數控技術在軋輥磨床上的應用探析

韓濤

【摘 ?要】軋輥磨床本身是軋鋼板材生產線的核心配置，高精準的磨削精準、高效率的磨削，可保障軋鋼行業生產效率與質量。本文首先分析了軋輥磨床概述，同時闡述了數控技術基本概念，最后總結了數控技術在軋輥磨床上的應用，旨在為推動軋鋼行業得到更好的發展提供參考意見。

【關鍵詞】數控技術;軋輥磨床;應用;概念

在經濟全球化背景下，為加速軋鋼技術的改進，推動軋鋼行業的發展，對軋輥加工提出了全新的要求，主要集中在技術要求上。數控技術在軋輥磨床內的應用，可實現自動化控制，實現控制軸速度與位置的調整，發布管理指令、執行操作指令，完善操作流程，保障軋輥磨床的穩定運行。本文主要討論、闡述數控技術在軋輥磨床上的應用，旨在為軋鋼磨床技術改進提供方向。

1 軋輥磨床概述

軋輥磨床本身是軋鋼板材生產線的核心配置，高精準的磨削精準、高效率的磨削，可保障軋鋼行業生產效率與質量。軋輥磨床在軋鋼鋼板制作階段，受到高溫、氧化、機械磨損等因素的影響，會損壞輥面的精準度，影響軋鋼質量。為更好的滿足軋鋼生產需求，需要依據工藝要求，合理設置軋輥輥面母線，科學匹配輥面母線耦合。

軋輥磨床屬于一種機械切削機床，由承載系統、驅動系統、磨削系統、測量系統和控制系統五個子系統組成。工件由頭架、尾架和托架支撐，并由頭架驅動旋轉。軋輥磨床內數控技術的應用，可實時反饋測量數據，為軋輥磨床控制系統的運行奠定基礎，以此實現工件的精密加工。

2 數控技術基本概念

數控技術在軋輥磨床內的應用，可實現自動化控制，實現控制軸速度與位置的調整，發布管理指令、執行操作指令，完善操作流程，保障軋輥磨床的穩定運行，保障磨削循環的持續性。數控技術還可測量各類工作，實時分析數據，以此保障磨削效果，提升軋鋼效率。

3 數控技術在軋輥磨床上的應用

MCCR 生產線軋輥間安裝了2臺數控技術軋輥磨床，軋鋼技術在后期發展中，需要積極引入先進數控技術，完善控制技術與軋輥磨床機構設計，推動軋鋼領域得到更好的發展，切實發揮出軋輥磨床的應用價值，其應用主要如下。

3.1 數控系統

軋輥磨床數控主機為新一代全數字控制系統 HCCKPM10系統，工業控制機可將CNC與PLC集成在一起，內部設置的光纖PC與卡口FC2001聯系在一起，能夠有效控制與修改軋輥磨床邏輯，保障操作的便捷性。外圍連接模塊通過連接 NCU 模板與通訊模塊，可實現現場信息傳輸，為中央控制系統的提供運行數據。

3.2 驅動控制

3.2.1 進給軸驅動

軋輥磨床進給軸選擇的是全數字化交流伺服電機驅動，在實際應用中，這類驅動機具備很好的應用效果，精準度與可靠性較強。軋輥磨床驅動系統應用的是SIEMENS的SIMODRIVE 611U通用型變頻器，借助內部光電編碼器可反饋檢測位置，能夠保障系統的可靠運行，測量精準度為。0.001mm，可實現精準控制。

3.2.2 主軸驅動

軋輥磨床頭架一般應用的是1PH7 型交流電機驅動，在驅動機內安裝了Sine/Cos1Vpp，2048 S/R 光電編碼器，可快速開展閉環控制。

選擇出產的Lighrbus系 列 變頻調速裝置，軋輥磨床可實現頭架正向旋轉與反向旋轉，并自動定位撥盤角度。就軋輥磨床驅動特點，頭架驅動主軸電機具備低額定轉速、扭矩大啟動的特點，可切實滿足重型軋輥磨床啟動需求，有效節省各類資源。為保障軋輥磨床的磨削能力，滿足軋輥磨床快速大負荷加工需求，一般需要將砂輪主軸電機設置為129kW。

3.3 人機接口

主控制臺是由一個PC機、操作控制盤MCP組成。PC機操 作 系 統 采 用 Beckhoff的TwinCAT，需要在系統內部安裝磨削工作循環程序，軋輥磨床操作所需的軟件，包括：GrindWin，Inspektor，ProfiWin。PC機功能主要包含：1.借助網絡，可實現DDE、CNC數據轉換;2.可在屏幕上顯示數據，并實時分析與儲存數據;3.可顯示HOST（軋輥間 / 軋機）計算機直接交換信息。軋輥磨床人機接口具有完備的報警功能與診斷功能，內部配置較為豐富，可為人員提供操作提示。軋輥磨床人機接口還完善了操作單元設計與畫面呈現，操作者、維護人員可精準掌握各類信息。

3.4 數據網絡

計算機系統一般是由幾個工作站組成的網絡，可為數據庫與軋輥磨床、軋機之間的數據交換提供支持。在所有數據備好之后，操作人員只需要向軋輥磨床PC機內輸入“磨削完成”信息，借助軋輥號、器械設備號，可促使不同軋輥磨床PC機，借助SQL報文讀取軋輥磨床中的最新數據。

3.5 測量系統

高質量軋輥磨床，高精準度的軋輥磨床，需要精密測量、精密監測功能的支持，數控技術軋輥磨床測量系統本身是由不同的光電元件組成，可實現軋輥磨床實時監視與測量。數控技術的應用，可實現軋輥磨床的獨立測量，借助數控技術內的靜壓滑道，可實現卡規測量，測量范圍包括：測量臂（2個）、編碼器（1個）、光柵測量尺（2個）。通過實時測量雙臂軋輥直徑、錐形、拱形，可實時反饋測量結果，并在 CNC系統內分析測量數據。就實際情況而言，獨立的測量系統可提供理想的探測條件，系統內的渦流探測系統能夠實現軋輥磨床缺陷、傷疤、裂紋的檢測。一般是將檢測器安裝在硬件檢測頭內部，PC機數字板可實現信號處理，軋輥磨床可迅速反饋測量數據，以此發揮出數控技術的應用價值。

3.6 遠程服務

遠程服務包主要包含POMINI專門設計軟件、調 制 解 調 器。數控技術軋輥磨床工廠技術人員，借助信息技術就可協助人工操作，實時監控軋輥磨床上的數據與運行程序，并開展數據收集，切實提升軋輥磨床的應急處理能力，提升機床運行效率。

4 結束語

基于本文上訴分析闡述可得知，通過積極開展技術創新，強化軋輥磨床設計，可更好的滿足軋輥磨床生產需求。軋鋼技術在后期發展中，需要積極引入先進數控技術，完善控制技術與軋輥磨床機構設計，推動軋鋼領域得到更好的發展，切實發揮出軋輥磨床的應用價值。

參考文獻：

[1]谷新.數控技術在軋輥磨床上的應用[D].上海交通大學，2018，10（11）：223-225.

[2]王云平，陳淵.基于PMAC和PC的軋輥磨床數控系統的開發[J].組合機床與自動化加工技術，2018，10（04）：60-63.

[3]孫官朝.一種可調式高速精密軋輥磨頭的熱力學特性研究[D].貴州大學，2017，17（05）：44-56.

[4]張妙麗.天水星火機床有限責任公司品牌塑造研究[D].蘭州大學，2016，10（09）：83-85.

[5]馬偉麗.任意母線砂輪數控修形庫及其應用軟件開發[D].武漢理工大學，2018，15（20）：205-206.

[6]張盛良.甘肅省機械科學研究院技術創新服務系統研究[D].蘭州大學，2016，40（04）：60-63.

（作者單位：河鋼集團邯鋼公司邯寶熱軋廠軋鋼車間）