（数控加工）磨床砂轮修整
及其数控实现
磨床砂轮修整及其数控实现
何红莲
（武钢条才总产CSP分厂）
摘要结合武钢热轧厂生产工艺及轧辊磨床生产工艺的情况，阐述了砂轮修整的原因，分析了砂轮数控修整的
原理及方法，详述运用840D数控系统实现砂轮修整流程图及数控NC程序。
关键词磨床；砂轮修整；数控；840D 中图分类号TP278文献标识码：A
1引言
除受轧制生产工艺影响外，带钢板型的精度也受轧辊原始的辊形精度重要影响。轧辊磨床就是专门对轧辊辊形进行修整的设备。在磨削过程中，砂轮刃面的形状对轧辊辊形的精度是十分关键，是直接影响板形精度重要因素之壹。因此，对磨床砂轮进行适时修整是加工出良好轧辊辊形必不可少的工序。
2砂轮修整的原因
2.1 磨削工艺的需要
砂轮是由磨粒和结合剂等原料经过拌料、压制、干燥和烧结等工序制作成的成品。砂轮的质量好坏主要由磨料、粒度、硬度、结合剂、气隙和制作工艺等因素决定的，直接影响轧辊的磨削精度，砂轮在磨削之前必需修整。 2.2 轧钢工艺的需求
获得满足轧制工艺要求的辊形是砂轮形状修整的主要原因。
辊形的不同，要求砂轮刃面的形状也应有所不同。首先必须对砂轮刃面的形状进行修整，才可能获得预期的辊形曲线精度。正弦曲线辊形的磨削，尤其是高次方辊形曲线的磨削，壹直是轧辊磨削技术的难点。传统的砂轮修整会产生很大的误差，直接影响工件的加工精度。
目前，武钢热轧厂轧辊磨床运用SINUMERIK840D数控系统核心技术即插补技术，能够满足砂轮刃面任意形状修整需求，满足各种辊形曲线的要求。
武钢为适应用户对热轧板带的质量要求不断提高的条件下，在提高带钢纵向厚度精度的基础上，对于带钢的平直度、板带的凸度等断面性能指标也提出了更加严格的要求。目前顺应市场对低牌号无取向硅钢不断增长的需求，调节轧钢种类，创建武钢精品。所以提高板形精度、降低板带凸度、满足客户需求的问题是重点问题。硅钢供料上工序的成品热轧板材凸度具有遗传性，下工序只能压缩板带的凸度比值，根本无法消除或解决凸度的问题，所以硅钢要求热轧供料之前,事先做好低凸度的预处理，即要求热轧供料成品的凸度≦45um时，硅钢成品板材凸度才能有效控制在10um范围之内，否则无法实现成品板带的低凸度，不能满足用户需求。武钢热轧厂先后对ASR及VCR俩种辊形曲线的磨削技术进行攻关实验，且投入生产，成功解决板材的低凸度问题，效果显著。ASR为非对称自补偿工作辊辊形曲线，它由壹段平辊和壹段八次方曲线组合而成。实现了对带钢的低凸度控制，降低了硅钢边降，增加单位轧制量；VCR辊型为变接触支承辊形曲线，它由壹个八次方方程逼近的三段曲线组合而成，主要目的是控制带钢凸度和降低边部剥落，俩种曲线的实现对轧辊磨床的砂轮形状的修整提出了更高的要求，也是热轧厂轧辊磨床的砂轮形状的修整主要原因。
3砂轮修整及NC程序
3.1砂轮修整及主要参数
砂轮修整分为：修正(Truing)和修锐(Dressing)俩种形式。修正是指将砂轮刃面形状修平或整形所需要形状，且使其和砂轮心轴同心之作用；修锐是将砂轮平滑表面包围在磨料附近的结合剂去除，使磨料锐角能适当地露出砂轮表面，以产生研磨能力之作用。通常将俩种方式合称为修整。砂轮修整工艺如图1所示，Z轴为拖板运行轴，即控制砂轮左右水平运动
方向；X轴为上刀架运动轴，即控制砂轮进刀退刀方向；U轴为曲线磨削运动轴；C1为砂轮旋转回转轴（箭头所指方向均为各轴正方向）。X、Z、U三轴构成机床坐标系，修整前，在手动方式下，调整拖板（Z轴），使砂轮的右边缘对准金钢笔，调整上刀架（X轴）使砂轮趋近到离金刚笔10mm左右的距离。修整时，砂轮形状由Z，U俩个轴联合控制，X轴负责端进给。在修整前，应首先获取加工界面的加工坐标即起点Z和U俩个坐标值，根据辊形要求，对修整的形状（直线形、园弧形、混合形三种）进行判断，调用相应子程序且以设定的修整参数进行自动修整．操作工能够对工艺参数优化，对修整趟数，速度倍率等修整参数修改，或通过零件加工程序赋值，调用相应的子程序，能够用电子手轮补偿，实现最优化砂轮修整，满足不同辊形曲线对砂轮刃面形状的要求，修整时用到的修整参数分设定参数：端进给量、砂轮线速、拖板速度、趋近点（距加工起点+10mm）、拱高（该参数决定形状的类型，如果<0.05，则为直线，否则为弧线）、砂轮宽度（该值决定终点位置）、弧半径（如形状为弧线，则需要该参数，其值应根据砂轮宽度和拱高实现计算）、修整趟数等。
3.2砂轮修整流程图
图2砂轮修整NC数控程序流程图
3.3 砂轮修整NC程序
热轧轧辊磨床由国内汇峰机床X公司负责改造，砂轮修整程序是机床厂商自带的。 砂轮修整NC程序如下：
DEFREALDRESS_START_POSITION；起点坐标（用于保存修磨起点的绝对位置） M90；启动冷却泵 M80；磨床砂轮准备 STOPRE；停止预读
；通过手轮移动修正器到趋进点
；当砂轮接触修正器时停止摇动手轮，和下壹句配合使用
N20WHEN$A_IN[14]==1DODELDTG(X)；数字输入通道14为1时，删除X的余程 POS[X]=400FDA[X]=0；X到400的地方，从趋进点到修磨起点（砂轮边缘） G1Z=IC(-10)F300；直线插补，转速为300，走增量值
DRESS_START_POSITION=$VA_IM[Z]；记录起点机床坐标位置砂轮 ；砂轮修正循环
RIGHT_1:；RIGHT_1标志程序段（从右到左） ；设置修正参数
$A_OUTA[1]=ACTIVE_TECHDATA[0]；设置砂轮线速度 R942=ACTIVE_TECHDATA[2]/5；设置刀架速度 R944=ACTIVE_TECHDATA[4]/1000：设置端进给量
IFR952>=0.05GOTOFRIGHT_CROWN；根据拱高值R952>=0跳转RIGHT_CROWN圆弧程序 G1Z=IC(R953)F=R942；否则走直线，IC表示走增量值，刀架速度为R942 GOTOFEND_RIGHT；结束RIGHT程序段 RIGHT_CROWN:；RIGHT_CROWN程序段
G19G2Z=IC(R953)U=0CR=R954F=R942；YZ平面选择，由MMC传入砂轮宽度R953、圆弧半径R954和转速
R942顺时针圆弧插补
END_RIGHT:；结束END_RIGHT STOPRE；停止预读
IFR944<=0.4GOTOFINFEED_OK1；端进给量?0.4进给，则进入INFEED_OK1程序段
R944=0.0；否则设置端进给量为0 INFEED_OK1:；INFEED_OK1程序段
IFACTIVE_TECHDATA[7]<=0GOTOFEND_DRESS；修整趟数为零时，结束修整 ACTIVE_TECHDATA[7]=ACTIVE_TECHDATA[7]-1；趟数＝趟数-1 POS[X]=IC(R944)FA[X]=200；位置坐标X进R944指定的值 LEFT_1:；LEFT_1程序段 ；设置修整参数
$A_OUTA[1]=ACTIVE_TECHDATA[0]：设置砂轮线速度 R942=ACTIVE_TECHDATA[2]/5；设置刀架速度 R944=ACTIVE_TECHDATA[4]/1000；设置端进给量 GOTOFEND_LEFT；结束_LEFT
IFR952>=0.05GOTOFLEFT_CROWN；拱高值2>=0.05，进入LEFT_CROWN程序段 G1Z=IC(-R953)F=R942；否则走直线 LEFT_CROWN:：LEFT_CROWN程序段
G19G3Z=IC(-R953)U=0CR=R954F=R942；YZ平面选择，由MMC传入砂轮宽度R953、圆弧半径R954和转速
R942顺时针圆弧插补
END_LEFT:；结束LEFT程序
IFR944<=0.4GOTOFINFEED_OK2；端进给量<=0.4进入INFEED_OK2程序段 R944=0.0；否则设置端进给量为0
(数控加工)磨床砂轮修整及其数控实现精编
