一、軋輥磨床的改造原因
原磨床控制系統(tǒng)是8088和8086中央處理器，軟件水平很低，操作界面差，無圖形顯示，不能隨時察看磨削偏差。原機床位置精度閉環(huán)系統(tǒng)無自動輥型偏差補償，影響磨削精度的提高。硬件無擴展功能，不能聯(lián)網(wǎng)通信上傳數(shù)據(jù)，也不能實現(xiàn)磨床集中控制。原磨床采用直流傳動系統(tǒng)，缺點是穩(wěn)定性和維護性差、工作效率低、維護成本高。原機床經(jīng)長期高負荷使用，其主軸、導(dǎo)軌及各伺服系統(tǒng)精度均出現(xiàn)劣化，已影響磨削精度。原C型測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，已出現(xiàn)機械磨損和精度降低問題。隨著自動軋輥探傷技術(shù)的成熟，工藝需要在磨床上裝備自動探傷設(shè)備，來檢測軋輥。
二、改造內(nèi)容
1．數(shù)控系統(tǒng)
實現(xiàn)全自動磨削加工循環(huán)及軋輥的自動測量和探傷；較原系統(tǒng)增加更多適合現(xiàn)場使用的專有畫面，以實現(xiàn)輥形曲線的顯示、編輯、測量結(jié)果多點顯示、局部圖形放大、打印、存貯及傳輸功能。同時監(jiān)控多個界面，配備中文人機接口，配備雙硬盤和雙數(shù)控系統(tǒng)電源的自動冗余技術(shù)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。在進行磨削作業(yè)及磨床維護時可通過在線診斷系統(tǒng)得到對當前操作的指示及相關(guān)解釋；存儲有豐富的操作維護在線幫助資料。
改造后數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了以下自動功能：(1)自動尋找各軸參考點；(2)自動夾緊軋輥；(3)自動驅(qū)進軋輥（自動對刀）；(4)自動高速軋輥偏中心校準；(5)自動測量臂精度校準；(6)機床固有偏差自動補償；(7)輥形偏差自動補償；(8)測量曲線任意調(diào)用顯示；(9)恒電流磨削；(10)砂輪線速度自動補償；(11)自動磨削量和直徑值磨削；(12)自動砂輪修磨；(13)智能短行程磨削和邊磨削邊探傷；(14)坐標軸工作區(qū)域安全限定。
2．測量系統(tǒng)
測量系統(tǒng)機電全面更新。使用更適合熱軋軋輥磨削的帶校準環(huán)的CP型測量臂：通過測量滑架X1軸、刀架X軸和內(nèi)外兩測量腳上X1T2、X1T1測量頭實現(xiàn)軋輥直徑、輥形、圓度、圓柱度、同軸度的測量，并自動檢測軋輥裝卡精度。測量滑架X1軸由一個伺服電機驅(qū)動蝸輪、蝸桿、齒輪、齒條以實現(xiàn)快、慢速移動；滑架位置由一根LS 186直線光柵檢測。刀架X軸由伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠及直線滾動導(dǎo)軌副實現(xiàn)直線運動；由一根LS186直線光柵檢測。X1T1、X1T2測量頭光柵均安裝在封閉的測量臂內(nèi)，通過杠桿機構(gòu)和氣動虹吸原理進行非接觸測量，以有效保護光柵探頭。X1T1跟隨X1軸移動，取軋輥外側(cè)測量數(shù)據(jù)，其上裝有渦流探傷探頭，可實現(xiàn)測量系統(tǒng)與探傷系統(tǒng)同時工作而不發(fā)生干涉。XIT2跟隨X軸移動，取軋輥內(nèi)側(cè)測量數(shù)據(jù)，并能檢測砂輪表面實際位置，以實現(xiàn)砂輪自動趨近功能。在磨床尾架上裝有一標準校準環(huán)，其尺寸已輸入控制系統(tǒng)，一旦需要進行測量臂校準，機床將自動測量校準環(huán)，并用標準尺寸進行軟件修補。
該測量臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較原C型測量臂和X2軸測量系統(tǒng)有著明顯優(yōu)點：(1)機械結(jié)構(gòu)簡單，便于維護，故障率低；(2)動作簡單，效率高；(3)便于實時校準，準確度高。
3．床身、導(dǎo)軌面精度恢復(fù)
對機床各導(dǎo)軌副進行精度修復(fù)，并更新所有驅(qū)動軸的磨損部件，如蝸輪蝸桿、滾珠絲杠、砂輪主軸、導(dǎo)向軸、軸承、皮帶等；更新刀架靜壓系統(tǒng)。
4．中心架
仍用原有中心架并恢復(fù)精度。取消原測頭電動校瓦機構(gòu)，改為人工深度尺校瓦以提高校瓦速度和精度。將尾中心架原機械式中心位置檢測裝置改進成光柵探頭定位的自動高速校偏心裝置?？s短了軋輥調(diào)偏心時間，提高了磨削效率。中心架上的四片托瓦的潤滑油道采用迷走式油槽，瓦內(nèi)出油。大大提高托瓦自動潤滑的有效性，同時在側(cè)瓦上新增了溫度傳感器，保證運行安全。
5．砂輪動平衡
砂輪平衡原設(shè)計采用手動調(diào)節(jié)平衡塊的方式，操作復(fù)雜，且極易損壞。在此次改造中，我們采用新型平衡裝置，并配備動平衡檢測儀M5100，可隨時進行砂輪自動動平衡操作，方便可靠。
6．增加部分新功能
隨著計算機、通信和無損探傷技術(shù)的發(fā)展，對磨床增加了部分新功能。
(1) 磨床集中控制系統(tǒng)。新增磨床集中控制室，內(nèi)置各臺磨床的遠端操作面板，并安裝工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)，操作人員可在中控室對多臺磨床進行操作。遠端操作面板數(shù)控信號直接取自數(shù)控計算機，PLC信號通過Pofibus總線送給S7-400，實現(xiàn)磨床的人機對話。
(2) 磨削數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。新增磨削數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，安裝W1ndows2000Serve操作系統(tǒng)、Ora-c1e9.0數(shù)據(jù)庫軟件和Waldrich RMS應(yīng)用軟件。通過構(gòu)建Ethernet網(wǎng)絡(luò)，與各臺磨床的數(shù)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，將獲取的軋輥數(shù)據(jù)專用RMS軟件進行分析和管理。同時，新增磨削數(shù)據(jù)采集服務(wù)器內(nèi)預(yù)留數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的交接點，采用Ethernet網(wǎng)TCP/IP協(xié)議，可進一步將其他有關(guān)軋輥的數(shù)據(jù)傳至該服務(wù)器管理或?qū)④堓仈?shù)據(jù)上傳至公司級軋輥管理系統(tǒng)。
(3) 遠程診斷系統(tǒng)。新增一套遠程診斷裝置，通過專用電話線、選擇開關(guān)和調(diào)制解調(diào)器，Waldrich公司可在德國對用戶指定的數(shù)采服務(wù)器、磨床數(shù)控系統(tǒng)、GDS系統(tǒng)等中央處理器進行訪問，以提供遠程技術(shù)服務(wù)。
(4) 軋輥渦流探傷系統(tǒng)。新增與磨床數(shù)控高度集成的Lismar渦流探傷裝置?？芍苯舆\用磨床操作站編輯探傷程序塊對探傷數(shù)據(jù)進行管理。但該系統(tǒng)由于和數(shù)控系統(tǒng)集成，數(shù)據(jù)交換量增加，產(chǎn)生了探傷顯示精度低（0.1V）和濾波頻率不穩(wěn)定的問題。
改造后磨床精度、效率和穩(wěn)定性明顯提高，輥型磨削精度達到原出廠保證值。全自動集成化磨削、數(shù)據(jù)自動采集傳送和故障自診斷的投入，降低了人力資源的投入，提高了系統(tǒng)可靠性，方便了維護，為提高產(chǎn)品質(zhì)量打下了堅實基礎(chǔ)，同時也為其它磨床的技術(shù)改造提供了成功經(jīng)驗。
