專利名稱：雙輪數(shù)控軋輥磨床及其數(shù)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軋輥磨床，特別是一種雙輪數(shù)控軋輥磨床及其數(shù)控方法。
背景技術(shù)：
雙輪軋輥磨床是造紙行業(yè)普遍使用的一種軋輥加工設(shè)備，它具有兩個磨削輪，一個是磨削砂輪，用于對軋輥進行磨削加工，另一個砂帶輪，通過驅(qū)動砂帶運動，完成對軋輥進行精磨和表面拋光處理，能夠提高軋輥的光潔度，使加工的軋輥精度更高。但傳統(tǒng)的雙輪軋輥磨床普遍采用的是直流調(diào)速以及繼電邏輯控制，利用機械仿型的方法磨削加工出簡單的中凸(或中凹)輥形曲線軋輥，難于加工出現(xiàn)代軋輥要求的不同曲線的軋輥輥面，而且傳統(tǒng)的機械傳動結(jié)構(gòu)無法達到數(shù)控機床的要求，因此急須對現(xiàn)有的舊式雙輪軋輥磨床進行機電一體化改造，使之具有數(shù)控加工能力，提高磨床的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為提供一種雙輪數(shù)控軋輥磨床及其數(shù)控方法。本發(fā)明提供一種雙輪數(shù)控軋輥磨床，包括床身、軋輥、軋輥旋轉(zhuǎn)電機、主機械傳動箱、萬向節(jié)、軋輥前托架、砂輪、砂輪主軸箱、軋輥后托架、大滑架驅(qū)動電機、萬向節(jié)支撐架、大滑架、大滑架驅(qū)動螺桿、U軸驅(qū)動電機、小滑架、斷電保護油缸、砂輪驅(qū)動電機、砂帶輪驅(qū)動電機、砂帶、砂帶輪、砂帶輪架、小滑架驅(qū)動電機，所述的大滑架驅(qū)動螺桿的尾部安裝有絕對值光電編碼器，所述的大滑架的兩端分別均安裝有小滑架、操作控制站；兩端的操作控制站分別控制砂輪和砂帶輪，且兩端的操作控制站控制大滑架驅(qū)動電機，所述的小滑架包括底層機械部件、中層機械部件和頂層機械部件，所述的底層機械部件設(shè)置有導(dǎo)軌槽和滾珠絲杠螺母固定機構(gòu)，中層機械部件為活動滑塊，該活動滑塊設(shè)置于導(dǎo)軌槽中，并與滾珠絲杠螺母固定機構(gòu)的滾珠絲杠相連，該滾珠絲杠與小滑架驅(qū)動電機的減速機輸出端相連，所述的活動滑塊上方安裝有砂輪驅(qū)動電機或砂帶輪驅(qū)動電機，所述的砂輪驅(qū)動電機、砂帶輪驅(qū)動電機分別與砂輪、砂帶輪連接；所述的頂層機械部件包括砂輪架或砂帶輪架、U軸微進給機構(gòu)，所述的砂輪架或砂帶輪架與活動滑塊通過旋轉(zhuǎn)軸活動連接；所述的U軸微進給機構(gòu)包括U軸驅(qū)動電機、U軸頂桿和斜鐵塊；所述的U軸驅(qū)動電機控制U軸頂桿伸縮，所述的U軸頂桿設(shè)置于所述的斜鐵塊上方，所述的斜鐵塊設(shè)置于活動滑塊上，所述的U軸頂桿與砂輪架或砂帶輪架連接。所述的主機械傳動箱采用主動潤滑回路潤滑，該主動潤滑回路的潤滑油箱安裝于主機械傳動箱下部，該主動潤滑回路的油泵電機采用PLC控制。所述的床身上安裝有冷卻水循環(huán)通道，該冷卻水循環(huán)通道連接有冷卻水凈化裝置，實現(xiàn)磨削過程中的冷卻水循環(huán)使用。所述的大滑架導(dǎo)軌通過潤滑油管連接Z軸導(dǎo)軌液壓站，該Z軸導(dǎo)軌采用動壓潤滑。所述的砂輪主軸箱、砂帶輪主軸箱均連接主軸液壓站，所述的砂輪、砂帶輪的主軸前后均安裝有動靜壓軸承、毛細管調(diào)節(jié)器，所述的砂輪主軸、砂帶輪主軸均采用動靜壓潤滑。本發(fā)明還包括油缸固定支架和斷電保護液壓站，油缸固定支架上固定有斷電保護液壓站的斷電保護油缸，所述的斷電保護油缸的油缸頂桿與活動的斜鐵塊相連，通過油缸頂桿的伸出或縮回控制斜鐵塊運動，進而控制U軸頂桿頂在斜鐵塊上坡端平面或下坡端平面，使控制砂輪架或砂帶輪架的尾部上移或下移，實現(xiàn)砂輪或砂帶輪的工作端面前進或后移。本發(fā)明還包括電氣控制柜，該電氣控制柜包括電源控制單元、進線濾波模塊、整流模塊、交流伺服電機驅(qū)動模塊、直流電機調(diào)速裝置、PLC從站控制模塊和核心控制器；所述的電源控制單元順次連接進線濾波模塊、整流模塊，所述的交流伺服電機驅(qū)動模塊分別與U軸驅(qū)動電機、小滑架驅(qū)動電機、大滑架驅(qū)動電機相連接，所述的直流電機調(diào)速裝置分別與砂輪驅(qū)動電機、軋輥驅(qū)動電機、砂帶輪驅(qū)動電機連接，所述的核心控制器通過PLC從站控制模塊控制主軸液壓站、冷卻水凈化裝置、斷電保護液壓站、Z軸導(dǎo)軌液壓站，所述的核心控制器還與操作控制站連接。本發(fā)明提供一種雙輪數(shù)控軋輥磨床的數(shù)控方法，包括以下幾個步驟
步驟一回參考點
電氣控制柜上電后，X軸和U軸均回到相應(yīng)參考點；
步驟二 手動方式運轉(zhuǎn)
在砂輪和砂帶輪的操作控制站上選擇手動操作模式，實現(xiàn)手動磨削；
步驟三自動磨削
操作控制站對所需磨削的曲線進行選擇，也可以根據(jù)工藝需要重新設(shè)定所需磨削曲線的各工藝參數(shù)，進入自動循環(huán)磨削，所有工序完成后磨床各軸自動退回到機床的零點位置或預(yù)先指定位置；磨削過程中如果因為某種原因需要中斷磨削，可以按磨削停止按鈕；步驟四拋光磨削
由砂帶驅(qū)動輪驅(qū)動砂帶進行拋光磨削。本發(fā)明具有的優(yōu)點在于1、本發(fā)明直接利用再制造技術(shù)將技術(shù)落后的舊雙輪軋輥磨床改造為本發(fā)明的數(shù)控磨床，因而可以節(jié)省成本(大約50%)，節(jié)省能源(大約60%)，節(jié)省材料(大約70%)。2、傳統(tǒng)的雙輪軋輥磨床磨削曲線采用機械仿型凸輪機構(gòu)，其曲線更改不容易完成，本發(fā)明采用數(shù)控設(shè)定方式，軋輥曲線更改容易，磨削出的工件質(zhì)量更高。3、傳統(tǒng)的雙輪軋輥磨床采用簡單的控制裝置，不容易實現(xiàn)自動控制，本發(fā)明采用的是數(shù)控裝置，容易實現(xiàn)自動控制，可以自動進行系統(tǒng)自檢和故障報警，自動進入編程磨肖|J，減低了人工誤操作的概率，具有十分優(yōu)良的可重復(fù)性加工，能夠保證批量生產(chǎn)的質(zhì)量。4、傳統(tǒng)的伺服電機采用原始的直流機組控制，耗電大，效率低，本發(fā)明采用先進的交流伺服系統(tǒng)，能耗低，控制精度高。5、本發(fā)明采用先進的液壓控制系統(tǒng)，提高了機床的控制精度，降低了機床的磨損和能耗。6、傳統(tǒng)的進給傳動絲桿選用的是T形絲桿，反向間隙大，X軸和U軸傳動絲桿采用滾珠絲桿，反向間隙小，有助于提高機床的進給精度。
7、傳統(tǒng)的砂輪、砂帶輪主軸采用動壓潤滑方式，本發(fā)明中砂輪、砂帶輪主軸采用動靜壓潤滑方式，提高主軸的精度，減小主軸的磨損，有助于延長設(shè)備的使用壽命。8、傳統(tǒng)的磨床事故斷電后砂輪無法自動離開工件，本發(fā)明中設(shè)計了斷電保護機構(gòu)，在斷電時砂輪能自動向后退回，解除了工件因意外故障斷電而受損的隱患。9、傳統(tǒng)的工件傳動采用剛性機芯夾傳動方式，本發(fā)明中采用萬向節(jié)傳動方式，降低了工件裝卡精度要求，提高了生產(chǎn)效率。10、傳統(tǒng)的砂輪修磨采用手動進給方式，新增了調(diào)速電機進給修磨方式，提高了砂輪修磨精度，從而提高了工件磨削精度。


圖1是本發(fā)明提出的一種雙輪數(shù)控軋輥磨床的主視 圖2是本發(fā)明提出的一種雙輪數(shù)控軋輥磨床的A-A向視 圖3是本發(fā)明提出的一種雙輪數(shù)控軋輥磨床的B-B向視 圖4是本發(fā)明中大滑架潤滑原理 圖5A是本發(fā)明提出的一種雙輪數(shù)控軋輥磨床的砂輪或砂帶輪結(jié)構(gòu)簡 圖5B是本發(fā)明提出的一種雙輪數(shù)控軋輥磨床的砂輪或砂帶輪微進給工作原理示意
圖6A是本發(fā)明中砂輪的主軸的結(jié)構(gòu)示意 圖6B是本發(fā)明中砂輪的主軸的A向結(jié)構(gòu)示意 圖6C是本發(fā)明中砂帶驅(qū)動輪的主軸的結(jié)構(gòu)示意 圖6D是本發(fā)明中砂帶驅(qū)動輪的主軸的A向結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明中軋輥旋轉(zhuǎn)主軸箱潤滑 圖8是本發(fā)明中斷電保護油缸液壓控制原理 圖9是本發(fā)明中砂輪主軸動靜壓液壓原理 圖10是本發(fā)明電氣控制柜框圖。圖中1-軋輥旋轉(zhuǎn)電機；2_主機械傳動箱；3-萬向節(jié)；4-軋輥前托架；5-軋輥；6-砂輪；7_砂帶輪主軸箱；7/ -砂輪主軸箱；8_軋輥后托架；9-床身；10-大滑架驅(qū)動電機；11-萬向節(jié)軸支撐架；12-大滑架；13-砂帶輪側(cè)U軸驅(qū)動電機；13'-砂輪側(cè)U軸驅(qū)動電機；14-砂帶輪進給小滑架；14'-砂輪進給小滑架；15-砂帶輪進給斷電保護油缸；15'-砂輪進給斷電保護油缸；16-砂帶輪驅(qū)動電機；W -砂輪驅(qū)動電機；17-砂帶；18-砂帶輪架；18'-砂輪架；19-砂帶輪；20'-砂輪側(cè)斜鐵塊移動平臺；20-砂帶輪側(cè)斜鐵塊移動平臺；21'-砂輪X軸進給電機；21_砂帶輪X軸進給電機；22'-砂輪架旋轉(zhuǎn)軸；22_砂帶輪架活動軸；23_大滑架驅(qū)動螺桿；24'-砂輪側(cè)U軸頂桿；24_砂帶輪側(cè)U軸頂桿；25'-砂輪側(cè)油缸固定支架；25-砂帶輪側(cè)油缸固定支架；26'-砂輪側(cè)斜鐵塊；26_砂帶輪側(cè)斜鐵塊' 2T -砂輪側(cè)油缸頂桿；27_砂帶輪側(cè)油缸頂桿；28-Z軸導(dǎo)軌液壓站；29主軸液壓站；30_電氣控制柜；31,-砂輪側(cè)操作控制站；31_砂帶輪側(cè)操作控制站；32'-砂輪側(cè)斷電保護液壓站；32_砂帶輪側(cè)斷電保護液壓站；33_冷卻水凈化分離裝置；34'-砂輪側(cè)冷卻水噴嘴；34_砂帶輪側(cè)冷卻水噴嘴；35_砂輪修磨裝置；36_大滑架滑動導(dǎo)軌；1-1鎖緊螺母；1-2砂輪；1-3砂輪保護罩；1-4組合件定位套；1-5調(diào)整墊；1_6毛細管調(diào)節(jié)器；1_7箱體；1_8主軸；1-9靜動壓軸承；1_10端面軸承；1_11防油O型圈；1-12組合件發(fā)蘭；1-13皮帶輪；1-14鎖緊套；1-15定位套；1_16組合墊；1-17調(diào)整墊；
1-18定位套；1-19O型圈；5-1油箱；5-2網(wǎng)式過濾器；5_3油泵；5_4電機；5_5單向閥；5-6壓力表開關(guān)；5-7電接點壓力表；5-8溢流閥；5-9回油濾油器；3_1油箱；3_2放油塞；3-3液位計；3-4、液位控制器；3-5雙金屬溫度計；3-6線隙式過濾器；3_7電機；
3-8定量齒輪泵；3-9單向閥；3-10加熱器；3-11空氣過濾器；3_12溢流閥；3_13壓力表開關(guān)；3-14壓力表；3-15壓力繼電器；3-16電磁換向閥；3_17液控單向閥；3_18雙單向截流閥；3_19油缸；3-20蓄能器；4-1主油箱；4-2放油塞；4_3液位計；4_4線隙式過濾器；4-5電機；4-6油泵；4-7單向閥；4-8壓力表、4_9溢流閥4_10高壓濾油器；
4-11液位控制器；4-12雙金屬溫度計；4-13空氣過濾器；4_14低壓直通球閥；4_15回油過濾器4-16油溫控制器；4-17壓力繼電器；4-18蓄能器；4_19毛細管節(jié)流；4_20壓力表；4-21輔油箱；4-22空氣過濾器；4-23液位計；4_24液位開關(guān)；4_25線隙式過濾器；4-26油泵電機組；4-27壓力表；4-28砂輪主軸箱；4-29砂帶輪主軸箱；過濾器
2-1;油泵2-2 ;油泵電機2-3 ;單向閥2-4 ;壓力表2_5 ;溢流閥2_6 ;放油塞2_7。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。本發(fā)明提出的一種雙輪數(shù)控軋輥磨床及其數(shù)控方法，為一種能夠設(shè)計適合雙輪軋輥磨床數(shù)控加工曲線的獨立進給機構(gòu)，特別是數(shù)控曲線進給軸(U軸)和砂輪補償數(shù)控進給軸(X軸)，使之能配合數(shù)控系統(tǒng)，加工出各種工藝要求的軋輥輥形；同時為了讓不懂?dāng)?shù)控編程的操作人員能夠通過簡明的文字和圖形選擇加工曲線進行自動數(shù)控加工，設(shè)計出良好的人機控制界面。其中本發(fā)明中的大滑架與現(xiàn)有技術(shù)中的大滑架結(jié)構(gòu)相同，功能也相同，為拖動砂輪6或砂帶驅(qū)動輪19 (以下簡稱為砂帶輪)沿軋輥軸心線平行移動的機械平臺，如圖1、圖2所示，該砂輪架18或砂帶輪架18，沿軋輥軸心線平行移動的方向定義為Z軸運動方向，并以圖1中機床9的右側(cè)尾部為參考點的起始點。本發(fā)明中的小滑架與現(xiàn)有技術(shù)中的小滑架結(jié)構(gòu)不同，本發(fā)明的小滑架為拖動砂輪6或砂帶輪19沿軋輥軸心線的垂直方向進行移動的機械平臺，由于雙輪磨床的結(jié)構(gòu)，因而本發(fā)明中設(shè)計有兩個小滑架，如圖2所示，它們分別安裝在大滑架12的兩側(cè)，圖2中左側(cè)為安裝砂帶輪19的小滑架，右側(cè)為安裝砂輪6的小滑架，二者沿軋輥軸心線的垂直方向進行移動的方向定義為X軸運動方向，以圖2中遠離軋輥5的尾部為參考點的起始點。兩側(cè)小滑架的機械結(jié)構(gòu)基本相同，為了敘述簡便，本發(fā)明只講述砂輪6側(cè)小滑架14'的結(jié)構(gòu)，對砂帶輪19側(cè)的小滑架14所具有的不同之處，將在敘述中特別指出。本發(fā)明中特別設(shè)計有垂直于小滑架運動方向的U軸運動，即指砂輪架18'繞砂輪架旋轉(zhuǎn)軸22運動時,砂輪架18'尾部抬高或降低方向的運動,這種方向的運動可以實現(xiàn)砂輪6圓心點沿X軸方向向前移或后退，該對應(yīng)移動的距離相對于砂輪架18'尾部運動的距離要小得多，因此本發(fā)明中稱U軸進給為微進給。由于本發(fā)明為改進性發(fā)明，是對現(xiàn)有技術(shù)中的磨床的改進，所以對現(xiàn)有磨床的機械結(jié)構(gòu)并未改變，對現(xiàn)有磨床的床身結(jié)構(gòu)在本專利中不再贅述，僅對本發(fā)明涉及的技術(shù)改進點加以說明。本發(fā)明提出的一種雙輪數(shù)控軋輥磨床，如圖1 圖3所示，包括軋輥旋轉(zhuǎn)電機1、主機械傳動箱2、萬向節(jié)3、軋輥前托架4、軋輥5、砂輪6、砂輪主軸箱(砂帶輪主軸箱7和砂輪主軸箱7')、軋輥后托架8、床身9、大滑架驅(qū)動電機10、萬向節(jié)支撐架11、大滑架12、砂帶輪U軸驅(qū)動電機13、砂輪U軸驅(qū)動電機13'、小滑架(砂帶輪進給小滑架14、砂輪進給小滑架14')、斷電保護油缸(包括砂帶輪進給斷電保護油缸15和砂輪進給斷電保護油缸15')、砂輪驅(qū)動電機16'、砂帶輪驅(qū)動電機16、砂帶17、砂帶輪架18、砂輪架18'、砂帶驅(qū)動輪19、斜鐵塊移動平臺20(砂輪側(cè)斜鐵塊移動平臺20'和砂帶輪側(cè)斜鐵塊移動平臺20)、小滑架驅(qū)動電機(包括砂輪側(cè)小滑架驅(qū)動電機2Γ和砂帶輪側(cè)小滑架驅(qū)動電機21)、旋轉(zhuǎn)軸(包括砂輪架旋轉(zhuǎn)軸22'和砂帶輪架 旋轉(zhuǎn)軸22)、大滑架驅(qū)動螺桿23、U軸頂桿(包括砂輪側(cè)U軸頂桿和砂帶輪側(cè)U軸頂桿24)、油缸固定支架(-砂輪側(cè)油缸固定支架25'和砂帶輪側(cè)油缸固定支架25)、斜鐵塊(包括砂輪側(cè)斜鐵塊26和砂帶輪側(cè)活動斜鐵塊26')、油缸頂桿(包括砂輪側(cè)油缸頂桿27'和砂帶輪側(cè)油缸頂桿27)及相關(guān)的電器限位開關(guān)和液壓控制元件等。所述的主機械傳動箱2是利用現(xiàn)有機床的設(shè)計，它將軋輥旋轉(zhuǎn)電機I的轉(zhuǎn)速減速后傳給萬向節(jié)3，驅(qū)動軋輥5旋轉(zhuǎn)，同時將大滑架驅(qū)動電機10的轉(zhuǎn)速減速后傳給大滑架驅(qū)動螺桿23，通過大滑架驅(qū)動螺桿23驅(qū)動大滑架12前后移動。在本發(fā)明中主要將現(xiàn)有技術(shù)中采用的老式大滑架驅(qū)動電機10更換為西門子公司的交流伺服電機，并在大滑架驅(qū)動螺桿23的尾部安裝了 Z軸絕對值光電編碼器，進而能夠記住大滑架的移動位置，便于數(shù)控加工。同時更改了原來主機械傳動箱2的被動潤滑回路，將被動潤滑回路改為本發(fā)明中的主動潤滑回路，如圖7所示，該主動潤滑回路包括過濾器2-1、油泵2-2、油泵電機2-3、單向閥2-4、壓力表2-5、溢流閥2-6和放油塞2-7，其連接方式均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。該主動潤滑回路的潤滑油箱安裝于主機械傳動箱2的下部，通過油泵2-2連接油泵電機2-3，該油泵電機2-3采用PLC控制，使機械潤滑性能更好。所述的床身9是利用現(xiàn)有機床設(shè)備進行再制造修復(fù)使用的，通過機械加工使其床身9上的大滑架導(dǎo)軌36重新恢復(fù)機械配合尺寸，以滿足數(shù)控加工精度要求。床身9上面安裝有軋輥前托架4、軋輥后托架8、萬向節(jié)支撐架11，軋輥5的兩端吊裝于軋輥前托架4、軋輥后托架8上。軋輥5可以帶軸承箱磨削，軸承箱固定在軋輥前托架4、軋輥后托架8的底板上，軋輥前托架4、軋輥后托架8進行改進，底板上可以固定軸承箱。軋輥5也可以不帶軸承箱，用巴氏合金托瓦支撐軋輥軸頸磨削。所述的前軋輥前托架4、軋輥后托架8仍采用原來的傳統(tǒng)部件，沒有新的改進?，F(xiàn)有技術(shù)中的床身9原設(shè)計有軌道潤滑油回流通道，用來潤滑大滑架導(dǎo)軌36，包括潤滑油箱5-1、網(wǎng)式過濾器5-2、油泵5-3、電機5_4、單向閥5_5、壓力表開關(guān)5-6、電接點壓力表5-7、溢流閥5-8、回油濾油器5-9，如圖4所示，同時還設(shè)計有砂輪磨削冷卻水回流通道。在本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，在床身上還安裝冷卻水循環(huán)通道，該冷卻水循環(huán)通道與床身下方的冷卻水凈化裝置33連接，該冷卻水凈化裝置33為現(xiàn)有技術(shù)，可以采用專利號ZL 200620065733. 9全數(shù)字控制的磁性渣水分離器專利中的冷卻水凈化裝置。所述的大滑架12是利用現(xiàn)有機床的設(shè)備進行再制造修復(fù)使用的，安裝在床身9的導(dǎo)軌36上，由大滑架驅(qū)動螺桿23驅(qū)動沿Z軸方向來回運行。所述的大滑架上裝有兩套小滑架，一套控制砂輪6沿X軸向運動，另一套控制砂帶輪19沿X軸向運動。并且在大滑架左右兩邊對應(yīng)砂輪6和砂帶輪19分別安裝了兩個斷電保護液壓站(砂輪側(cè)斷電保護液壓站32'和砂帶輪側(cè)斷電保護液壓站32)，一個保護砂輪6進給，另一個保護砂帶17進給，兩個斷電保護液壓站32、32'的控制原理相同，如圖8所示，由油箱3-1、放油塞3-2、液位計3-3、液位控制器3-4、、雙金屬溫度計3-5、線隙式過濾器3-6、電機3_7、定量齒輪泵3_8、單向閥3-9、加熱器3-10、空氣過濾器3-11、溢流閥3-12、壓力表開關(guān)3_13、壓力表3_14、壓力繼電器3-15、電磁換向閥3-16、液控單向閥3-17、雙單向截流閥3_18、油缸3_19、蓄能器3-20等組成。大滑架12左右兩邊還安裝了兩個操作控制站(砂輪側(cè)操作控制站31'和31-砂帶輪側(cè)操作控制站)的支撐柱，用來固定操作控制站31、3Γ。所述的操作控制站31、3 Γ分別控制砂帶輪、砂輪的運轉(zhuǎn)工作，如工作選擇、砂輪啟停、程序控制、砂輪電機電流顯示等。大滑架12設(shè)置于大滑架導(dǎo)軌36上，該大滑架導(dǎo)軌36通過潤滑油管與Z軸導(dǎo)軌液壓站28連接，該Z軸導(dǎo)軌液壓站的液壓原理如圖4所示，大滑架12與床身9之間的大滑動導(dǎo)軌36采用動壓潤滑，該動壓潤滑與現(xiàn)有技術(shù)相同，大滑架12上的油管連接有溢流閥5-8，通過溢流閥5-8調(diào)節(jié)、控制Z軸導(dǎo)軌液壓站28的油箱5-1的輸出油的油壓高低，并且該溢流閥5-8還連接電接點壓力表5-7，且在溢流閥5-8和電接點壓力表5-7之間連接有壓力表 開關(guān)，當(dāng)電接點壓力表5-7檢測到油箱5-1輸出的油壓偏低時，電接點壓力表5-7動作，電氣控制柜內(nèi)的PLC控制模塊中的控制大滑架導(dǎo)軌潤滑的相應(yīng)控制單元Ε3會發(fā)出報警信號，如圖10所示，進而D435模塊中的控制系統(tǒng)會停止大滑架驅(qū)動電機10的運行，以免損傷機床9的大滑架導(dǎo)軌36的導(dǎo)軌面。所述的電接點壓力表5-7、壓力表開關(guān)5-6與油箱5_1之間連接有單向閥5-5、油泵5-3和網(wǎng)式過濾器5-2，且該油泵5-3還連接有電機5_4，通過電機5-4驅(qū)動油泵5-3運行。同時床身9上的回油管道與油箱5-1之間還連接有回油濾油器
5-9，進而實現(xiàn)大滑動軌道36在潤滑時的回油過程。所述的小滑架14、14'利用了現(xiàn)有機床主要備件并進行全新再制造設(shè)計，將原來的手搖手輪進給和中凸(凹)曲線加工時的機械仿型進給，更換為交流伺服電機驅(qū)動的數(shù)控自動進給，將原來進給傳動的T型絲桿更換為滾珠絲桿，使之完全滿足數(shù)控加工的需要。左右兩邊的小滑架14、14'結(jié)構(gòu)相同，下面以主要以砂輪側(cè)14'的小滑架為例，相應(yīng)砂帶輪側(cè)對應(yīng)結(jié)構(gòu)對應(yīng)附圖標(biāo)記于括號中，簡敘再制造后的結(jié)構(gòu)。該小滑架14'(或14)由底層機械部件、中層機械部件和頂層機械部件共三層機械部件結(jié)構(gòu)組成，底層機械部件用實現(xiàn)來與大滑架12之間的固定，底層機械部件上面開有供中層機械部件移動的導(dǎo)軌槽和裝有滾珠絲桿螺母的固定機構(gòu)；中層機械部件是為能夠沿X軸方向移動的活動滑塊，該活動滑塊下部的導(dǎo)軌設(shè)置于底層機械部件的導(dǎo)軌槽中，并通過滾珠絲桿帶動該活動滑塊沿X軸向移動；并且該滾珠絲桿與小滑架驅(qū)動電機21'(或21)的減速機輸出端相連，由小滑架驅(qū)動電機21'(或21)為活動滑塊的滑動提供動力；中層機械部件上還安裝有砂輪驅(qū)動電機W (或16)，為砂輪6 (或砂帶輪19)的旋轉(zhuǎn)提供動力，砂輪驅(qū)動電機W (或砂帶輪驅(qū)動電機16)采用Ζ4系列直流調(diào)速電機，選用西門子公司的6RA70系列直流調(diào)速裝置進行控制(參見圖10中標(biāo)記的Η1、Η2單元)，能根據(jù)工藝要求和砂輪直徑的大小對電機轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)節(jié)，以保證軋輥的磨削質(zhì)量，所述的砂輪驅(qū)動電機16'(或砂帶輪驅(qū)動電機16)與砂輪6的主軸箱7'(或砂帶輪19的主軸箱7)之間采用皮帶方式傳動；頂層機械部件由砂輪架18;(或砂帶輪架18)和U軸微進給機構(gòu)組成。所述的砂輪架W (或砂帶輪架18)與中層的機械活動滑塊部件之間通過旋轉(zhuǎn)軸22'(或22)進行連接，一方面使砂輪架18'(或砂帶輪架18)能夠隨中層活動滑塊的運動而沿X軸向移動，另一方面使砂輪架18'(或砂帶輪架18)能繞旋轉(zhuǎn)軸22'(或22)進行旋轉(zhuǎn)運動。砂輪6側(cè)小滑架14'與砂帶輪19側(cè)的小滑架的結(jié)構(gòu)完全相同，區(qū)別僅在于在砂輪側(cè)的小滑架W中，砂輪架W上還安裝有砂輪修磨裝置35，而相應(yīng)在砂帶輪19側(cè)未設(shè)置該修磨裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中的砂輪修磨裝置35是完全手搖手柄進行修磨砂輪的，本發(fā)明中改用小型調(diào)速電機拖動修磨裝置進行往返運行，降低了勞動強度，提高了工作效率。所述的U軸微進給機構(gòu)和安裝方式如圖3所示，U軸微進給機構(gòu)由U軸驅(qū)動電機13'(或13 )、U軸頂桿24'(或24 )、活動斜鐵塊26,(或26)等組成，U軸驅(qū)動電機13'(或13)控制U軸頂桿24'(或24)伸縮，正常工作狀況，U軸頂桿24'(或24)的端部壓在活動斜鐵塊26'(或26)的上坡端平面上，該斜鐵塊26'(或26)設(shè)置于小滑架中層活動滑塊上，U軸頂桿(或24)與砂輪架W (或砂帶輪架18)連接，該U軸頂桿24'(或24)伸出時會使砂輪架18'(或砂帶輪架18)尾部升高，進而使砂輪6 (或砂帶輪19)的圓心點沿X軸向趨進軋輥5，反之，U軸頂桿24'縮回時會使砂輪架18'(或砂帶輪架18)尾部降低，砂輪6 (或砂帶輪19)的圓心點沿X軸向離開軋輥5，微進給的工作原理如圖5A和圖5B所示，圖5A是實際設(shè)備的簡圖，為了便于說明，我們將旋轉(zhuǎn)軸22'(或22)的圓心點設(shè)定為H點，砂輪的圓心點設(shè)定為F點，U軸頂桿24'(或24)的中軸線與過F點且垂直于直線HF的直線交點為D點，這樣簡化為圖5B的直角三角形HFD，當(dāng)U軸頂桿24'(或24)伸出后，變動后的直角三角形為HAI，Cl為砂輪架18 (或砂帶輪架18)尾端提升的高度，AF為砂輪6 (或砂帶輪19)圓心沿X軸方向移動的距離。在AF ( 3 mm范圍內(nèi)，GF的變化相對軋輥5直徑而言非常小，工程中可以忽略不計，這樣，AF與Cl的基本為線性關(guān)系。U軸驅(qū)動電機13'(或13)通過控制U軸頂桿24'(或24)的上下運動可以實現(xiàn)砂輪微量進給，而且與小滑架驅(qū)動電機21'(或21)分別控制，對加工曲線和進行砂輪6磨削補償互不干擾，控制起來非常方便。所述的砂帶輪側(cè)的小滑架18除了保留原有的砂帶傳動結(jié)構(gòu)外，其他結(jié)構(gòu)與砂輪側(cè)的小滑架18'的相同。所述的砂帶輪主軸箱7和砂輪主軸箱7'是在原設(shè)計的基礎(chǔ)上進行了再制造改進，原來的主軸軸承長期運行的已經(jīng)磨損，使主軸旋轉(zhuǎn)精度達不到數(shù)控磨削加工要求，所以將原來的靜壓軸承改為動靜壓軸承，采用動靜壓潤滑方式。砂輪6和砂帶輪19主軸的具體結(jié)構(gòu)如圖6A、圖6B、圖6C和圖6D所示，其主要的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有砂輪和砂帶輪的結(jié)構(gòu)相似，主軸1-8上設(shè)置有鎖緊螺母1-1、砂輪1_2(對應(yīng)為上述的砂輪6或砂帶驅(qū)動輪19)、紗罩松緊裝置1-3、組合件定位套1-4，調(diào)整墊1-5、箱體1-7、端面軸承1-10、防油O型圈1_11、組合件發(fā)蘭1-12、皮帶輪1-13、鎖緊套1-14、定位套1-15、組合墊1_16、調(diào)整墊1_17、定位套1_18和O型圈1-19。本發(fā)明中還在主軸1-8的前、后分別安裝有動靜壓軸承1-9和配套的毛細管調(diào)節(jié)器1-6，通過調(diào)節(jié)毛細管的長度可以調(diào)節(jié)進入動靜壓軸承1-9的油壓，油壓大小可以通過液壓站上的油壓表4-20 (或4-27)顯示，如圖9所示，當(dāng)主軸油壓偏低時，4-17壓力繼電器動作，砂輪驅(qū)動電機16'或砂帶輪驅(qū)動電機16禁止啟動，防止主軸1-8與動靜壓軸承1-9產(chǎn)生磨損。本發(fā)明還設(shè)計了斷電保護裝置，在停電的瞬間，使失速旋轉(zhuǎn)的砂輪6或砂帶輪19迅速離開軋輥5的輥面，避免砂輪對加工好的軋輥輥面造成損傷。砂輪6側(cè)和砂帶輪19側(cè)的斷電保護裝置的結(jié)構(gòu)完全相同。所述的斷電保護裝置的機械結(jié)構(gòu)如圖3所示，斷電保護液壓站32、32'的液壓控制電路如圖8所示，工作原理與U軸微進給機構(gòu)相同，斷電保護裝置主要由斷電保護油缸15'(或15)、油缸固定支架25'(或25)、斜鐵塊26'(或26)及斷電保護液壓站32'(或32)等部件組成，斷電保護油缸15'(或15)和斜鐵塊26'(或26)安裝在小滑架14'(或14)的中間活動滑塊上，能夠隨滑塊移動而移動，其中斜鐵鐵26'(或26)安放在原放仿形模具的移動平臺20'(或20)上，該原放仿形模具的移動平臺20'(或20)設(shè)置于小滑架中間的活動滑塊上。斜鐵鐵26'(或26)底部平放在移動平臺20'(或20)上，其側(cè)面與油缸頂桿27'(或27)相連接。所述的U軸頂桿24'(或24)支承在斜鐵塊26'(或26)上，磨削加工前，啟動斷電保護液壓站32'(或32)定量齒輪泵3-8，使電磁閥3-18得電，液壓油經(jīng)過電磁閥3-18給蓄能器3_20蓄能，并進入斷電保護油缸15'(或15)的無桿腔，油缸頂桿27'(或27)從油缸中伸出推動斜鐵塊26'(或26)，使U軸頂桿24'(或24)頂在斜鐵塊26'(或26)的上坡端平面上，使砂輪架18' (或砂帶輪架18)尾端上移，砂輪6或砂帶輪19向軋輥5方向微進一段距離，再開始進行正常的X軸進給或U軸進給操作，使砂輪6或砂帶輪19接觸軋輥5開始軋輥磨削加工，如果 要加工曲線型軋輥，則由Z軸和U軸按指定曲線加工模式同步進給，X軸則按照砂輪補償模式進給，使磨削加工出的軋輥5的輥面與設(shè)計曲線相同。在停電的瞬間，電磁閥3-18失電，在電磁閥內(nèi)彈簧力的作用下電磁閥閥芯復(fù)位,蓄能器3-20內(nèi)的液壓油通過電磁閥3-18進入斷電保護油缸15^ (或15)的有桿腔，油缸頂桿27 (或27)縮回油缸，帶動斜鐵塊26'(或26)移動，使U軸頂桿24'(或24)頂在斜鐵塊26'(或26)的下坡端平面上，使砂輪架18'(或砂帶輪架18)尾端下降，使砂輪向后退，瞬間離開軋輥5的輥面，以防止突然停電時不穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的砂輪對加工好的軋棍5的棍面造成損傷。所述的Z軸導(dǎo)軌液壓站28，為大滑架導(dǎo)軌36的潤滑提供液壓動力源，主軸液壓站29為砂輪主軸箱7'和砂帶輪主軸箱7提供液壓動力源，以實現(xiàn)主軸動靜壓潤滑，控制原理見圖9所示，包括4-1主油箱、4-2放油塞、4-3液位計、4-4過濾器、4_5電機、4_6油泵、4-7單向閥、4-8壓力表、4-9溢流閥、4-10高壓濾油器、4_11液位控制器、4_12雙金屬溫度計、4-13空氣過濾器、4-14低壓直通球閥、4-15回油過濾器、4_16油溫控制器、
4-17壓力繼電器、4-18蓄能器、4-19毛細管截流、4_20壓力表、4_21輔油箱、4_22空氣過濾器、4-23液位計、4-24液位開關(guān)、4-25線隙式過濾器、4_26油泵電機組、4_27壓力表、4-28砂帶輪主軸動靜壓軸承和4-29砂輪主軸動靜壓軸承。主軸液壓站29為砂輪主軸箱7'和砂帶輪主軸箱7提供液壓動力源，以實現(xiàn)主軸動靜壓潤滑(控制原理見圖9);斷電保護液壓站32、32'為斷電保護液壓控制提供動力源(液壓控制原理見圖8)。所述的電氣控制柜30安裝有磨床的主要數(shù)控裝置，其主要電器元件的聯(lián)接如圖10所示，包括電源控制單元D、主軸潤滑控制單元E1、冷卻過濾控制單元E2、導(dǎo)軌潤滑控制單元E3、斷電保護控制單元E4、輔助電路控制單元F、砂帶輪直流電機調(diào)速裝置Hl (通訊站號為站12)、砂輪直流電機調(diào)速裝置H2 (通訊站號為站13)、軋輥旋轉(zhuǎn)直流電機調(diào)速裝置H3(通訊站號為站11 )、進線濾波模塊AM、整流模塊ALM、SM0TI0N核心控制模塊D435、X軸交流伺服電機驅(qū)動模塊2TE21、U軸交流伺服電機驅(qū)動模塊2TE15、Z軸交流伺服電機驅(qū)動模塊2TE23、砂輪側(cè)操作站的彩色觸摸屏HM1-1 (通訊站號為站10)、砂帶輪側(cè)操作站的彩色觸摸屏HM1-2 (通訊站號為站11)、電柜內(nèi)PLC分站控制模塊PLC-1/0-7 (通訊站號為站7)、砂輪修整控制單元31-1、砂輪側(cè)操作站電子手輪31-2、砂帶輪側(cè)操作站電子手輪31-3、砂輪側(cè)操作站PLC從站控制模塊31-1/0-7 (通訊站號為站7)砂帶輪側(cè)操作站PLC從站控制模塊31-1/0-8(通訊站號為站8)、信號轉(zhuǎn)換模塊DMC20、手輪31-2的信號轉(zhuǎn)換模塊SMC30 S30-1、手輪31-3的信號轉(zhuǎn)換模塊SMC30 S30-2、Z軸絕對值信號編碼器信號轉(zhuǎn)換模塊SCM20、Z軸絕對值信號編碼器Z-1。該電氣控制柜包括有由低壓電器元件組成的電源控制單元D、由電源濾波元件組成的進線濾波模塊AIM、交流伺服電機驅(qū)動模塊(2TE21、2TE15、2TE23 )、直流電機調(diào)速裝置(H1、H2、H3)、核心控制器(D435)和PLC分站控制模塊PLC-1/0-7以及信號轉(zhuǎn)換模塊DMC20等輔助電路。所述的電源控制單元D通過低壓電器元件如斷路器和接觸器將進入電柜的電源安全的分配給機床的各個控制單元，為各個控制單元的工作提供動力，當(dāng)發(fā)生短路故障時，這些斷路器能自動斷開，將故障單元與電源隔離。圖10主要用來描述系統(tǒng)信號的聯(lián)系，圖中對電源控 制的具體聯(lián)線給予省略，電源控制單元D通過整流模塊ALM為直流電機調(diào)速裝置H1、H2、H3供電，直流電機調(diào)速裝置H3、H2、H1分別與軋輥驅(qū)動電機1、砂輪驅(qū)動電機16'、砂帶輪驅(qū)動電機16連接；電源控制單元D通過電源濾波模塊AIM和整流模塊ALM供電，6LS3120系列的交流伺服電機驅(qū)動模塊2TE15、2TE21、2TE23分別與砂帶輪側(cè)U軸驅(qū)動電機13、砂輪側(cè)U軸驅(qū)動電機13'、砂帶輪側(cè)小滑架驅(qū)動電機21、砂輪側(cè)小滑架驅(qū)動電機21'、大滑架驅(qū)動電機10連接。所述的電源控制單元也為主軸液壓站29、冷卻水凈化裝置33、斷電保護液壓站(32'和32)、Z軸導(dǎo)軌液壓站28提供電源，并通過PLC控制進而實現(xiàn)控制砂輪或砂帶輪的主軸潤滑、砂輪磨削的冷卻水過濾、大滑架導(dǎo)軌36潤滑、砂輪、砂帶輪的斷電保護。所述的電源控制單元還為操作控制站31、31,、砂輪修整等輔助控制裝置提供電源。雙輪數(shù)控磨床的整流模塊ALM優(yōu)選為西門子公司的6SL3130伺服電源模塊。交流伺服電機驅(qū)動模塊2TE15、2TE21、2TE23優(yōu)選為西門子公司的6SL3120交流伺服電機驅(qū)動模塊。直流電機調(diào)速裝置H1、H2、H3均優(yōu)選為西門子公司的6RA70直流控制裝置。操作控制站31、3Γ上的人機控制界面ΗΜΙ-1、ΗΜΙ-2優(yōu)選為西門子公司生產(chǎn)的彩色觸摸屏。所述的核心控制器優(yōu)選為西門子公司生產(chǎn)的SM0TI0N D435控制模塊。所述的SM0TI0ND435控制模塊中包含了控制器SM0TI0N的CPU和驅(qū)動器⑶320的CPU，兩個CPU之間通過內(nèi)部總線通訊，CU320接收核心控制器的速度控制指令，來控制各伺服軸的電機運動，如控制大滑架驅(qū)動電機10、砂帶輪X軸進給電機21、砂輪X軸電機21'、砂帶輪側(cè)U軸電機13、砂輪側(cè)U軸電機13'、大滑架驅(qū)動電機10等。所述的SM0TI0N D435控制模塊通過外部PR0FIBUS總線段DPl與直流電機調(diào)速裝置H1、H2、H3連接，周期讀取直流電機調(diào)速裝置H1、H2、H3的速度值和狀態(tài)，同時也將控制命令和速度設(shè)定值寫入，進而控制砂帶輪旋轉(zhuǎn)電機16、砂輪旋轉(zhuǎn)電機W和軋輥旋轉(zhuǎn)電機I。PR0FIBUS總線段DPl還和電氣控制柜內(nèi)的PLC分站控制模塊PLC-1/0-7連接，該分站是安裝在電氣控制柜內(nèi)的PR0FIBUS從站，采集電器元件的狀態(tài)和控制，主要控制有砂輪主軸潤滑控制、磨削冷卻水過濾裝置33的邏輯控制、大滑架導(dǎo)軌36潤滑控制，磨削斷電保護控制和其他一些磨床上的輔助電器控制。PR0FIBUS總線段DP2連接有四個子站，分別為砂輪側(cè)操作站PLC從站控制模塊31-1/0-7、砂輪側(cè)操作站的彩色觸摸屏HM1-1、砂帶輪側(cè)操作站PLC從站控制模塊31-1/0-8以及砂帶輪側(cè)操作站的彩色觸摸屏HM1-2。所述的砂輪側(cè)操作站PLC從站控制模塊31-1/0-7和砂輪側(cè)操作站的彩色觸摸屏HM1-1均安裝于砂輪操作站控制站3Γ中，31-1/0-7是I/O從站，采集各種輸入信號和輸出控制信號，如，工作選擇、砂輪啟停、程序控制、砂輪電機電流顯示等等，HM1-1是彩色觸摸屏單元，主要執(zhí)行系統(tǒng)的圖形顯示，程序參數(shù)的輸入/輸出，系統(tǒng)CPU的啟停，系統(tǒng)的狀態(tài)，報警，歷史數(shù)據(jù)等，砂輪操作控制站3Γ中還能控制砂輪6修整裝置31-1動作，而砂帶輪側(cè)砂輪操作控制站砂輪操作控制站則沒有此功能。31-1/0-8和HM1-2安裝砂帶輪操作控制站31中，功能與砂帶輪操作控制站3Γ相同。圖10中的SMC20，S30-1、S30-2為信號轉(zhuǎn)換模塊，它們將現(xiàn)場設(shè)備中與D435控制模塊不兼容的信號進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后經(jīng)過DMC20傳送到D435控制模塊。所述的操作控制站站31、3Γ上的手輪(31_2、31_3)的TTL信號經(jīng)S30-1、S30-2模塊(模塊型號為SMC30的信號轉(zhuǎn)換模塊)轉(zhuǎn)換后經(jīng)過DMC20傳送到D435控制模塊；所述的大滑架驅(qū)動電機的大滑架驅(qū)動螺桿23的尾部連接有Z軸絕對值光電編碼器Ζ-1，絕對值編碼器ENDAT形式的信號經(jīng)SMC20模塊轉(zhuǎn)換后；轉(zhuǎn)換后的所有信號匯集到DMC20模塊再通過drive-cliq總線(CLIQ)傳輸?shù)紻435控制模塊中，經(jīng)程序處理后參與各個伺服軸的電機控制。本發(fā)明還提出一種雙輪數(shù)控軋輥磨床的數(shù)控方法，該方法包括以下幾個步驟 步驟一回參考點
為減少磨床運動過程中產(chǎn)生的積累誤差，雙輪磨床設(shè)計有雙側(cè)砂輪架18分別具有獨 立回參考點功能。分別在雙輪磨床兩側(cè)小滑架的底層裝有X軸參考點開關(guān)、在雙輪磨床兩側(cè)小滑架的中層裝有U軸參考點開關(guān)。磨床電氣控制柜30重新上電后，X軸和U軸需要回參考點，對于雙輪磨床需要使用任何一側(cè)進行磨削工作時，只需激活相應(yīng)邊的操作控制站31便可以在操作站上進行回參考點的操作，回參考點按照先X軸后U軸的順序，回參考點的方向為離開工件的方向，避免產(chǎn)生不必要的危險。大滑架移動的Z軸采用絕對位置編碼器檢測其位置信號，在磨床調(diào)試通電時回過參考點后，系統(tǒng)會記住編碼器的絕對位置，所以不需要每次上電時進行回參考點操作。步驟二 手動方式運轉(zhuǎn)
在控制站31上選擇手動操作模式,控制站31的觸摸屏上會顯示出手動控制磨床各軸移動的數(shù)據(jù)，通過操作按鈕和電子手輪實現(xiàn)手動磨削可以手動啟動或停止砂輪6旋轉(zhuǎn)，手動啟動或停止工件5旋轉(zhuǎn),手動啟動或停止Z軸驅(qū)動電機10,使大滑架12沿Z軸運行或手動換向行走，用電動手輪可以控制小滑架14沿X軸方向前后移動，實現(xiàn)控制砂輪進給量進行軋輥磨削加工。手動磨削方式不是常用的方式，手動操作的設(shè)置主要是為了滿足可以手動移動砂輪6或砂帶輪19到人工制定的位置，滿足吊裝軋輥5等功能需求。步驟三自動磨削
雙輪數(shù)控磨床可以預(yù)先編寫好多種曲線的自動磨削程序存儲在系統(tǒng)內(nèi)存中，需要使用時可在控制站31的觸摸屏(HMI)上對所需磨削的曲線進行選擇，也可以根據(jù)工藝需要重新設(shè)定所需磨削曲線的各工藝參數(shù)。觸摸屏(HMI)采用中文控制界面，使不會計算機編程的操作人員可以通過界面上的中文提示正確的操作數(shù)控磨床加工各種表面輪廓曲線的軋輥。參數(shù)設(shè)定在觸摸屏(HMI)上，選擇自動運行界面，根據(jù)提示進入?yún)?shù)設(shè)置界面，選擇所需要磨削的軋輥曲線類型比如平輥、SIN曲線輥、COS曲線輥、倒角輥等。設(shè)定曲線的相關(guān)參數(shù)，比如=SIN曲線的中高高度、倒角的斜度、曲線長度、起磨點等。設(shè)定磨削過程中的相關(guān)工藝參數(shù)分別在粗磨、半精磨、精磨工序時的砂輪6 (或砂帶輪19)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、軋輥5的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、大滑架12的運行速度、磨削趟數(shù)、每次端進給量、補償進給量等參數(shù)。自動循環(huán)磨削在自動方式下按程序啟動鍵，數(shù)控執(zhí)行程序便開始按照設(shè)定的參數(shù)執(zhí)行自動循環(huán)，砂輪6先運行到設(shè)定的Z軸起磨點自動暫停，提示操作人員使用操作站31上的電子手輪進行操作，使砂輪6向軋輥5趨近，運行至砂輪6貼近軋輥5表面，按功能觸發(fā)按鈕，磨床便按照程序設(shè)置的參數(shù)進行數(shù)控自動磨削，在砂輪6在被加工軋輥輥面兩端換向時，按設(shè)定的端進給量自動向軋輥中線方向趨進，磨削過程中X軸電機21按設(shè)定的磨損補償量慢速旋轉(zhuǎn)，帶動砂輪沿X軸正方向緩慢運行，以補償在軋輥全長磨削過程中因砂輪磨損引起的尺寸誤差。粗磨完成后程序自動跳轉(zhuǎn)到半精磨，半精磨完成后程序自動跳轉(zhuǎn)到精磨。所有工序磨削完成后磨床各軸自動退回到機床的零點位置(或設(shè)定位置)。磨削中斷與保護磨削過程中如果因為某種原因需要中斷磨削，可以按磨削停止按鈕，磨削程序便會在運行當(dāng)前狀態(tài)中斷，中斷狀態(tài)下可以轉(zhuǎn)換到手動狀態(tài)操作，手動操作完成后如果需要接著運行中斷前的自動磨削程序則按程序啟動按鈕便可以恢復(fù)運行；如果需要完全退出自動磨削程序則按復(fù)位按鈕即可實現(xiàn)。自動磨削程序運行過程中如果遇到如磨削電流過大、驅(qū)動器過載等故障或需緊急停車的情況，控制系統(tǒng)會發(fā)出報警信號并退出自動磨削程序運行，緊急情況下，砂輪6可以通過斷電保護回退功能退離輥面，以避免突然停車磨傷已加工好的輥面。步驟四拋光磨削
拋光磨削是雙輪磨床的專用功能，對于表面粗糙度要求很高的軋輥5需要拋光工序才能滿足其對輥面粗糙度的要求，該拋光磨削由砂帶驅(qū)動輪19驅(qū)動砂帶17 (下簡稱拋光磨頭)實現(xiàn)。拋光磨頭可以對本磨床所磨削完成的軋輥5進行拋光加工，也可單獨對軋輥5進行拋光加工。拋光磨頭側(cè)的操作站31 (左)和觸摸屏(HMI)上的顯示界面均與砂輪6側(cè)的相同，參數(shù)設(shè)置根據(jù)拋光工藝的要求進行設(shè)置即可，只需滿足設(shè)置的拋光曲線與所需拋光軋輥5的輥面曲線一致即可。拋光磨削的自動循環(huán)過程及中斷保護措施與磨削側(cè)的功能一致。以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
權(quán)利要求
1.一種雙輪數(shù)控軋輥磨床，包括床身、軋輥、軋輥旋轉(zhuǎn)電機、主機械傳動箱、萬向節(jié)、軋輥前托架、砂輪、砂輪主軸箱、砂帶輪主軸箱、軋輥后托架、大滑架驅(qū)動電機、萬向節(jié)支撐架、 大滑架、大滑架驅(qū)動螺桿、U軸驅(qū)動電機、小滑架、斷電保護油缸、砂輪驅(qū)動電機、砂帶輪驅(qū)動電機、砂帶、砂帶輪、砂帶輪架、小滑架驅(qū)動電機，其特征在于所述的大滑架驅(qū)動螺桿的尾部安裝有絕對值光電編碼器，所述的大滑架的兩端分別均安裝有小滑架、操作控制站；兩端的操作控制站分別控制砂輪和砂帶輪，且兩端的操作控制站控制大滑架驅(qū)動電機，所述的小滑架包括底層機械部件、中層機械部件和頂層機械部件，所述的底層機械部件設(shè)置有導(dǎo)軌槽和滾珠絲杠螺母固定機構(gòu)，中層機械部件為活動滑塊，該活動滑塊設(shè)置于導(dǎo)軌槽中，并與滾珠絲杠螺母固定機構(gòu)的滾珠絲杠相連，該滾珠絲杠與小滑架驅(qū)動電機的減速機輸出端相連，所述的活動滑塊上方安裝有砂輪驅(qū)動電機或砂帶輪驅(qū)動電機，所述的砂輪驅(qū)動電機、 砂帶輪驅(qū)動電機分別與砂輪、砂帶輪連接；所述的頂層機械部件包括砂輪架或砂帶輪架、U 軸微進給機構(gòu)，所述的砂輪架或砂帶輪架與活動滑塊通過旋轉(zhuǎn)軸活動連接；所述的U軸微進給機構(gòu)包括U軸驅(qū)動電機、U軸頂桿和斜鐵塊；所述的U軸驅(qū)動電機控制U軸頂桿伸縮， 所述的U軸頂桿設(shè)置于所述的斜鐵塊上方，所述的斜鐵塊設(shè)置于活動滑塊上，所述的U軸頂桿與砂輪架或砂帶輪架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輪數(shù)控軋輥磨床，其特征在于所述的主機械傳動箱采用主動潤滑回路潤滑，該主動潤滑回路的潤滑油箱安裝于主機械傳動箱下部，該主動潤滑回路的油泵電機采用PLC控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙輪數(shù)控軋輥磨床，其特征在于所述的床身上安裝有冷卻水循環(huán)通道，該冷卻水循環(huán)通道連接有冷卻水凈化裝置，實現(xiàn)磨削過程中的冷卻水循環(huán)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙輪數(shù)控軋輥磨床，其特征在于所述的大滑架導(dǎo)軌通過潤滑油管連接Z軸導(dǎo)軌液壓站，該Z軸導(dǎo)軌采用動壓潤滑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙輪數(shù)控軋輥磨床，其特征在于所述的砂輪主軸箱、砂帶輪主軸箱均連接主軸液壓站，所述的砂輪、砂帶輪的主軸前后均安裝有動靜壓軸承、毛細管調(diào)節(jié)器，所述的砂輪主軸、砂帶輪主軸均采用動靜壓潤滑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙輪數(shù)控軋輥磨床，其特征在于還包括油缸固定支架和斷電保護液壓站，油缸固定支架上固定有斷電保護液壓站的斷電保護油缸，所述的斷電保護油缸的油缸頂桿與活動的斜鐵塊相連，通過油缸頂桿的伸出或縮回控制斜鐵塊運動，進而控制U軸頂桿頂在斜鐵塊上坡端平面或下坡端平面，使控制砂輪架或砂帶輪架的尾部上移或下移，實現(xiàn)砂輪或砂帶輪的工作端面前進或后移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙輪數(shù)控軋輥磨床，其特征在于還包括電氣控制柜，該電氣控制柜包括電源控制單元、進線濾波模塊、整流模塊、交流伺服電機驅(qū)動模塊、直流電機調(diào)速裝置、PLC從站控制模塊和核心控制器；所述的電源控制單元順次連接進線濾波模塊、整流模塊，所述的交流伺服電機驅(qū)動模塊分別與U軸驅(qū)動電機、小滑架驅(qū)動電機、大滑架驅(qū)動電機相連接，所述的直流電機調(diào)速裝置分別與砂輪驅(qū)動電機、軋輥驅(qū)動電機、砂帶輪驅(qū)動電機連接，所述的核心控制器通過PLC從站控制模塊控制主軸液壓站、冷卻水凈化裝置、斷電保護液壓站、Z軸導(dǎo)軌液壓站，所述的核心控制器還與操作控制站連接。
8.—種雙輪數(shù)控軋輥磨床的數(shù)控方法，其特征在于包括以下幾個步驟步驟一回參考點電氣控制柜上電后，X軸和U軸均回到相應(yīng)參考點； 步驟二 手動方式運轉(zhuǎn)在砂輪和砂帶輪的操作控制站上選擇手動操作模式，實現(xiàn)手動磨削；步驟三自動磨削操作控制站對所需磨削的曲線進行選擇，也可以根據(jù)工藝需要重新設(shè)定所需磨削曲線的各工藝參數(shù)，進入自動循環(huán)磨削，所有工序完成后磨床各軸自動退回到機床的零點位置或預(yù)先指定位置；磨削過程中如果因為某種原因需要中斷磨削，可以停止磨削；步驟四拋光磨削由砂帶驅(qū)動輪驅(qū)動砂帶進行拋光磨削。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙輪數(shù)控軋輥磨床及其數(shù)控方法，該雙輪數(shù)控軋輥磨床的小滑架上設(shè)計有U軸微進給機構(gòu)，主機械傳動箱采用主動潤滑回路潤滑，床身上安裝有冷卻水凈化裝置，大滑架導(dǎo)軌通過潤滑油管與Z軸導(dǎo)軌液壓站連接，Z軸導(dǎo)軌液壓站采用動壓潤滑，砂輪、砂帶輪分別連接共用的主軸液壓站，砂輪、砂帶輪的主軸前后均安裝有動靜壓軸承、毛細管調(diào)節(jié)器，所述的砂輪主軸、砂帶輪主軸均采用動靜壓潤滑。本發(fā)明采用數(shù)控設(shè)定方式，軋輥曲線更改容易，磨削出的工件質(zhì)量更高，并容易實現(xiàn)自動控制，減低了人工誤操作的概率，具有十分優(yōu)良的可重復(fù)性加工，能夠保證批量生產(chǎn)的質(zhì)量。
文檔編號B24B51/00GK103009200SQ20121057032
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者曹祥承, 詹博, 楊莉, 張錦春, 李遠哲, 劉春平, 黃寶華, 吳光武, 詹剛 申請人:武漢寶德機電有限責(zé)任公司