轧辊是辊轧机的关键零件,其表面形位精度直接决定了钢带的质量,受轧辊与钢带间接触和摩擦力的影响,辊轧表面产生一定的磨损,轧辊的微弱振动导致辊轧机的整机稳定性降低,并降低辊轧钢带的质量,所以需定期更换轧辊,从而造成了轧辊的资源浪费。因此,如何辨别轧辊的磨损量,并研发轧辊的再制造修复技术,以提高轧辊的性能、延长其使用寿命,适应现代轧钢业发展的需求,成为当前轧辊制造业的一个重要课题。本文研制出一种针对轧辊表面堆焊修复的实验台,对废旧的轧辊工件进行表面修复,使其资源综合利用率要达到75%以上,降低产业成本。本文结合当前国内外实验台的研究现状,规划实验台的主要功能,根据实验台所能实现的目标提出详细设计方案,为轧辊数控堆焊实验台的模型构建提供理论依据;根据提出解决方案和整体需求,分析了各子系统的功能目标,提出各子系统模型构建的方案,进行具体的机械结构和控制系统设计。利用Solid Works建立各子系统的三维模型,完成轧辊数控堆焊实验台具体的结构设计,对关键零部件进行选型与校核。通过ANSYS-Workbench软件对焊接运动平台、横梁组件及支撑件进行静力学和模态力学仿真分析,根据仿真分析结果,验证其可行性。利用刚柔耦合多体动力学原理,建立焊接运动平台和修复轴转动机构的多体动力学模型,分别进行ADAMS动力学仿真,验证其结构的可靠性和稳定性。再对轧辊再制造实验台进行控制系统设计及研究。硬件主要针对焊接电源、轧辊夹持及驱动系统、可移动焊枪系统及相关水冷设备四个部分进行理论设计与选型,同时对其进行具体的电路设计。此外对轧辊数控堆焊系统相关的人机交互界面的进行软件设计。运用MATLAB软件中的Simulink模块构建出焊枪升降机构液压系统的仿真模型,研究增益系数大小对系统稳定性的影响;同时利用PID参数进行整定,结果显示:系统的响应时间减少,液压冲击的频率降低,系统的性能提高。本文提出的原创方法和开发的实验台,在本溪钢铁厂得以应用,对未来的轧辊再制造业起到了一个引领的作用。该论文有图90幅,表17个,参考文献75篇。