅(qū)動一套偏心輪傳動機構(gòu)，通過連桿驅(qū)動中心架上層滑板.尾架端中心架被設(shè)置為二層，下層底座可沿床身導(dǎo)軌縱向移動，上層滑板在U1軸驅(qū)動下可橫向水平微量調(diào)整（調(diào)整量1.5），以實現(xiàn)對軋輥安裝精度的校正。中心架滑板的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以很方便的調(diào)換安裝在滑板上的中心架瓦座，大大縮短更換瓦座的輔助時間，特別適用于多規(guī)格軋輥的支承。
數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控主機采用西門子新一代全數(shù)字控制系統(tǒng)840D，一體化S7-300可編程控制器，機床外部的I/O接點通PROFIBUS工業(yè)現(xiàn)場總線傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，人機接口功能由新型高性能SINUMERIK PCU50模塊完成.與國外同類磨床所采用的磨床廠自行開發(fā)的工控機專用系統(tǒng)比較，840D系統(tǒng)功能更加強大、更加可靠、維護更加簡單，（因為840D系統(tǒng)經(jīng)過了成千上萬用戶的使用驗證和西門子多年不斷的改進）。由于840D系統(tǒng)的通用性，使磨床的維護變得異常方便，所有的電氣部件均可以在市場上采購到，磨床電氣系統(tǒng)不存在進口磨床所常見的黑匣子問題。
人機接口
顯示器采用西門子15寸液晶顯示器OP15，中文/英文顯示，操作系統(tǒng)采用MS-WINDOWS XP。系統(tǒng)具有完備的報警與診斷功能，配備豐富的幫助及操作提示。設(shè)計完善的畫面和操作菜單，能被操作者和維護人員方便而快速地全面掌握。
測量架系統(tǒng)
測量臂導(dǎo)軌采用德車STAR的進口直線導(dǎo)軌，傳動系統(tǒng)由帶減速裝置的西門子交流伺服電機通過無鍵連接方式驅(qū)動經(jīng)過精確預(yù)拉伸的精密滾珠絲桿，由數(shù)控系統(tǒng)通過交流伺服電機和直線光柵實現(xiàn)測量架的閉環(huán)位置控制。測量架采用直線導(dǎo)軌和滾珠絲桿傳動，與國內(nèi)外同類磨床所采和的齒輪齒條傳動相比，具有運動平穩(wěn)、傳動精度高、靈敏性好、定位準確等優(yōu)點，從而大大提高了測量系統(tǒng)的測量精度。
高精度數(shù)控曲線磨削裝置（U軸）
床身采用砂輪床身與工件床身分離的結(jié)構(gòu)。床身調(diào)整墊鐵間距短，剛性強，床身精度不易變化。砂輪床身為1200mm導(dǎo)軌間距的寬體床身，配備的伸縮式不銹鋼防護罩保證永不生銹，安裝在砂輪床身內(nèi)的精密滾珠絲桿，用于驅(qū)動大拖板（Z軸）。
頭架
采用三級三角皮帶傳動保證了傳動的平穩(wěn)和精度；使用交流主軸電機驅(qū)動能使頭架實現(xiàn)正向和反向旋轉(zhuǎn)；頭架的位置控制功能，可實現(xiàn)撥盤角度自動定位，方便軋輥的吊裝，減少輔助時間。頭架潤滑系統(tǒng)選用了油脂泵，可實現(xiàn)自動定時給油。
尾架
尾架移動采用電動驅(qū)動方式，液壓自動鎖緊。尾架配備大行程（1000mm）液壓套筒。
砂輪主軸系統(tǒng)
砂輪主軸前后徑后軸承均采用高精度動靜壓軸承，主軸軸向采用高精度推力軸承。另外，在后軸承設(shè)計中增強了工作腔動靜壓軸承的靜態(tài)壓力效果，以克服較大皮帶拉力對軸瓦造成的損傷。主軸動靜壓軸承具有回轉(zhuǎn)精度高，穩(wěn)定性好，動態(tài)剛性強，不易振動等特點。
磨架及其進給機構(gòu)
磨架采用單層整體結(jié)構(gòu)，具有很高的剛性，磨架導(dǎo)軌為貼塑靜壓導(dǎo)軌，磨架進給機構(gòu)由帶減速裝置的西門子交流伺服電機和經(jīng)過精確預(yù)拉伸的精密滾珠絲桿副組成，具有很高的進給精度和靈敏度。
拖板
Z軸
拖板采用V-平形形式的貼塑靜壓導(dǎo)軌，拖板進給機構(gòu)由帶減速裝置的西門子交流伺服電機和經(jīng)過精確預(yù)拉伸精密滾珠絲桿副組成，由數(shù)控系統(tǒng)通過交流伺服電機和圓光柵實現(xiàn)拖板的閉環(huán)位置控制。拖板采用滾珠絲桿傳動，與國內(nèi)外同類磨床所采用的傳統(tǒng)齒輪齒條傳動相比，具有機械傳動鏈短、運動平穩(wěn)、傳動精度高、間隙小等優(yōu)點。
伺服電機及其控制系統(tǒng)
磨床所有伺服電機全部采用西門子全數(shù)字化交流伺服電機，精度高可靠性高。
頭架控制系統(tǒng)
頭架采用西門子1PH7型交流主軸電機驅(qū)動，內(nèi)裝西門子Sine/Cos1Vpp，2048 S/R光電編碼器，完成頭架速度及位置的閉環(huán)控制。頭架可實現(xiàn)正向和反向旋轉(zhuǎn)以及撥盤角度自動定位。交流主軸電機的采用使頭架電機的維護工作量大大減少。針對軋輥驅(qū)動的特點頭架采用了低額定轉(zhuǎn)速、大啟動扭矩的交流主軸電機，在保證重型軋輥啟動需要的同時節(jié)約寶貴的能源。
砂輪控制系統(tǒng)
砂輪采用西門子1PH7型交流主軸電機驅(qū)動，內(nèi)裝西門子Sine/Cos1Vpp，2048 S/R光電編碼器，完成砂輪速度及位置的閉環(huán)控制。砂輪可實現(xiàn)正向和反向旋轉(zhuǎn)以及角度自動定位。另外，交流主軸電機的采用極大地方便了砂輪電機的維護。砂輪采用了高達100KW的交流主軸電機，保證了磨床具有強力磨削能力，滿足用戶的軋輥快速大負荷加工要求。
電氣控制柜及柜內(nèi)配電系統(tǒng)和控制元件
為保證磨床電氣系統(tǒng)的整體可靠性，從電氣控制柜箱殼到柜內(nèi)的配電系統(tǒng)以及保護元件、開關(guān)元件、控制元件全部采用進口的國際名牌產(chǎn)品（西門子、威圖）。
U1軸
U1軸傳動系統(tǒng)是由帶直角減速裝置的西門子交流伺服電機驅(qū)動一套偏心輪傳動機構(gòu)，通過連桿驅(qū)動中心架上層滑板.尾架端中心架被設(shè)置為二層，下層底座可沿床身導(dǎo)軌縱向移動，上層滑板在U1軸驅(qū)動下可橫向水平微量調(diào)整（調(diào)整量1.5），以實現(xiàn)對軋輥安裝精度的校正。中心架滑板的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以很方便的調(diào)換安裝在滑板上的中心架瓦座，大大縮短更換瓦座的輔助時間，特別適用于多規(guī)格軋輥的支承。
數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控主機采用西門子新一代全數(shù)字控制系統(tǒng)840D，一體化S7-300可編程控制器，機床外部的I/O接點通PROFIBUS工業(yè)現(xiàn)場總線傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，人機接口功能由新型高性能SINUMERIK PCU50模塊完成.與國外同類磨床所采用的磨床廠自行開發(fā)的工控機專用系統(tǒng)比較，840D系統(tǒng)功能更加強大、更加可靠、維護更加簡單，（因為840D系統(tǒng)經(jīng)過了成千上萬用戶的使用驗證和西門子多年不斷的改進）。由于840D系統(tǒng)的通用性，使磨床的維護變得異常方便，所有的電氣部件均可以在市場上采購到，磨床電氣系統(tǒng)不存在進口磨床所常見的黑匣子問題。
人機接口
顯示器采用西門子15寸液晶顯示器OP15，中文/英文顯示，操作系統(tǒng)采用MS-WINDOWS XP。系統(tǒng)具有完備的報警與診斷功能，配備豐富的幫助及操作提示。設(shè)計完善的畫面和操作菜單，能被操作者和維護人員方便而快速地全面掌握。
測量架系統(tǒng)
測量臂導(dǎo)軌采用德車STAR的進口直線導(dǎo)軌，傳動系統(tǒng)由帶減速裝置的西門子交流伺服電機通過無鍵連接方式驅(qū)動經(jīng)過精確預(yù)拉伸的精密滾珠絲桿，由數(shù)控系統(tǒng)通過交流伺服電機和直線光柵實現(xiàn)測量架的閉環(huán)位置控制。測量架采用直線導(dǎo)軌和滾珠絲桿傳動，與國內(nèi)外同類磨床所采和的齒輪齒條傳動相比，具有運動平穩(wěn)、傳動精度高、靈敏性好、定位準確等優(yōu)點，從而大大提高了測量系統(tǒng)的測量精度。
高精度數(shù)控曲線磨削裝置（U軸）
本裝置采用靜壓偏心套結(jié)構(gòu)（內(nèi)裝主軸動靜壓軸承），傳動系統(tǒng)由帶減速裝置的西門子交流伺服電機通過無鍵連接方式驅(qū)動精密滾珠絲矸，通過直線滾動導(dǎo)軌副定位，使?jié)L珠螺母上下移動進而帶動高精度靜壓偏習(xí)套作小角度擺動，使裝于靜壓偏心套內(nèi)的砂輪主軸相對于輥面作微量無間隙切入（或退出）運動。該運動與拖板（Z軸）運動相復(fù)合，從而在軋輥表面磨削出所需曲線。特殊設(shè)計的傳動結(jié)構(gòu)，確保了傳動系統(tǒng)始終處于無間隙狀態(tài)，從而可以獲得很高的曲線磨削精度。
軋輥磨床結(jié)構(gòu)與設(shè)計標準 http://huaerna.cn/
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