磨床技术说明.docx
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磨床技术说明
MK8463A×30型
高精度数控轧辊磨床
技术说明
一、机床描述和技术参数
机床型号：
MK8463A×30型高精度数控轧辊磨床
1.1用途
这里所提供的是险峰机床厂凭借三十多年制造轧辊磨床的经验，在技术上经过不断开发与研究，最新设计的数控（CNC）轧辊磨床。
它适合高精度磨削金属加工行业、塑料机械及造纸等非金属制造业的工作辊和支承辊。
在本机床上可以完成以下加工作业：
-----磨削圆柱形、圆锥形辊面；
-----磨削中凸或中凹曲线辊面；
-----磨削CVC及任意曲线辊面。
1.2.技术参数
最大磨削直径630mm
最小磨削直径90mm
最大项尖距3000mm
工件最大重量6300Kg
工件转速7-70rpm
砂轮线速度45m/s
拖板纵向移动速度50-3000mm/min
砂轮架横向快速移动速度300mm/min
手摇编码器拖板进给量0.01mln／P
手摇编码器磨架进给量0.001nun/P
连续横进给速度0.003-1.2mn／min
周期横进给量0.003-0.12mm／行程
磨架横向最大程380mm
磨削最大中凸（凹）半径量≤l.3mm
砂轮规格（外径×宽度×孔径）Φ750×75×305mm
中心架支承范围Φ90-Φ480mm
测量装置测量范围Φ90-0630mm
西门子主轴电机（工件电机）22Kw
西门子主轴电机（砂轮电机）30Kw
机床外形尺寸（长×宽×高）约12900×4300×2400mm
机床重量（约）42000Kg
1.3精度与标准
a磨削圆柱辊面达到的精度
圆度0.0015mm
圆柱度1000：
0.0015m
表面粗糙度Ra0.1μm
b磨削中凸或中凹辊面达到的精度（中高量为o．1mm时）
辊形误差1000：
0.0015mm
表面粗糙度Ra0.2μm
标准：
机床在制造中严格执行等效国际标准的中国国家标准（代号为JB5568-
91）,该标准是参照ISO和DIN制订的中国机械工具行业标准。
上述工作精度是指用中心架磨削、且轧辊支承颈的精度不低于机床工作精度值。
表面粗糙度的提高与砂轮选择、工件材质与硬度及蘑削工艺有关。
磨削后的轧辊表面粗糙度均匀一致，无肉服可视的“振痕“、”螺旋痕“、“划痕”等缺陷。
1.4设计特点
采用工件床身与砂轮床身分离结构，工件的重量与转动不会影响磨削系统，精度稳定。
两床身均用“V-平”导轨，与传统的结构形式相比，我们设计的床身横截面为矩形加三角形的“梯形”结构，床身刚性更好，导向精度更高。
使用高强度、低应力铸铁床身，变形小、抗磨损性强。
砂轮床身两导轨的中心距增宽至750mm，这样的宽形结构提高了拖板的稳定性，有利于高精度、高效率磨削。
纵拖扳（Z轴）的"V-平”导轨为不等油腔静压油腔压力，可控制，拖板浮升均匀,低速无“爬行”现象，由于采用了贴塑技术，导轨问无金属，因而没有磨损。
纵向移动采用德国减速机、西门子伺服电机、进口的齿轮与床身齿条啮合。
拖扳位置联动控制，与高精度曲线磨削机构配合运动，确保很高的磨削精度。
磨架长度增长，提高了系统的刚性，特别对于磨削小直径工件时将得到很大的改善和加强。
磨架横迸给（X轴）、曲线磨削（U轴）机构采用西门子伺服电机与德国ATIANTA减速机连接，滚动丝杆传动，传动链短，啮合间隙小，进给灵敏度高，运行平稳。
头架为西门子主轴电机驱动，头架主轴轴承采用FAG产品。
无级变速。
窄形三角皮带传动，有利于减少振动对磨削精度的影响，回转式皮带张紧装置，各级皮带调整方便。
花盘装有浮动式自位装置，保证工件平稳转动。
尾架为双层结构，上层可横向调整，工件安装精确。
大直径项尖套筒，伸缩量100mm，且有工件顶紧力测量传感器与显示装置，使工件在最佳状态下运转。
中心架配托瓦测量装置，可预调支承范围。
托瓦为巴氏合金材料，动压润滑。
随机带几付适应不同支承直径的托瓦。
砂轮主轴为西门子主轴电机驱动，轴承是具有动压效果的静压轴承，静压偏心套（U轴）结构。
主轴在最佳刚度的动静压油腔内运转，具有很高的回转精度及刚度，能同时进行狈磨、精磨与抛光磨削。
磨架采用两层式设计，比传统的三层设计更合理，并且钢性好、控制精度高。
砂轮除静平衡外，还配有内装式自动平衡装置，可在动态平衡砂轮。
机床配备CNC测量装置。
横梁移动采用滚动丝杆传动，长短光栅采用德国海登汉公司产品，用于测量轧辊的圆度、圆柱度、辊形和真径。
1.5机床液压部分（共分三个系统，要泵阀用ATOS产品）
主轴润滑及液压传动系统采用一变量泵（ATOS）供油，供油压力5.OMpa,油泵排量30ml/r，电机功率4kW，转速l400r/min。
蓄能器作为停机时向主轴补油以免轴瓦损坏。
供油压力、油温和清洁度可分别通过电接点压力、油温监测器和滤油器监控，并能报警显示故障。
系统使用L-HM46抗磨液压油。
油箱油温采用自动恒温控制器将温度控制在30-40℃。
测量架部分液压系统供油为同一油源。
其执行的动作主要包括：
A、B两侧臂90度翻转，A、B测头接触和脱离工件，测量架蝶簧夹紧液压放松，砂轮断电状态自动脱离工件等。
其中测量臂翻转动作可自锁。
主轴轴承润滑及测量架液压系统回油统一流入磨架的回油池内．由齿轮泵通过一液位开关和延时器自动抽回油箱。
测量架导轨润滑使用一手拉泵，每班手动工作手次即可。
大拖板、磨架静压导轨的各静压腔，分组采用多头泵形式节流供油，压力
稳定，调整方便。
系统使用L-HG48导轨油。
在尾架套筒末端装有一测力仪，主要是为了在顶紧磨削时便于对项紧力进行监控。
1.6冷却水系统
采用冷却水池及磁滚和纸带过滤装置，水过滤为磁纸分离器，流量200升／分。
另外用二个南京微分电机厂生产的兰相电泵，其中一个泵打出的冷却水经管道送至砂轮罩壳的喷嘴冷却切削区工件。
另-一个泵打出的冷却水经管道冲洗地沟更换冷却水池的冷却水，设计有一个潜水泵，保证排污。
1.7数控系统构成
1.7.1机床系统主要控制轴定义
一台完整的数控轧辊磨床主要的控制轴为六个，其中两个为主传动轴，即是：
砂轮主轴，工件回转，另四个为伺服驱动轴：
拖板移动，磨架移动，磨头微量移动，测量架移动。
1.7.2电气控制系统配置与功能
●采用西门子840D数控系统作为整机控制核心。
●根据Z控轧辊磨床控X求及设备性能要求U机床共设有四个数控轴：
拖板、磨架、辊形控制、测量控制。
以及两个主轴：
工件传动主轴和砂轮传动主轴。
●砂轮和工件转动采用西门子主轴电机驱动，其余四个数控轴围绕轧辊磨床的磨削与测量要求共同完成高教高精度的轧辊磨削。
●托板和辊形控制由数控插补完成多种形式的辊形磨削，x轴用于完成砂轮磨损的补偿和周期进给。
测量控制及A,B两测头共同完成对轧辊的测量，同时配合磨架实现诸如：
快速趋进，在线监测等辅助测量功能。
●结合轧辊磨床控制特点和测量要求，在标准840D配置的基础上增加EM二次开发应用程序，以便为最终用户开发出适应各种磨削所需的灵活，方便，宜人的人机控制界面和控制方式。
1.7.3主要组成部件，
●采用840D数控系统作为整机电气控制核心，内置S7-300型可编程控制器，完成机床所有逻辑控制。
该系统主要由以下部件组成：
●控制计算机硬件为西门子PCU50与OPO12的组合。
●系统软件采用WINXP，应用软件采用西门子HMI与OEM的组合。
●NCU571.5数控中央模块，控制磨架，拖板，辊形控制，测量控制。
●S7-300PLC逻辑控制部件（根据机床控制要求与输入／输出点总数进行配置）。
●611D数字伺服驱动系统，控制控制磨架，拖板，辊形控制，测量控制四个IFT6型交流伺服电机（内装2048编码器）；电子手轮；可分别控制控制磨架，拖板，辊形控制，测量控制。
1.7.4位置反馈光栅及测量头光栅尺
●为保证控制精度，测量控制除电机自带光栅编码器外，增设德国HFIDENHAIN公司生产的光栅尺。
●两个测量头A，B均为HFIDENHAIN公司产品MT12W。
●外测头A、内侧头B经EXE直接接入PCU50计数模块计数。
●辊形控制位置环采用IFT6内置编码器。
●迷你手持单元：
含电子手轮；制控制磨架，拖板，辊形控制，测量控制选择钮；
●配置一台彩色喷墨打印机。
1.7.5电控柜
●电控柜内控制元器件除上述所选用的部件外，继电器、接触器、电磁阀、空气开关、所有控制熔断器、稳压电源、变压器等均采用国内著名厂家产品或按许可证生产的产品。
●电气控制柜外型尺寸：
约4400×600×2000mm。
●电柜内主要安装840D数控中央模块；拖板、磨架、辊形控制、测量控制驱动模块611D;主轴躯动模块；PLC模块，电源模块，继电器，接触器等。
1.7.6主操纵控制台
●PCU5、OPO12。
●增设一附加控制板，包括：
砂轮电机电流表、机床起动、停止按钮，故障显示与复位按钮，冷却水泵控制选择开关，砂轮和工件旋转控制键二个和一个功能键。
●MINI手持单元：
含电子手轮;拖板、磨架、辊形控制、测量控制选择钮。
1.7.7其他
●交流伺服和主电机电缆采用进口原装电缆。
电缆长度按制造厂标准提供。
（若用户有特殊要求，需提供的机床安装位置图）。
●为保证磨床能长期稳定可靠的工作和高精度加工性能，整个磨床的没计，制造到安装调试进程都按IS09001标准执行，为保证机床和电气设备运行的可靠性．便于机床及电气设备的使用和维修以及人身和设备的安全，机床电气完全按通用技术条件GB/T5226.1—1996标准执行。
●本机床电气工作电源为：
380V（+10%，-5%）、三相、50Hz，电控箱内部及机床上所有电机、电器已接线，在电柜相对机床的距离≤5米情况下，电控箱到机床的所有电缆线属于供货范围。
用户工厂到电柜的电源线由用户负责。
●要求机床电柜箱置于空调房内，保证空气的湿度。
1.7.8机床可达到如下功能
（1）砂轮可自动趋近轧辊表面；
（2）砂轮自动进给予选；
（3）砂轮恒线速控制；
（4）砂轮脱粒连续自动补偿，周期进给；
（5）断电后砂轮自动脱离工件，保证人身设备的安全；
（6）如工序要求砂轮脱离工件，砂轮复位精度力1μm；
（7）任意曲线磨削；
（8）磨削过程自动循环；
（9）自动测量并将数控测量结果显示、打印；
（10）曲线补偿磨削；
（11）故障诊断。
二、险峰机床厂的服务
包括机床安装调试及操作与维护人员培训。
我们将派优秀的服务工程师到用户现场，参加安装调试过程并进行技术指
导与培训，直到机床最终满意验收。
当机床在险峰机床厂总装试车时，将对需方操作、维护人员（机械与电
气）培训两周左右，主要培训内容如下：
-----讲解机床设计特点和结构；
-----电气控制原理及功能；
-----介绍液压与润滑系统；
-----CNC编程课程；
-----机床操作和维护培训，包括机床动作与注意事项、日常保养，以及定
期维护与调整：
-----报警与诊断；
-----需方人员在险峰厂工程师指导下实际操作训练。
此项培训属于供方的服务范围，因而不收费。
需方人员只负担自己的差旅费。
。
除此之外，我们还将及时为您提供诸如机械与电气备件供应，帮助您找到提高精度和磨削效率的方法等方面的服务。
三、供货范围
3.1MK8463A×30型主机部分包括：
砂轮床身、拖板、磨架、电缆履带1套
随动式床身不锈钢导轨防护罩1套
工件床身、头架（带自位式拨盘）、尾架1套
工件床身防护挡板1套
中心架（支承直径范围Φ90-480mm）1对
冷却泵及电机、管路、喷嘴等1套
磁滚纸带过滤装置1套
砂轮主轴静压油箱与供油系统1套
自动砂轮动平衡装置及电子显示仪（意大利马波斯）1套
CNC测量系统1套
3.2随机供应的附件：
砂轮夹盘和砂轮（按买方提供的轧辊图纸确定）2套
镶硬质合金固定顶尖（角度为度）1对
砂轮主轴静压制冷装置1套
头尾架检查芯棒和砂轮主轴检查套1套
砂轮吊装及拆卸装置1套
砂轮修整器与金刚石修整笔（2克拉）1套
中心架托瓦（支承直径范围（Φ90-480mm）1套
机床安装用垫铁、地脚螺栓1套
弹性隔振装置（青岛隔而固）1套
床身专用检具（包括V形块、等高垫块、床身基础校正垫片等）1套
砂轮静平衡架与芯轴1套
3.3电气设备：
包括电控柜、所有电机、电器及电缆1套
CNC控制系统1套
15“中、英文彩色显示器、PLC、打印机1套
3.4技术资料
a）机床基础条件图2份
b）操作与维护说明书2套
c）电气原理图、接线表和程序手册2套
d）液压与润滑原理图2套
e）存储了CNC系统全部程序的备份光盘1张
上述技术资料交付时间：
a）项在接到定单后60天交付，b）一（e）项随机提供．
3.5需用户提交的技术资料
a）机床磨削的全部轧辊详细图纸；
b）磨削要求．包括精度、磨削量、磨削时间等；
c）提供机床地基的地质资料，例如：
地下水位、地耐力等；
d）机床外表颜色或油漆色标。
4.6非卖方供货范围
a）买方根据卖方提供的基础图做好地基，保养州间应不少于28天。
地基周
围避震沟铺好盖板。
磨辊间完成水泥地面施工，并将机床运到安装现场。
b）机床床身就位粗平后，由买方负责二次灌浆。
c）动力电源拉到电箱接口，水源接到机床和水池边（具体位置按卖方提供的基础图资料设置）。
d）提供超吊15吨的吊具、行车工及钢丝绳。
e）提供安装所需清洗用油料（汽油、煤油）和辅料（棉纱、回丝）等。
f）提供开动机床所需的油料和试车用的轧辊（买方所需供的油品、油量等在设计联络时由卖方提供）。
主要外购件清单
数控系统西门子840D
可编程控制器西门子S7-300
伺服电机西门子1FT6
伺服驱动西门子611D
伺服电缆进口电缆
传感元件德国海登汉公司测量光栅尺
动平衡仪意大利马波斯自动动平衡仪
主要泵阀意大利ATOS
关键轴承SKF或FAG
拖板移动齿轮齿条进口
磨架移动滚珠丝杆进口
打印机佳能
随机备件清单
滤油芯5套
头架三角皮带3组
磨头三角皮带1套
测量头2个
继电器2个
接触器2个
按钮及指示灯2套
行程开关2个
熔断器芯5个
密封圈5个
插头座2个
随机工具清单
床身检具1套
砂轮吊具1套
专用扳手1套
内六角扳手1套
双头扳手1套
单头扳手1套
头尾架检查心棒2件
砂轮主轴检查套1套
金刚笔（2克拉）1支
百分表1个
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