双轮数控轧辊磨床及其数控方法技术

本发明专利技术公开了一种双轮数控轧辊磨床及其数控方法，该双轮数控轧辊磨床的小滑架上设计有U轴微进给机构，主机械传动箱采用主动润滑回路润滑，床身上安装有冷却水净化装置，大滑架导轨通过润滑油管与Z轴导轨液压站连接，Z轴导轨液压站采用动压润滑，砂轮、砂带轮分别连接共用的主轴液压站，砂轮、砂带轮的主轴前后均安装有动静压轴承、毛细管调节器，所述的砂轮主轴、砂带轮主轴均采用动静压润滑。本发明专利技术采用数控设定方式，轧辊曲线更改容易，磨削出的工件质量更高，并容易实现自动控制，减低了人工误操作的概率，具有十分优良的可重复性加工，能够保证批量生产的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轧辊磨床，特别是一种。
技术介绍
双轮轧辊磨床是造纸行业普遍使用的一种轧辊加工设备，它具有两个磨削轮，一个是磨削砂轮，用于对轧辊进行磨削加工，另一个砂带轮，通过驱动砂带运动，完成对轧辊进行精磨和表面抛光处理，能够提高轧辊的光洁度，使加工的轧辊精度更高。但传统的双轮轧辊磨床普遍采用的是直流调速以及继电逻辑控制，利用机械仿型的方法磨削加工出简单的中凸(或中凹)辊形曲线轧辊，难于加工出现代轧辊要求的不同曲线的轧辊辊面，而且传统的机械传动结构无法达到数控机床的要求，因此急须对现有的旧式双轮轧辊磨床进行机电一体化改造，使之具有数控加工能力，提高磨床的应用范围。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题为提供一种。本专利技术提供一种双轮数控轧辊磨床，包括床身、轧辊、轧辊旋转电机、主机械传动箱、万向节、轧辊前托架、砂轮、砂轮主轴箱、轧辊后托架、大滑架驱动电机、万向节支撑架、大滑架、大滑架驱动螺杆、U轴驱动电机、小滑架、断电保护油缸、砂轮驱动电机、砂带轮驱动电机、砂带、砂带轮、砂带轮架、小滑架驱动电机，所述的大滑架驱动螺杆的尾部安装有绝对值光电编码器，所述的大滑架的两端分别均安装有小滑架、操作控制站；两端的操作控制站分别控制砂轮和砂带轮，且两端的操作控制站控制大滑架驱动电机，所述的小滑架包括底层机械部件、中层机械部件和顶层机械部件，所述的底层机械部件设置有导轨槽和滚珠丝杠螺母固定机构，中层机械部件为活动滑块，该活动滑块设置于导轨槽中，并与滚珠丝杠螺母固定机构的滚珠丝杠相连，该滚珠丝杠与小滑架驱动电机的减速机输出端相连，所述的活动滑块上方安装有砂轮驱动电机或砂带轮驱动电机，所述的砂轮驱动电机、砂带轮驱动电机分别与砂轮、砂带轮连接；所述的顶层机械部件包括砂轮架或砂带轮架、U轴微进给机构，所述的砂轮架或砂带轮架与活动滑块通过旋转轴活动连接；所述的U轴微进给机构包括U轴驱动电机、U轴顶杆和斜铁块；所述的U轴驱动电机控制U轴顶杆伸缩，所述的U轴顶杆设置于所述的斜铁块上方，所述的斜铁块设置于活动滑块上，所述的U轴顶杆与砂轮架或砂带轮架连接。所述的主机械传动箱采用主动润滑回路润滑，该主动润滑回路的润滑油箱安装于主机械传动箱下部，该主动润滑回路的油泵电机采用PLC控制。所述的床身上安装有冷却水循环通道，该冷却水循环通道连接有冷却水净化装置，实现磨削过程中的冷却水循环使用。所述的大滑架导轨通过润滑油管连接Z轴导轨液压站，该Z轴导轨采用动压润滑。所述的砂轮主轴箱、砂带轮主轴箱均连接主轴液压站，所述的砂轮、砂带轮的主轴前后均安装有动静压轴承、毛细管调节器，所述的砂轮主轴、砂带轮主轴均采用动静压润滑。本专利技术还包括油缸固定支架和断电保护液压站，油缸固定支架上固定有断电保护液压站的断电保护油缸，所述的断电保护油缸的油缸顶杆与活动的斜铁块相连，通过油缸顶杆的伸出或缩回控制斜铁块运动，进而控制U轴顶杆顶在斜铁块上坡端平面或下坡端平面，使控制砂轮架或砂带轮架的尾部上移或下移，实现砂轮或砂带轮的工作端面前进或后移。本专利技术还包括电气控制柜，该电气控制柜包括电源控制单元、进线滤波模块、整流模块、交流伺服电机驱动模块、直流电机调速装置、PLC从站控制模块和核心控制器；所述的电源控制单元顺次连接进线滤波模块、整流模块，所述的交流伺服电机驱动模块分别与U轴驱动电机、小滑架驱动电机、大滑架驱动电机相连接，所述的直流电机调速装置分别与砂轮驱动电机、轧辊驱动电机、砂带轮驱动电机连接，所述的核心控制器通过PLC从站控制模块控制主轴液压站、冷却水净化装置、断电保护液压站、Z轴导轨液压站，所述的核心控制器还与操作控制站连接。本专利技术提供一种双轮数控轧辊磨床的数控方法，包括以下几个步骤 步骤一回参考点 电气控制柜上电后，X轴和U轴均回到相应参考点； 步骤二 手动方式运转 在砂轮和砂带轮的操作控制站上选择手动操作模式，实现手动磨削； 步骤三自动磨削 操作控制站对所需磨削的曲线进行选择，也可以根据工艺需要重新设定所需磨削曲线的各工艺参数，进入自动循环磨削，所有工序完成后磨床各轴自动退回到机床的零点位置或预先指定位置；磨削过程中如果因为某种原因需要中断磨削，可以按磨削停止按钮；步骤四抛光磨削 由砂带驱动轮驱动砂带进行抛光磨削。本专利技术具有的优点在于1、本专利技术直接利用再制造技术将技术落后的旧双轮轧辊磨床改造为本专利技术的数控磨床，因而可以节省成本(大约50%)，节省能源(大约60%)，节省材料(大约70%)。2、传统的双轮轧辊磨床磨削曲线采用机械仿型凸轮机构，其曲线更改不容易完成，本专利技术采用数控设定方式，轧辊曲线更改容易，磨削出的工件质量更高。3、传统的双轮轧辊磨床采用简单的控制装置，不容易实现自动控制，本专利技术采用的是数控装置，容易实现自动控制，可以自动进行系统自检和故障报警，自动进入编程磨肖|J，减低了人工误操作的概率，具有十分优良的可重复性加工，能够保证批量生产的质量。4、传统的伺服电机采用原始的直流机组控制，耗电大，效率低，本专利技术采用先进的交流伺服系统，能耗低，控制精度高。5、本专利技术采用先进的液压控制系统，提高了机床的控制精度，降低了机床的磨损和能耗。6、传统的进给传动丝杆选用的是T形丝杆，反向间隙大，X轴和U轴传动丝杆采用滚珠丝杆，反向间隙小，有助于提高机床的进给精度。7、传统的砂轮、砂带轮主轴采用动压润滑方式，本专利技术中砂轮、砂带轮主轴采用动静压润滑方式，提高主轴的精度，减小主轴的磨损，有助于延长设备的使用寿命。8、传统的磨床事故断电后砂轮无法自动离开工件，本专利技术中设计了断电保护机构，在断电时砂轮能自动向后退回，解除了工件因意外故障断电而受损的隐患。9、传统的工件传动采用刚性机芯夹传动方式，本专利技术中采用万向节传动方式，降低了工件装卡精度要求，提高了生产效率。10、传统的砂轮修磨采用手动进给方式，新增了调速电机进给修磨方式，提高了砂轮修磨精度，从而提高了工件磨削精度。附图说明图1是本专利技术提出的一种双轮数控轧辊磨床的主视 图2是本专利技术提出的一种双轮数控轧辊磨床的A-A向视 图3是本专利技术提出的一种双轮数控轧辊磨床的B-B向视 图4是本专利技术中大滑架润滑原理 图5A是本专利技术提出的一种双轮数控轧辊磨床的砂轮或砂带轮结构简 图5B是本专利技术提出的一种双轮数控轧辊磨床的砂轮或砂带轮微进给工作原理示意 图6A是本专利技术中砂轮的主轴的结构示意 图6B是本专利技术中砂轮的主轴的A向结构示意 图6C是本专利技术中砂带驱动轮的主轴的结构示意 图6D是本专利技术中砂带驱动轮的主轴的A向结构示意 图7是本专利技术中轧辊旋转主轴箱润滑 图8是本专利技术中断电保护油缸液压控制原理 图9是本专利技术中砂轮主轴动静压液压原理 图10是本专利技术电气控制柜框图。图中1-轧辊旋转电机；2_主机械传动箱；3-万向节；4-轧辊前托架；5-轧辊；6-砂轮；7_砂带轮主轴箱；7/ -砂轮主轴箱；8_轧辊后托架；9-床身；10-大滑架驱动电机；11-万向节轴支撑架；12-大滑架；13-砂带轮侧U轴驱动电机；13'-砂轮侧U轴驱动电机；14-砂带轮进给小滑架；14'-砂轮进给小滑架；15-砂带轮进给断电保护油缸；15'-砂轮进给断电保护油缸；16-砂带轮驱动电机；W -砂轮驱动电机；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轮数控轧辊磨床，包括床身、轧辊、轧辊旋转电机、主机械传动箱、万向节、轧辊前托架、砂轮、砂轮主轴箱、砂带轮主轴箱、轧辊后托架、大滑架驱动电机、万向节支撑架、大滑架、大滑架驱动螺杆、U轴驱动电机、小滑架、断电保护油缸、砂轮驱动电机、砂带轮驱动电机、砂带、砂带轮、砂带轮架、小滑架驱动电机，其特征在于：所述的大滑架驱动螺杆的尾部安装有绝对值光电编码器，所述的大滑架的两端分别均安装有小滑架、操作控制站；两端的操作控制站分别控制砂轮和砂带轮，且两端的操作控制站控制大滑架驱动电机，所述的小滑架包括底层机械部件、中层机械部件和顶层机械部件，所述的底层机械部件设置有导轨槽和滚珠丝杠螺母固定机构，中层机械部件为活动滑块，该活动滑块设置于导轨槽中，并与滚珠丝杠螺母固定机构的滚珠丝杠相连，该滚珠丝杠与小滑架驱动电机的减速机输出端相连，所述的活动滑块上方安装有砂轮驱动电机或砂带轮驱动电机，所述的砂轮驱动电机、砂带轮驱动电机分别与砂轮、砂带轮连接；所述的顶层机械部件包括砂轮架或砂带轮架、U轴微进给机构，所述的砂轮架或砂带轮架与活动滑块通过旋转轴活动连接；所述的U轴微进给机构包括U轴驱动电机、U轴顶杆和斜铁块；所述的U轴驱动电机控制U轴顶杆伸缩，所述的U轴顶杆设置于所述的斜铁块上方，所述的斜铁块设置于活动滑块上，所述的U轴顶杆与砂轮架或砂带轮架连接。...

【技术特征摘要】
1.一种双轮数控轧辊磨床，包括床身、轧辊、轧辊旋转电机、主机械传动箱、万向节、轧辊前托架、砂轮、砂轮主轴箱、砂带轮主轴箱、轧辊后托架、大滑架驱动电机、万向节支撑架、 大滑架、大滑架驱动螺杆、U轴驱动电机、小滑架、断电保护油缸、砂轮驱动电机、砂带轮驱动电机、砂带、砂带轮、砂带轮架、小滑架驱动电机，其特征在于所述的大滑架驱动螺杆的尾部安装有绝对值光电编码器，所述的大滑架的两端分别均安装有小滑架、操作控制站；两端的操作控制站分别控制砂轮和砂带轮，且两端的操作控制站控制大滑架驱动电机，所述的小滑架包括底层机械部件、中层机械部件和顶层机械部件，所述的底层机械部件设置有导轨槽和滚珠丝杠螺母固定机构，中层机械部件为活动滑块，该活动滑块设置于导轨槽中，并与滚珠丝杠螺母固定机构的滚珠丝杠相连，该滚珠丝杠与小滑架驱动电机的减速机输出端相连，所述的活动滑块上方安装有砂轮驱动电机或砂带轮驱动电机，所述的砂轮驱动电机、 砂带轮驱动电机分别与砂轮、砂带轮连接；所述的顶层机械部件包括砂轮架或砂带轮架、U 轴微进给机构，所述的砂轮架或砂带轮架与活动滑块通过旋转轴活动连接；所述的U轴微进给机构包括U轴驱动电机、U轴顶杆和斜铁块；所述的U轴驱动电机控制U轴顶杆伸缩， 所述的U轴顶杆设置于所述的斜铁块上方，所述的斜铁块设置于活动滑块上，所述的U轴顶杆与砂轮架或砂带轮架连接。2.根据权利要求1所述的双轮数控轧辊磨床，其特征在于所述的主机械传动箱采用主动润滑回路润滑，该主动润滑回路的润滑油箱安装于主机械传动箱下部，该主动润滑回路的油泵电机采用PLC控制。3.根据权利要求2所述的双轮数控轧辊磨床，其特征在于所述的床身上安装有冷却水循环通道，该冷却水循环通道连接有冷却水净化装置，实现磨削过程中的冷却水循环使用。4.根据权利要求3所述的双轮数控轧辊磨床，其特征在于所述的大滑架导轨通过润滑油管连接Z轴导轨液压站，该Z轴导轨采...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹祥承，詹博，杨莉，张锦春，李远哲，刘春平，黄宝华，吴光武，詹刚，
申请(专利权)人：武汉宝德机电有限责任公司，
类型：发明
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