一、背景技術

軋輥磨床是現代工業生產中不可缺少的一種重要生產設備，主要用于冶金、造紙等行業，它的磨削機理具有一般大型外圓磨床的特點，但又不同于一般的外圓磨床，軋輥磨床除磨削圓柱體（磨削平輥、軋輥支承徑）外，還能磨削軋鋼機上的各種具有中凸、中凹及任意曲面的軋輥表面等，因此軋輥磨床相對于外圓磨床的運動復雜的多，除砂輪與工件（軋輥）作相對回轉運動外（主運動），還要求砂輪與工件二者作相對縱向運動的同時，還作一定的徑向相對位移，而且這個徑向位移不同于磨削錐度的復合運動，為成形磨削。軋輥磨床設定的中凸（凹）值是為了滿足磨削不同凸度要求的軋輥，使軋輥在軋制工作過程中消除工件對軋輥的作用力產生的彈性變形和熱膨脹變形，以保證軋機在軋制時工作軋輥之間沿軸線方向等間隙，保證軋制的工件沿寬度方向厚度相等。

由于常規的普通軋輥磨床，砂輪的進刀系統經過一條較長的機械傳動機構，通過機械手搖輪進刀，而且操作起來也比較費力，由于存在著機械傳動的各種間隙，往往進刀不準，給操作者帶來了很多麻煩。

二、控制原理

該控制功能實施的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種普通軋輥磨床控制方法。利用西門子公司提供的Step7軟件和Winccflexible2008組態軟件，將NC和PLC有機聯系起來，可實現在自動磨削時電子手輪進刀，也可進行恒電流磨削。從而有效解決了背景技術存在的問題。

軋輥磨床控制的步驟包括：

（1）、在可編程終端顯示器OP上輸入磨削長度、周期進給量；

（2）、在磨削過程中，根據需要在OP上人為修改周期進給量；

（3）、在磨削過程中，選擇周期和手輪進給方式，此選擇旋扭安裝在機床操作面板上，根據磨削要求用手搖脈沖發生器參與進給；

（4）在可編程終端顯示器OP上輸入的數據，通過Profibus總線傳到PLC，經過PLC處理，再通過Profibus總線給控制單元發指令，控制各運動軸的動作；

（5）、在可編程終端顯示器OP上顯示各種故障信息；

（6）、手搖脈沖發生器連接在控制單元的高速數字輸入端子上；根據需要可選擇自動磨削、砂輪修整方式，此旋紐安裝在機床操作面板上；

（7）、在可編程終端顯示器OP上，輸入磨削參數和砂輪修整參數，這些參數主要有磨削長度、周期進給量、砂輪修整長度、每次修整量；

（8）可進行恒電流磨削。

所述的機床操作面板上還設置有工件啟動、停止按鈕，砂輪啟動、停止按鈕，液壓啟動、停止按鈕。

所述的軋輥磨床控制的步驟還包括：遇到緊急情況，按急停按鈕，可是砂輪快速離開工件表面。其電氣互鎖關系，在正常磨削過程中，按壓砂輪快進按鈕時無效，安全保護，主要有各種安全限位；砂輪控制必須在液壓壓力達到一定值后，才能啟動砂輪；在砂輪轉動過程中，按液壓停止旋鈕無效（保護動靜壓磨頭）；只有靜壓導軌有壓力后，控制靜壓導軌的電機才能移動。

三、控制效果

該控制的有益效果是，所述的一種普通軋輥磨床控制方法，利用S7-300型PLC可編程控制器，用可編程控制器PLC的邏輯控制，用手搖脈沖發生器代替機械手輪，簡化了一套繁瑣的機械傳動裝置，減輕了操作者的勞動強度，同時還配有可編程終端顯示器，可顯示各坐標軸的移動距離。實現在普通的軋輥磨床準確進刀和對刀，以電子鏈代替機械傳動鏈，大大提高了工作效率，降低了操作者的勞動強度，其優點是既經濟又實用，同時，操作者也可以通過OP可以觀察各軸的位置。其可實現周期進給運動，在磨削過程中，可以人為修改砂輪進刀量，同時也可以手搖脈沖發生器進刀和退刀。

四、具體實施方式

見圖1、2，普通軋輥磨床控制方法，包括有PLC可編程控制器1，PLC可編程控制器1通過Profibus數據總線與可編程終端顯示器2相連，其特征還包括有所述的PLC可編程控制器1通過數據總線與控制單元3相連，控制單元3通過數據總線與伺服驅動器4和手搖脈沖發生器5相連。

圖1

圖2

五、主要的顯示界面

以下的界面是我本人利用西門子公司Winccflexible2008組態軟件提供的編制的，實用性強，使用效果也非常好，磨削工藝參數的調整也很方便，歡迎各界朋友提出寶貴意見。

1.主界面

2.磨削界面

3.砂輪修整界面

4.狀態監控界面

六、輥磨床控制技術的優點

通過以上的介紹，我們主要采用下列技術手段來使普通軋輥磨床在性能、功能上上一新臺階。

1）用電子手輪代替了機械手輪；

2）采用友好的人機界面，實現磨削工藝、修整工藝的參數化設置；

3）采用PLC邏輯控制器；

4）采用滿足精確定位的伺服驅動及電機

采用上述技術使高性能普通軋輥磨床具有許多優點，如：

1）機械結構簡單化，如取消機械手輪傳動機構；

2）操作簡單、可靠、靈活、穩定，如參數輸入、采用軟鍵替代原操作按鍵；

3）滿足多種工藝磨削的要求，如恒電流磨削等；

4）提高產品的加工精度及效率，如排除了原機械手輪傳動引起的各種間隙；

5）維護方便、快捷，如故障信息可直接定位到故障源上。

6）滿足市場對高的性能價格比的需求。

七、結語

本文介紹的普通軋輥磨床的控制，在我公司機床上推廣使用，其操作控制性能穩定可靠，簡化機械結構，提升了機床技術含量，使得操作更加宜人化，降低了操作者的勞動強度，提高了工作效率，屬于新技術的引用和推廣，經國內外數家用戶使用，反映使用效果良好，經我公司推薦，國家知識產權局審批，已獲發明專利（ZL200810186040.4）。

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