1 熱軋軋輥磨床的結構和工作特點

　　在鋼鐵氽業中，軋輥土要用丁熱、冷軋鋼板軋制，由于其存高溫、高負載等惡劣條件下下作，故很快就發牛磨損，當軋輥磨損到一定程度，為保證軋件表面質量和尺寸精度，需要及時換輥。而更換下來的軋輥也需要迅速放到軋輥磨床上進行磨削，磨削到一定精度要求后再送回軋機使用。

　　以前，磨輥間內的作業與主軋線設備的發展相比，稍稍落后了一些，隨著熱帶鋼軋機要求的高質量、高速度和高精度，導致軋輥的更換頻率增加，軋輥的加工量增大，同時由于板帶的尺寸精度、軋制穿帶性能等與軋輥的磨削精度有著密切的關系，故對軋輥磨削質量也提出了很高的要求。而這些要求靠人工控制已無法滿足，故必須依靠自動化設備來提高軋輥磨削效率和精度，滿足軋鋼生產的需要。熱軋2050軋輥磨床是用于軋輥表面精加工的設備，其主要作用足磨削熱軋廠的工作作輥和支承輥，2050熱軋廠是1989年投產的，軋輥數控磨床和軋機為同期引進和投入使用，其數控系統為IBSO公司專為德周WALDRIcH軋輥制造廠開發的第一代產品，型號為ILC-500。這批數控軋輥磨床在后續的十幾年內確保了軋鋼產品質量，為創造了很大價值。

　　1.1 軋輥磨床的結構

　　磨床主要自，以下三部分獨立的部件機械地組成：(1)后床身。包括：轉動砂輪的砂輪主軸沿軋輥長度方向往復縱向運動的砂輪刀架砂輪趨近和退凹磨床/軋輥中心橫向運動的砂輪頭。(2)前床身，用來轉動、支撐和調整軋輥的，包括：轉動軋輥的床頭箱主軸，床頭箱裝有固定從動軸心的一個頂尖，這個軸心通常用來與緩沖器一起協作上作，這個緩沖器用來防止從動軸心由于接觸轉動軋輥產生的磨損，這個緩沖器有兩個主要部件構成，一個部件(安裝在從動軸心上)是通過滾柱軸承連接到它的轉動部件上，另一個部件與軋輥的終端連接。緩沖器轉動部件的表面是有硬橡膠制造的。以至于不會損壞接觸的軋輥。(3)測量臂，用來測量軋輥幾何尺寸的。

　　1.2 現代軋輥磨床的特點

　　CNC控制、高度自動化和集成化、磨削效率和精度高。軋輥磨床的主要運動如砂輪。軋輥的旋轉運動均采用了全數字化直流傳動。控制精度高并可實現在一定范圍內無級調速，砂輪主軸采用了毛細管節流的靜壓支承，床身導軌采用了靜壓導軌。具有足夠的剛度及耐磨性。砂輪能完成微量進給，連續和端頭自動進給和砂輪磨損補償進給，能磨削出最大凸度或凹度為3毫米的任何形狀的曲線。實現窗門顯示，人機對話方式，通過鍵盤和鼠標進行輸入。輸出設備采用彩色打印機，可打印出程序、曲線等，且能在一張表上用小同顏色同時打印出幾種曲線。可同時儲存多個程序，操作人員可根據意愿自由編程。伺服軸采用交流變頻調速系統，無需維護和更換碳刷。減少了大量的維護費用和備件費用。提供診斷方式，便于維修人員查找故障。

　　1.3 計算機數字控制軸

　　為了完成磨床各項控制任務，軋輥磨床一般有多軸需要計算機控制，CNC通過伺服電機、轉動編碼器和其它相關的控制元件來持續控制每個軸的精確位置和速度。為了讓CNC控制每個軸的位置，我們必須為每個軸沒定一個參考點。設定參考點是為了對于每個軸，相對于一些已知物體機械參考，CNC都有一個同定的“已知位置。利用這個相對某個固定機械參考的已知位置，CNC能控制和監控每個軸的精確位置。這個參考點不要和機械零點相混淆．因為這個參考點并不一定足這些軸的機械零點位置。

　　1.3.1 Z軸

　　安裝在后床身上．用來使磨床的砂輪刀架以磨床后床身的靜壓方式縱向運動。

　　1.3.2 X軸(砂輪刀架基座)

　　安裝在后床身刀架上．用來使砂輪刀架以砂輪刀架基座的靜壓的方式橫向運動砂輪頭。

　　1.3.3 U軸(微調砂輪進刀)

　　安裝在后床身砂輪刀架基座上．用來橫向微量運動砂輪頭(與磨床，軋輥中心之間往返運動)

　　1.3.4 Y軸(微調輥型軸)

　　安裝在后床身砂輪刀架基座上．通過在砂輪頭內部同時采用一個傾斜橫向進給機械裝置用來橫向微量運動砂輪頭。

　　1.3.5 S2主軸(砂輪主軸)

　　安裝在后床身砂輪大家的砂輪頭上．用來轉動砂輪和確認從砂輪探頭(A軸)反饋的砂輪直徑，從晰調整砂輪的線速度；當磨損導致砂輪直徑變化時，保持砂輪的線速度時時連續。一旦砂輪探頭被校正好，CNC顯示砂輪的轉速和砂輪的線速度。

　　1.3.6 S1軸(床頭箱主軸)

　　安裝在前床身．用來轉動軋輥和調整砂輪的轉速CNC顯示軋輥的轉速。

　　1.3.7 C軸(可選擇的測母臂)

　　安裝在卡規往復臺上．測芾臂安裝在一個圓柱狀的框架上．這個框架可以轉動90，把測昔臂翻轉到開和關的位置卜．可以方便的測量和停放。C軸可以控制測鼉臂的運動，測量臂可以協同E軸和Q軸一起測量軋輥輥型、惻度和卣徑。它也可以用來手動校準來顯示軋輥的垂直位置和存每次校準位置處的軋輥的直徑。

　　1.3.8 E軸(前測量臂測量裝置)

　　安裝在前測量臂的內部．隨前測量臂測最軋輥輥型的變化和圓度。協同Q軸．可以測量軋輥輥型和網度，還可以測量由于支撐輥頸的托架的原因導致的軋輥偏心度。CNC顯示的E軸位置就是上測量臂接觸軋輥以后壓緊時的數值。當測量臂和軋輥小接觸時，E軸的位置為零，C軸使測鼉臂和軋輥接觸以后．它停止運動并同定在它自己的位置處。進一步壓緊或松開E軸和Q軸，用C軸阻止輥面的變化，這樣可以采集輥型的測量值。

　　1.3.9 Q軸(后測量臂測量裝置)

　　安裝在后測壁臂的內部．隨后測量臂測鼉軋輥輥型變化和圃度。協同E軸，可以測量輥型和圓度．還可以測繁由了：支撐輥頸的托架的原因導致的軋輥偏心度。CNC顯示的Q軸位置就是后測量臂接觸軋輥以后壓緊的數值。當測量臂和軋輥不接觸時，Q軸的位置為零，C軸使測量臂和軋輥接觸以后。它停止運動并固定住它自己的位置。進一步壓緊或松開E軸和Q軸，用c軸阻止輥面的變化，這樣可以采集輥型的測量值。

　　1.3.10 A1軸(探傷探頭)

　　安裝在卡規往復臺上．它在兩個測量臂之間的一條線上與磨床中心線對直。用來驅動渦流探傷儀的探頭與輥面做橫向運動。

2軋輥磨床控制系統的主要組成部分及作用

　　2.1 CNC(計算機數字控制)

　　主要作用包括：自動控制各伺服軸的轉速和位置；自動控制各主軸的速度。處理和執行包含有序操作、循環磨削、測量等指令在內的程序。

　　2.2 PLC(程序邏輯控制器)

　　主要作用包括：執行和連續驗證邏輯操作程序；以PLC程序的形式，來監控磨床所有的操作功能。

　　2.3 工業PC

　　主要作用包括：存儲數據，在PLC和CNC之間傳送存儲的程序和數據：通過網絡與CNC交換數據；顯示與實際和理論軋輥輥型、軋輥缺陷(裂紋和軟點)、磨削循環的時間、存儲數據庫(本機和計算機中心的)有關的數據；打印生產日報、警報診斷圖表；打印磨削結果報告來監控質量；打印出在PC監控器上顯示的磨床測量系統的所有數據；直接或通過網絡(如果可以)與磨輥車間的計算機交換信息：存儲所有與磨削循環(磨削程序)和磨床操作軟件有關的信息。