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1、数控轧辊磨床几种测量装置结构介绍上海机床厂有限公司?( 200093) ? 钱梅摘? 要? 测量装置在数控轧辊磨床上的应用日益普及, 针对应用于数控轧辊磨床上的测量装置, 对几种不同形式的测量装置进行结构介绍, 分析了各结构的特点, 指出了各结构适用的场合。关键词? 轧辊磨床? 测量装置? 在线测量? 随着钢铁业的蓬勃发展, 轧辊磨床的市场需求量加大, 同时对机床精度、 生产效率的要求也愈来愈高, 这就对机床设计、 制造、 检测等各个环节提出了更高的要求, 其中对轧辊辊形精度检测手段是保障 产品质量的重要环节。传统的手工检测由于效率低, 精度难以测量正确, 已经逐步不适应产品的自动化发展要求。
2、选择合理的检测方案并提高检测方法的自动化程度成为当前急需解决的问题。因此轧辊在线测量装置 ( On- line Roll Profile M eter , 简称 OPM)就应运而生了。目前轧辊磨床测量装置主要可以分为双点测量和单点测量两大类。其中双点测量居多。双点测量装置按安装方式可以分为下列两种:( 1)横梁安装在砂轮架上方的测量装置该测量装置主要由横梁、 移动机构、 内外测量脚 等组成, 如图 1所示。内测量脚固定在砂轮架上, 外测脚安装于横梁上, 由移动机构带动横梁作直线运动。图 1? 安装在砂轮架上方的测量装置该测量装置可测量轧辊的辊形、 辊径、 圆柱度、 圆度和同轴度, 机床在准备功
3、能阶段还可以对轧辊的安装精度进行检测。所有测量均可在磨削前后进行,测量数据可以归并到 CNC磨削过程中, 并通过与轧 辊磨削精度相比较, 使机床自动进行 (或中断 )磨削循环和补偿磨削。测量装置安装在砂轮架上方, 可随拖板沿 Z轴方向移动, 以便实现对轧辊的全长辊面测量, 同时可随砂轮架沿 X轴方向移动 (轧辊直径方向 ), 趋近或 离开工件。测量装置测量时, 必须使砂轮退离工件表面 (以免损坏触头 15), 通过油缸 1 、 8分别控制外、 内两测量臂绕支点 2 、 6回转 90?(翻下 )。内侧测量臂 4随砂轮架趋近工作, 外侧测量臂 3由交流伺服电机 5驱动使之趋近工件。 当测量臂 3
4、、 4趋近辊面时, 装于其上的触头 15、17将触及辊面, 使测杆 14 、 19绕支点 13 、 16回转。分别通过短光栅 (装于测量臂内 ), 使其计数。当压缩时, 由内设的接近开关动作, 使电机停止转动, 机床进入测量状态。 外侧测量臂 3两旁的强簧杆限位开关 18 , 其功能是保护触头 17 , 当拖板沿 Z轴方向运动时, 如运动方向侧限位开关动作, 则拖板沿该方向的运动立即停止。进行直径测量前, 应将测量装置触头 15 、 17进 行校准, 以便准确测量出轧辊直径 (相对于基准环的直径准确性 )。 3 贾向义, 周维, 陈敏. 外圆磁性研磨机及其磁路计算 J. 精密制造与自动化, 2
5、003( 1) 16- 17 . 4 孙学礼. 磁性研磨机的摆动机构动力学计算, 沈阳大学学报,2003( 4) 56- 58. 5 贾向义, 陈敏, 等. 磁场中的振动研磨 J. 东北大学学报 (自然科学版 ) (增刊 ), 2002 , 23( 1): 65- 67. 6 王宝龄主编. 电磁电器设计基础, M . 国防工业出版社.1989年.?45?2006年第 2期 (总第 166期 )( 2)横梁安装在拖板上的测量装置放在拖板上的测量装有两种形式。第一种与放在砂轮架上方的测量装置相比, 测量原理和调整方法基本相同。该测量装置主要由测量座 4 、 移动机构 2 、 内测量脚 3 、 外测
6、量脚 1等组成,如图 2所示。 内测量脚 3固定在砂轮架上, 由砂轮架移动带动内测量脚趋近工件, 外测量脚安装于测量座上的移动机构, 由交流伺服电机驱动丝杠螺母转动, 使之趋近工作。该测量装置与放在砂轮架上方的测量装置相 比:? ? 减去了由横梁重量产生的对砂轮架偏载力矩, 使砂轮架导轨受力均匀, 进一步提高磨削质量。? ? 测量座可以不受条件限制, 保证足够的刚性。图 2? 安装在拖板上的测量装置第二种形式的测量装置主要由测量座 6 、 90? 回转机构 8、 30? 回转机构 9 、 测量箱体移动机构 3 、 内测量脚 4 、 外测量脚 1等组成。如图 3所示。该测量装置有两种测量位置,
7、一种是水平状态 测量, 另一种通过驱动油缸 2带动 30? 回转机构 9绕工件中心回转 30? , 避开磨削区, 可边磨削边测量, 实现在线测量监控。当测量结束或磨削中不需要进行测量时, 通过驱动油缸 7带动 90? 回转机构 8旋转 90? , 使测量箱体处于上位, 便于磨削和吊装轧辊; 测量装置可随拖板沿 Z轴方向移动, 实现对轧辊的全长辊面测量, 同时, 两测量臂 1 、 4可沿横向 (轧辊直径方向 )相对于 轧辊中心同时趋近或离开。两测量臂 1 、 4的移动是由伺服电机 5通过滚珠丝杠转动, 使测量臂 1 、 4同时趋近或离开。图 3? 带回转机构的测量装置结论: 图 1 、 图 2
8、、 图 3三种测量装置目前不论在进口还是国产机床上均有应用。图 1方式的优点为机床结构紧凑, 尤其是机床长度可以适当缩短, 但缺点是砂轮架受力较重, 并且偏载, 容易使砂轮架慢速运动时产生爬行, 影响磨削质量。另外由于内侧测 头的位置与砂轮宽度中心重合, 且处于磨削区, 必须在非磨削时进行测量。图 2方式测量装置, 由于横梁安装于拖板上, 减轻了砂轮架所受得横梁的偏载重力, 砂轮架不易产生低速爬行, 但拖板长度加长,以至机床总长要适当加长, 同样这种测量装置也必 须在非磨削时才能进行测量。图 3所示的测量方式, 在图 2的基础上把测脚转了一定角度后可以实现两测量脚同时边磨削边测量, 实现真正意
9、义上的在线测量。?46? 精密制造与自动化ABSTRACT& KEYWORDS? NO. 2 2006Analysis on H i gh- Speed Grinder Dynam ic Perfor mances Abstrac: t To raise the high - speed ground surface quality,this article systematically analyses the cylindri? cal grinder dynam ic characteristics. By making the dy? nam ic perfor mance tes,
10、tthe vibration weak points and the main vibration source of the prototype are found . F inally ,the i mprovementmeasuresw ill be put forward . Keywords:high - speed cylindrical grinder ,dynam ic characteristics ,vibration source ,i mprovement meas? ures StructuralOptmiization of the Spindle System o
11、f5- AxisMachining Center Abstrac: t Based on the dyna m ic si mulation of the spin? dle syste m of 5- axismachining center ,dynam ic opti? m ization design is done for the bearing support system and the structure of the spindle. To overcome the dis? advantages of one - support bearing ,t wo - suppor
12、t bearing is applied to the fore part of spindle. Them ini? mum displace m ent of the spindle nose is used as objec? tive function to design the structure of spindle . By these ways ,the static and dynam ic characteristics of the spin? dle syste mare i mproved ,satisfying the design de? mands. Keywo
13、rds:spindle system,suppor,t bearing ,opti m iza? tion design Study on Surface Roughness Forecasting Model Based on Response Surface Methodol ogy Abstrac: t Based on analyzing the shortcom ings of the pastmethodsof building a surface roughness forecasting mode,l Response SurfaceM ethodology ( RS M )
14、was a? dopted to build a forecastingmodel of surface roughness form illing steel and steel alloy .By verification of the built forecasting model of surface roughness,the fore? casting accuracy ishigh and themodel can si mply fore? cast the effects of m illing parameters on surface rough? ness of m a
15、chined surface ,which contributes to accu? rately understand the variation law ofmachined surface quality follow ing m illing parameters and provides the foundation for properly selecting the cutting parameters and controlling surface quality. Keywords:Response Surface Methodology ( RSM ), surface r
16、oughness,forecas, t m illingResearch on Designing, Modeling and Controlling of Flexible ParallelMovementCrane Abstrac: t This article discusses the control method of the Flexible Parallel Move m ent Crane .The prototype has been buil. tBy establishing the mathematic model and the computer progra mcontrol m ethodology,the prototype crane movement can be controlled .It makes compare between 8- cable controlled prototype and tra? ditional 6- cable flex ible parallel movement cra
