基于WS 450--6 x 5000 CNC MONOLITH轧辊磨床的高效磨削工艺研究

摘要

高质量的金属板、带、箔的生产，特别是首钢迁钢公司冷连轧机组的板带生产，在极大程度上依赖于高质量的轧辊。由于轧辊在轧制过程中因高温氧化和机械磨损等原因，导致轧辊表面几何精度损坏并产生一定厚度的疲劳层，而需要周期性的对轧辊进行磨削修复，轧辊的这些精度质量是通过精密的轧辊磨床和优良的磨削工艺技术实现的。
　　近来，随着首钢迁钢公司冷连轧机组的投产和达产，对轧辊磨床的磨削效率和磨削工艺技术的要求亦愈来愈高，目前首钢迁钢公司冷轧作业部最大轧辊磨削直径可达1300mm，最大重量可达26t，轧辊所需的几何精度均为微米级，轧辊的形位公差（偏心、圆度、圆跳动、锥度）更严，辊形公差更小，对轧辊检测技术要求更高、更全面（尺寸、硬度、粗糙度、探伤）。面对竞争日趋激烈的冷轧板市场，如何提高轧辊磨床的磨削质量就成为首钢迁钢公司提升产品质量、提高生产率、降低成本的关键因素。
　　本课题从研究磨床性能特点入手，分析影响轧辊磨削质量的各种因素，并以首钢迁钢公司冷轧磨辊间使用的德国产WS450-6×5000 CNC MONOLITH型高精度工作辊磨床为具体研究对象，针对首钢迁钢公司冷连轧机组的用辊条件，提出合理、简便的高质量轧辊磨削加工方法，以使今后的轧辊磨削加工过程中，能在更短的时间内得到更高轧辊磨削加工质量，具体研究内容如下:
　　(1)以WS450-6×5000 CNC MONOLITH轧辊磨床为研究对象，分析磨床的主要结构和功能，为磨削质量的实现提供硬件基础;
　　(2)以WS450-6×5000 CNC MONOLITH轧辊磨床为研究对象，分析磨床的曲线编程和工艺编程，为磨削质量的实现提供软件基础;
　　(3)根据工作辊/中间辊设计要求与磨削工艺要求，对磨削辊形精度和表面质量及其影响因素进行分析;
　　(4)在磨削辊形精度和表面质量分析的基础上，提出工作辊/中间辊磨削方案优化措施，对改进效果进行评价。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 磨削技术的发展趋势

1．2．1 数控机

1．2．2 精密化

1．2．3 高效化

1．2．4 自动化与柔性化

1．3 轧辊磨床发展现状与趋势

1．3．1 国外轧辊磨床的发展概况

1．3．2 国内轧辊磨床的发展概况

1．4 本文的主要工作

1．4．1 课题主要研究内容

1．4．2 课题意义

第2章 WS 450-6 x 5000 CNC MONOLITH磨床结构、主要功能分析

2．1 磨床简介

2．2 磨床主要结构

2．2．1 机械部分

2．2．2 电气部分

2．3 磨床功能

2．3．1 主菜单

2．3．2 轧辊模型设计功能

2．3．3 磨削程序编辑功能

2．3．4 轧辊辊形编辑功能

2．3．5 自动模式功能

2．3．6 手动模式功能

2．3．7 辅助服务功能

第3章 WS 450-6 x 5000 CNC MONOLITH磨床编程原理与方法研究

3．1 曲线编程原理

3．1．1 曲线编程原理与方法

3．1．2 非圆曲线插补节点坐标计算

3．2 曲线编程方法

3．2．1 基础数据定义

3．2．2 曲线编程实例

3．3 工艺编程原理

3．3．1 工艺编程的概念

3．3．2 工艺编程原理

3．4 工艺编程方法

3．4．1 基本参数设置

3．4．2 工艺编程实例

第4章 工作辊／中间辊磨削质量分析

4．1 工作辊／中间辊设计要求与磨削工艺要求分析

4．1．1 工作辊／中间辊设计要求

4．1．2 磨削工艺要求

4．2 磨削机理

4．2．1 磨削过程的接触弧长

4．2．2 磨削过程的磨削力模型

4．3 磨削辊形精度分析

4．3．1 圆度

4．3．2 圆柱度

4．3．3 辊形曲线

4．4 磨削表面质量分析

4．4．1 粗糙度

4．4．2 螺旋纹

4．4．3 振纹

4．4．4 磨削烧伤

4．4．5 辊面划伤

第5章 工作辊／中间辊磨削方案优化

5．1 工作辊辊形精度和表面质量方案优化

5．1．1 工作辊辊形曲线偏差优化

5．1．2 工作辊155mm辊形位置走刀纹缺陷

5．2 中间辊组合辊形磨削方法优化

第6章 结论和建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

致谢