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摘 要：轧辊磨床是装备制造业的关键设备，而砂轮架是设备中的核心部件，根据轧辊磨床砂轮架的技术参数和结构特点，对砂轮架进行全方位的测试与验证是轧辊磨床制造过程中不可缺少的环节。
关键词：轧辊磨床；砂轮架
轧辊磨床是重点行业的关键设备，而砂轮架性能则是体现该产品整体性能的关键，为了全面了解该机床砂轮架结构设计是否合理，同时也为了验证其性能是否达到要求，有针对性的对砂轮架进行性能测试与验证，为机床的使用提供可靠的数据支持及为改进设计提供技术依据。
砂轮架主要由砂轮主轴系统、静压偏心套、U轴进给结构、箱体、驱动电机、静压系统、皮带装置、防护装置等组成。主轴系统采用动静压轴承，主轴在最佳刚度的静压腔内运转，能同时满足粗磨，精磨及抛光磨削的要求，主轴前后轴承分别设置在砂轮及皮带轮受力中心处，主轴无外载所产生的挠度。
静压偏心套结构主要是利用小角度回转偏心套，来实现曲线磨削，偏心套采用静压支承，刚度高，运动灵敏、进给精度高，抗震性能好，偏心套由交流伺服电机驱动（U轴），保证了精度高的曲线磨削，同时，利用静压偏心套的特点，通过油缸能实现机床断电砂轮回退的保护功能。纵、横。两方向的进给除数控方式外，还可以由电子手轮控制自动总进给量控制，通过程序设定值，数字显示状态控制。磨轴主轴中间使用电子动平衡装置在运转中更精确地进行砂轮自动动平衡。砂轮防护罩在更换砂轮时前盖方便开启。
一、试验装置，以轧辊磨砂轮架为主要试验对象，根据轧辊磨的各项参数和砂轮架的结构特点进行测试与验证。
二、试验研究的方法
通过关键项目测试与检测，验证砂轮架结构设计是否合理，性能是否达到设计要求，性能检测及验证全面模拟机床工作状态，并按照以下方法进行。
1、磨刀架主电机对磨主轴的影响（包括国产电机和进口电机对主轴影响的数值，及解决办法）。
机床连接国产电机，运行磨刀架主电机，监控电机电流变化，同时检测磨主轴各项精度；机床连接进口电机，运行磨刀架主电机，监控电机电流变化，同时检测磨主轴各项精度，对比数据，并试验通过控制电机电流的手段能否达到预期效果。
试实验情况介绍：磨刀架分别安装国产电机、进口电机，运行磨刀架主电机，监控电机电流变化，同时检测磨主轴各项精度。检测方式，通过电流表检测电机电流，并按下图方式使用千分表检测磨主轴径向跳动，通过红外线测温仪检测磨主轴温度。
数据可以看出电机本身电流变化区别不大，主轴温升取决于电机转速，从数据上来看与电机本身并不存在关系，二者相对比较而言在主轴径跳上进口电机比较稳定，径跳变化不大。
2、磨刀架中皮带胀紧度对主轴温度及精度的影响，合理胀紧度的数值。
依次由松到紧调整皮带胀紧度，并长时间运行磨刀架，通过红外线测温仪对磨刀架主轴进行温度监控，同时用高精度千分表检测磨刀架主轴各项精度，根据数据分析确定合理胀紧度的数值。依次由松到紧调整皮带胀紧度，并长时间运行磨刀架，通过红外线测温仪对磨刀架主轴进行温度监控，同时用高精度千分表检测磨刀架主轴径向跳动，根据数据分析确定合理胀紧度的数值。
为了便于操作我们采用调节电机位置的方式来调节皮带胀紧度，并由松到紧摄制三种胀紧度进行试验，分别标记为Ⅰ档、Ⅱ档、Ⅲ档。
从数据可以看出，如果砂轮架本身性能优良，皮带轮胀紧度的轻微调整不会影响其性能，在本次试验中Ⅱ档胀紧度为松紧度适中的胀紧度，从温升上来看，建议采用适当的胀紧度，即能保证主轴精度有可保证温升平稳。
3、磨主轴静压油指标对磨主轴精度的影响，静压油温对精度的影响，制定合理的静压油温。
更换不同标号液压油，运行磨主轴，检测磨主轴各项精度，通过油温控制箱（制冷机）改变静压油的输出油温，检测磨主轴精度，根据数据制定合理的静压油温。
磨主轴静压油指标对磨主轴精度的影响，静压油溫对精度的影响，制定合理的静压油温。
1）分别加入20号、46号、60号静压油，运转砂轮架，对砂轮架进行性能检测，记录砂轮架主轴温升，加工工件光洁度。
从数据可以看出，低号油对主轴性能影响较小。
2）通过油温控制器（制冷机）控制油温，温度分别设定为25℃、20℃、15℃，运转砂轮架，对砂轮架进行性能检测，记录砂轮架主轴温升，加工工件光洁度。
从数据可以看出，不同油温造成主轴温升不同，但在运行一定时间后都会达到热平衡状态，通过试验建议将油温设定在20℃左右。
4、砂轮不平衡度对加工精度的影响。
改变砂轮的不平衡度，同时检测加工精度，以得出砂轮不平衡度对加工精度影响的数据。
砂轮为高速运转的物体，其平衡度决定其安全性，为了保证试验安全，轻微改变其不平衡度进行试验。设定标准平衡度为平衡度A，进行轻微改变的平衡度为平衡度B。
从数据可以看出，即使轻微改变砂轮的不平衡度对加工零件的光洁度以及主轴精度都会造成影响，因此在调整砂轮平衡度的时候应尽量达到平衡状态。
5、磨刀架负重对加工精度的影响。
人在刀架走台上活动对加工精度存在影响，操作者在机床磨削时分别进行静止及活动状态，分别对两种状态的加工精度进行检测。
磨刀架负重对加工精度的影响，我们主要进行了有人活动及静态加工两种状态的性能检测，检测项目为加工工件光洁度及加工工件圆度。
从以上数据看出，有人活动对磨削加工影响很大，在进行磨削加工时应尽量减少在磨刀架上活动，应将在线测量装置安装在大刀上，减少对磨刀架的负重影响。
试验结果分析：砂轮架性能是轧辊磨床性能的关键，本轧辊磨床所使用的砂轮架性能比较稳定，各项精度检验合格，加工零件精度达到图纸要求，满足设计技术指标要求。
三、结束语
这篇文章提出了轧辊磨床砂轮架的测试与验证方法，可借助专用仪器和设备，对整个砂轮架运行过程中进行各项参数进行测试，再进行对比，得出结论，此套方法已经成为我公司的标准检测方法。
参考文献
[1]机床设计手册组 机床设计手册第三册
[2]唐金松 简明机械设计手册
[3]闻邦椿 机械设计手册03-04
[4]崔国权，齐重数控装备股份有限公司，副总工程师，现从事机床的设计与开发工作。
关键词：轧辊磨床；砂轮架
轧辊磨床是重点行业的关键设备，而砂轮架性能则是体现该产品整体性能的关键，为了全面了解该机床砂轮架结构设计是否合理，同时也为了验证其性能是否达到要求，有针对性的对砂轮架进行性能测试与验证，为机床的使用提供可靠的数据支持及为改进设计提供技术依据。
砂轮架主要由砂轮主轴系统、静压偏心套、U轴进给结构、箱体、驱动电机、静压系统、皮带装置、防护装置等组成。主轴系统采用动静压轴承，主轴在最佳刚度的静压腔内运转，能同时满足粗磨，精磨及抛光磨削的要求，主轴前后轴承分别设置在砂轮及皮带轮受力中心处，主轴无外载所产生的挠度。
静压偏心套结构主要是利用小角度回转偏心套，来实现曲线磨削，偏心套采用静压支承，刚度高，运动灵敏、进给精度高，抗震性能好，偏心套由交流伺服电机驱动（U轴），保证了精度高的曲线磨削，同时，利用静压偏心套的特点，通过油缸能实现机床断电砂轮回退的保护功能。纵、横。两方向的进给除数控方式外，还可以由电子手轮控制自动总进给量控制，通过程序设定值，数字显示状态控制。磨轴主轴中间使用电子动平衡装置在运转中更精确地进行砂轮自动动平衡。砂轮防护罩在更换砂轮时前盖方便开启。
一、试验装置，以轧辊磨砂轮架为主要试验对象，根据轧辊磨的各项参数和砂轮架的结构特点进行测试与验证。
二、试验研究的方法
通过关键项目测试与检测，验证砂轮架结构设计是否合理，性能是否达到设计要求，性能检测及验证全面模拟机床工作状态，并按照以下方法进行。
1、磨刀架主电机对磨主轴的影响（包括国产电机和进口电机对主轴影响的数值，及解决办法）。
机床连接国产电机，运行磨刀架主电机，监控电机电流变化，同时检测磨主轴各项精度；机床连接进口电机，运行磨刀架主电机，监控电机电流变化，同时检测磨主轴各项精度，对比数据，并试验通过控制电机电流的手段能否达到预期效果。
试实验情况介绍：磨刀架分别安装国产电机、进口电机，运行磨刀架主电机，监控电机电流变化，同时检测磨主轴各项精度。检测方式，通过电流表检测电机电流，并按下图方式使用千分表检测磨主轴径向跳动，通过红外线测温仪检测磨主轴温度。
数据可以看出电机本身电流变化区别不大，主轴温升取决于电机转速，从数据上来看与电机本身并不存在关系，二者相对比较而言在主轴径跳上进口电机比较稳定，径跳变化不大。
2、磨刀架中皮带胀紧度对主轴温度及精度的影响，合理胀紧度的数值。
依次由松到紧调整皮带胀紧度，并长时间运行磨刀架，通过红外线测温仪对磨刀架主轴进行温度监控，同时用高精度千分表检测磨刀架主轴各项精度，根据数据分析确定合理胀紧度的数值。依次由松到紧调整皮带胀紧度，并长时间运行磨刀架，通过红外线测温仪对磨刀架主轴进行温度监控，同时用高精度千分表检测磨刀架主轴径向跳动，根据数据分析确定合理胀紧度的数值。
为了便于操作我们采用调节电机位置的方式来调节皮带胀紧度，并由松到紧摄制三种胀紧度进行试验，分别标记为Ⅰ档、Ⅱ档、Ⅲ档。
从数据可以看出，如果砂轮架本身性能优良，皮带轮胀紧度的轻微调整不会影响其性能，在本次试验中Ⅱ档胀紧度为松紧度适中的胀紧度，从温升上来看，建议采用适当的胀紧度，即能保证主轴精度有可保证温升平稳。
3、磨主轴静压油指标对磨主轴精度的影响，静压油温对精度的影响，制定合理的静压油温。
更换不同标号液压油，运行磨主轴，检测磨主轴各项精度，通过油温控制箱（制冷机）改变静压油的输出油温，检测磨主轴精度，根据数据制定合理的静压油温。
磨主轴静压油指标对磨主轴精度的影响，静压油溫对精度的影响，制定合理的静压油温。
1）分别加入20号、46号、60号静压油，运转砂轮架，对砂轮架进行性能检测，记录砂轮架主轴温升，加工工件光洁度。
从数据可以看出，低号油对主轴性能影响较小。
2）通过油温控制器（制冷机）控制油温，温度分别设定为25℃、20℃、15℃，运转砂轮架，对砂轮架进行性能检测，记录砂轮架主轴温升，加工工件光洁度。
从数据可以看出，不同油温造成主轴温升不同，但在运行一定时间后都会达到热平衡状态，通过试验建议将油温设定在20℃左右。
4、砂轮不平衡度对加工精度的影响。
改变砂轮的不平衡度，同时检测加工精度，以得出砂轮不平衡度对加工精度影响的数据。
砂轮为高速运转的物体，其平衡度决定其安全性，为了保证试验安全，轻微改变其不平衡度进行试验。设定标准平衡度为平衡度A，进行轻微改变的平衡度为平衡度B。
从数据可以看出，即使轻微改变砂轮的不平衡度对加工零件的光洁度以及主轴精度都会造成影响，因此在调整砂轮平衡度的时候应尽量达到平衡状态。
5、磨刀架负重对加工精度的影响。
人在刀架走台上活动对加工精度存在影响，操作者在机床磨削时分别进行静止及活动状态，分别对两种状态的加工精度进行检测。
磨刀架负重对加工精度的影响，我们主要进行了有人活动及静态加工两种状态的性能检测，检测项目为加工工件光洁度及加工工件圆度。
从以上数据看出，有人活动对磨削加工影响很大，在进行磨削加工时应尽量减少在磨刀架上活动，应将在线测量装置安装在大刀上，减少对磨刀架的负重影响。
试验结果分析：砂轮架性能是轧辊磨床性能的关键，本轧辊磨床所使用的砂轮架性能比较稳定，各项精度检验合格，加工零件精度达到图纸要求，满足设计技术指标要求。
三、结束语
这篇文章提出了轧辊磨床砂轮架的测试与验证方法，可借助专用仪器和设备，对整个砂轮架运行过程中进行各项参数进行测试，再进行对比，得出结论，此套方法已经成为我公司的标准检测方法。
参考文献
[1]机床设计手册组 机床设计手册第三册
[2]唐金松 简明机械设计手册
[3]闻邦椿 机械设计手册03-04
[4]崔国权，齐重数控装备股份有限公司，副总工程师，现从事机床的设计与开发工作。