[發明專利]軋輥恒線速的磨削方法

在審

• 申請號: 201610852004.1
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN107866705A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 羅立鳳
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼工業技術服務有限公司
• 主分類號: B24B5/16
• 分類號: B24B5/16
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所31216
• 代理人: 沈國良

技術領域

本發明涉及一種軋輥恒線速的磨削方法。

背景技術

軋輥是保證軋制板材板形精度、表面質量的重要生產部件，為了保證板材的形狀和表面質量，要求軋輥表面具有高精度的輥形和均勻的粗糙度。在軋輥磨床上進行軋輥磨削時，通常由數控系統通過程序控制數控伺服軸的聯動帶動砂輪實現軋輥磨削，因而砂輪在磨削過程中的線速度和沿軋輥表面移動速度的穩定性是影響軋輥表面磨削粗糙度均勻性的關鍵性要素。為了保證軋輥表面粗糙度的均勻性，要求軋輥在磨削過程中，尤其是在精磨過程中砂輪和軋輥表面的線速度恒定，同時砂輪沿軋輥表面母線的移動速度保持恒定。

目前軋輥磨削砂輪的速度控制通常采用Z軸（軋輥軸線）方向以恒定的速度進給，X方向速度根據軋輥表面曲線的需要進行插補以獲得所需要的軋輥曲線表面形狀，其實現方式為砂輪沿軋輥表面的移動速度由和兩個速度分量合并而成，分別通過軋輥磨床的Z軸和X軸實現，通常情況下，由于軋輥的凸度相對于軋輥的長度來說非常微小，因此采取Z軸速度恒定，X軸速度根據軋輥表面曲線的切線方向進行速度插補而獲得所需要的軋輥曲線表面形狀。

但是，對于具有輥形曲線的軋輥磨削時，砂輪除了自身旋轉外，還有一個相對于軋輥表面移動的運動。砂輪需要根據軋輥輥形曲線沿軋輥表面母線進行曲線移動，而采用以恒定的速度進給則無法保證砂輪沿軋輥表面母線移動的速度恒定，從而影響了軋輥表面的磨削加工質量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種軋輥恒線速的磨削方法，本方法根據軋輥輥形曲線函數，將砂輪移動速度分解為Z軸和X軸兩個方向的矢量分量，使該兩個速度所合成的速度值保持恒定，而速度方向則保持為與輥形曲線的切線方向一致，從而獲得粗糙度均勻一致的軋輥表面，提高了軋輥表面的磨削加工質量。

為解決上述技術問題，本發明軋輥恒線速的磨削方法包括如下步驟：

步驟一、由軋輥磨床的上位機輸入軋輥表面曲線函數，利用三次樣條函數擬合后將曲線函數離散為1000～1500段直線，并且分別計算每段直線的斜角；

步驟二、設定軋輥磨床的砂輪沿軋輥表面移動的速度為，則砂輪在每段直線的Z軸方向和X軸方向的速度分別為：

其中：為砂輪沿軋輥表面移動的速度，為每段直線的斜角；

步驟三、將和作為每段直線的速度控制輸入參數，通過軋輥磨床數控系統對砂輪Z軸和X軸的運行速度進行控制，使砂輪沿軋輥表面母線恒速移動，實現軋輥恒線速磨削。

由于本發明軋輥恒線速的磨削方法采用了上述技術方案，即本方法采用三次樣條函數將軋輥表面曲線函數擬合后離散為多段直線，并且分別計算每段直線的斜角；設定軋輥磨床的砂輪沿軋輥表面移動的速度為，計算砂輪在每段直線的Z軸方向和X軸方向的速度和；將和作為每段直線的速度控制輸入參數，通過軋輥磨床數控系統對砂輪Z軸和X軸的運行速度進行控制，使砂輪沿軋輥表面母線恒速移動，實現軋輥恒線速磨削。本方法根據軋輥輥形曲線函數，將砂輪移動速度分解為Z軸和X軸兩個方向的矢量分量，使該兩個速度所合成的速度值保持恒定，而速度方向則保持為與輥形曲線的切線方向一致，從而獲得粗糙度均勻一致的軋輥表面，提高了軋輥表面的磨削加工質量。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明：

圖1為軋輥表面磨削速度控制示意圖。

具體實施方式

實施例如圖1所示，本發明軋輥恒線速的磨削方法包括如下步驟：

步驟一、由軋輥磨床的上位機輸入軋輥表面曲線函數1，利用三次樣條函數擬合后將曲線函數1離散為1000～1500段直線，并且分別計算每段直線的斜角；

步驟二、設定軋輥磨床的砂輪沿軋輥表面移動的速度為，則砂輪在每段直線的Z軸方向和X軸方向的速度分別為：

其中：為砂輪沿軋輥表面移動的速度，為每段直線的斜角；

步驟三、將和作為每段直線的速度控制輸入參數，通過軋輥磨床數控系統對砂輪Z軸和X軸的運行速度進行控制，使砂輪沿軋輥表面母線恒速移動，實現軋輥恒線速磨削。其中，軋輥表面母線是指軋輥中心線的平面與軋輥表面的相貫線。