数控轧辊磨床的设计 (一)轧辊的**磨工艺设计。该设备能够将重量为250t、长度为15m、直径为2.5m的轧辊固定在设备两端的良好上进行高精度磨削,这一功能的实现离不开高性能头、尾架结构设计。 (二)高性能头、尾架结构设计。该设备头架较大可以承受水平200t和竖直150t的压力,可以平稳地在保证主轴回转精度的前提下驱动250t工件运转进行磨削,且不产生例如细微多棱或是振纹等磨削缺陷。该设备的尾架同时和头架一样,较大可以承受水平200t和竖直150t的压力,而且尾架可以实现自动加紧和自动移动,对于200t的反作用力,尾架也可以轻松抵抗,从而进一步保证设备的稳定,提高精度。 (三)轴承精化设计。对于头、尾架的回转支承,我国现阶段还没有达到自主生产的水平,且从国外进行进口也有一定难度,鉴于这些原因,技术人员对于此处的设计进行了科技攻关,较终通过不懈努力,开发出轴向跳动0.002mm、径向跳动0.002mm的头、尾架主轴系统,很好地解决了这一技术难题,实现了该设备的关键部位的设计。 (四)高精度、高刚度砂轮架设计。设计砂轮架系统为恒流液压系统,并同时配备有砂轮自动平衡系统以及油温自动感应控制系统。除此之外,对于主轴的系统设计采用静压主轴系统,对于砂轮架导轨系统设计采用静压导轨系统,对于砂轮架进给系统的设计采用砂轮架微进给系统,这样不但保证了砂轮架的高精度,而且保证了砂轮架的刚度要求。 (五)虚拟样机设计与机床动态性能分析。在设计过程中,充分采用了计算机模拟技术,对于设备的虚拟化建立进行了模型分析,较终在计算机中完整构建了设备的模拟程序,针对计算机中的模拟设备,研究人员对其进行了动力学、静力学等力学的相关分析,通过虚拟设备在运作过程中出现的问题来设计实际设备,从而避免可能出现的问题,并不断地进行改进和优化,除此之外,通过对机床动态性能分析,设计确定了整机的框架系统和装配结构,并在投入使用之前大量进行模拟实验,记录数据,总结经验,为随后的机床装配提供数据理论基础。 (六)开发实现磨削任意曲线辊形的**软件系统。对于任意辊型的工件的磨削,该设备可以通过计算机实现精确控制,对于曲面的方程式通过计算机控制加工过程,从而达到任意辊型的精确磨削,全程进行编程和自动化加工,避免了因人工参与导致的精度下降问题。 (七)在机自动测量系统的设计。通过研究人员的科技攻关,设计出了精度0.003mm、测量范围可达400~2,500mm、纵横面内直径一致性不**过0.003mm/m,且具有同时进行磨削和测量的在机自动测量系统,该系统使得设备实现了自动测量、传输、显示轧辊的圆度、辊形、圆柱度、辊径于数显之上。 (八)机床可靠性与精度稳定性的设计。通过进行计算机模拟和分析,配合一定数量的小试验,设计人员综合了机床材料、结构、装配工艺以及加工工艺对该设备进行了抗振动、抗变形的稳定设计,避免了潜在的问题和今后的运行流畅程度,确保了加工精度以及充足的稳定可靠性。