1、精密数控轧辊磨床调试中常见的问题【摘 要】数控磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。数控磨床又有数控平面磨床、数控无心磨床、数控内外圆磨床、数控立式万能磨床、数控坐标磨床、数控成形磨床、数控轧辊磨床等等。 【关键词】数控轧辊磨床轧辊磨床结构操作制度维修保养 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一引言 磨床是铝材、钢材轧制生产线的重要配套设备，其磨削精度和磨削效率直接影响钢板的轧制质量与生产效率。轧辊在铝板轧制过程中因高温氧化和
2、机械磨损等原因会导致辊面几何精度损坏，需要周期性的对辊面进行磨削修复。而为了满足对板形控制的工艺要求，轧辊辊面母线需按照不同的工艺要求，加工成所需的各种特殊高次方曲线。同时工作辊与支承辊的辊面母线相互还要按一定的要求实现耦合匹配，因此加工的难度较高。数控系统根据轧辊表面母线的数学模型，控制机床作多轴复合运动，在运动过程中实现砂轮对辊面金属的磨削。在线测量系统实时地将测量数据反馈给磨床控制系统，并由控制系统对机床出闭环控制，从而完成对工件的精密加工。 二轧辊磨床结构 1.床身 床身采用砂轮床身与工件床身分离的结构。床身调整垫铁间距短，刚性强，床身精度不易变化。 2.头架 采用三级三角皮带传动保证
3、了传动的平稳和精度；使用交流主轴电机驱动能使头架实现正向和反向旋转；头架的位置控制功能，可实现拨盘角度自动定位，方便轧辊的吊装，减少辅助时间。 3.尾架 尾架移动采用电动驱动方式，液压自动锁紧。尾架配备大行程(1000mm)液压套筒。 4.砂轮主轴系统 砂轮主轴前后径后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。 5.磨架及其进给机构 磨架采用单层整体结构，具有很高的刚性，磨架导轨为贴塑静压导轨，磨架进给机构由带减速装置的西门子交流伺服电机和经过精确预拉伸的精密滚珠丝杆副组成，具有很高的进给精度和灵敏度。 6.拖板(Z 轴) 拖板采用 V-平形形式的贴塑静压导轨，拖板进给机构由带减
4、速装置的西门子交流伺服电机和经过精确预拉伸精密滚珠丝杆副组成，由数控系统通过交流伺服电机和圆光栅实现拖板的闭环位置控制。 伺服电机及其控制系统 磨床所有伺服电机全部采用西门子全数字化交流伺服电机，精度高可靠性高。 8.头架控制系统 头架采用西门子 1PH7 型交流主轴电机驱动，内装西门子Sine/Cos1Vpp,2048 S/R 光电编码器，完成头架速度及位置的闭环控制。 砂轮控制系统 砂轮采用西门子 1PH7 型交流主轴电机驱动，内装西门子Sine/Cos1Vpp,2048 S/R 光电编码器，完成砂轮速度及位置的闭环控制。 10.电气控制柜及柜内配电系统和控制元件 为保证磨床电气系统的整体
5、可靠性，从电气控制柜箱壳到柜内的配电系统以及保护元件、开关元件、控制元件全部采用进口的国际名牌产品(西门子、威图)。 11.U1 轴 U1 轴传动系统是由带直角减速装置的西门子交流伺服电机驱动一套偏心轮传动机构，通过连杆驱动中心架上层滑板.尾架端中心架被设置为二层，下层底座可沿床身导轨纵向移动，上层滑板在 U1 轴驱动下可横向水平微量调整(调整量 1.5)，以实现对轧辊安装精度的校正。 12.数控系统 数控主机采用西门子新一代全数字控制系统 840D，一体化 S7-300 可编程控制器,机床外部的 I/O 接点通 PROFIBUS 工业现场总线传输到中央控制系统，人机接口功能由新型高性能 SI
6、NUMERIK PCU50 模块完成。 13.人机接口 显示器采用西门子 15 寸液晶显示器 OP15，中文/英文显示，操作系统采用 MS-WINDOWS XP。系统具有完备的报警与诊断功能，配备丰富的帮助及操作提示。 14.测量架系统(X1 轴) 测量臂导轨采用德车 STAR 的进口直线导轨，传动系统由带减速装置的西门子交流伺服电机通过无键连接方式驱动经过精确预拉伸的精密滚珠丝杆，由数控系统通过交流伺服电机和直线光栅实现测量架的闭环位置控制。15.高精度数控曲线磨削装置(U 轴) 本装置采用静压偏心套结构(内装主轴动静压轴承)，传动系统由带减速装置的西门子交流伺服电机通过无键连接方式驱动精密
7、滚珠丝矸，通过直线滚动导轨副定位，使滚珠螺母上下移动进而带动高精度静压偏习套作小角度摆动，使装于静压偏心套内的砂轮主轴相对于辊面作微量无间隙切入(或退出)运动。 三操作制度 1.操作人员经考试合格取得操作证，方准进行操作，操作者应熟悉本机的性能、结构等，并要遵守安全和交接班制度。 2.操作者必须根据磨床说明书的要求，详细了解并熟记各润滑部位，润滑方法及润滑油的种类、牌号，按磨床润滑图表的规定进行给油保养。3.开工前，应按规定穿戴好防护用品，对照交接班记录薄，对磨床各部位进行详细检查，发现问题应及时逐级报告，异状未经排除不得开车工作。 4.开工前应对轧辊磨床下列部位进行检查： 5.工件的装卡必须
8、符合规定， ，必须确认磨床的状态正常后，方准开车。 6.加工轧辊必须事先清除被加工部位的油垢，黒污和灰尘等。根据工件的材质合理选用砂轮和磨制量，严禁磨削工件毛坯。 7.装卡和测量工件时，必须使砂轮退离工件和停车。工件与砂轮未离开时，不得中途停车。砂轮在接近工件时，不准用机动进给。 8.工作时禁止操作者离开磨床或托人代管，如因停电或其他原因必须离开时，应将砂轮离开工件后停车。重新开动磨床时，应确认各部无异状后方准开车。 9.磨床工作时，应注意各传动部分状态，如油温和油压是否正常，冷却液是否畅通准确地浇到工件上；油泵与电机的温度是否正常，有否异状异音；各操作手柄是否位里正确，各紧固件有否松动位移等
9、。 10.禁止在工作台面与油漆表面放置金属物品。 11.禁止在工作台面及床体上敲打、拆装、矫直工件。 12.磨床发生事故后，应保持现场，切断电源.迅速报告，妥善处理。13.工作完毕后，应将砂轮退离工件，切断总电源，各手柄放置在空位上。恢复磨床正常状态，做好日常保养。 14.认真填写交接班记录簿等有关记录。 15.必须根据轧辊磨床说明书的要求，在各润滑部位，按规定的润滑方法及润滑油的种类、牌号，按磨床润滑图表的规定，进行给油保养。 16.润滑油注入油箱及其他容器前，应经建油网过滤，油箱油量必须达到油标线。 17.油壶、油枪等感油器具必须清洁完整，不同牌号的油脂不准混装。18.油箱内不得留有好毛杂
10、质，油箱中润滑油如有沉淀、起垢、积水等现象应立即更换。 四常见故障处理 随着我国机械加工的快速发展，国内的数控机床也越来越多。由于数控机床的先进性和故障的不稳定性，且大部分故障都是以综合故障形式出现，所以使得数控机床的维修难度加大了很多，但故障处理的步骤与方法不外乎以下几点。 1对故障现场的充分调查 2把可能造成故障的所有因素全部列出 3确定鼓掌产生原因的方法 数控机床的数控系统品种繁多但无论是何种数控系统，发生故障时都可用以下几种方法对故障进行综合判断。 1.直观法。 2.利用数控系统的硬件报警功能。 3.充分利用数控系统的软件报警功能。 4.利用状态显示的诊断功能。 5.发生故障时应及时核
11、对数控系统参数。 6.备件更换法。 7.利用电路板上的检测端子。 总之，当数控机床一旦出现故障时，维修人员遵循上述的检测步骤和方法就能正确判断出故障的起因及故障所在的位置。 五维修保养 1：定期修理时，应更换润滑油，清洗油箱必须将各机构清洗、擦拭干净。 2：换油时必须清洗滤油器，异油线、油杯、油盘，并流通油路；所有导油线，建油毡应清洗压干后，浸油放入油盘、油槽内。 3：油盘、油杯的滤油毡、导油线二周清洗一次；档毛毡垫每周清洗一次。 4：冷却液每隔 23 月更换一次。更换时要彻底清洗冷却液箱，不许有残留旧液与其他杂质等，冷却液泵在 612 个月必须清洗一次。冷却浓的配制应符合规定。 5：按规定定期送检压力表。 六.结束语 精密数控轧辊磨床调试，在日常生产中是十分重要的，因此必须遵循科学的制度和管理方法，保养为主，维修为辅，提高人员的专业能力和素养，最大程度发挥精密数控轧辊磨床的作用。 参考文献： 1李开佛国外数控技术发展概况J制造技术与机床 1984 年 12 期 2王时正瑞士、联邦德国和民主德国的机床工业近况J精密制造与自动化 1984 年 01 期 3肖箐柳钢热轧厂轧辊磨床数控改造A第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集C2006 年 4李萍上海机床两科技攻关项目通过验收N现代物流报 2009 年 5谷新数控技术在轧辊磨床上的应用D上海交通大学 2008 年
