CN107866705A - 轧辊恒线速的磨削方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轧辊恒线速的磨削方法，本方法采用三次样条函数将轧辊表面曲线函数拟合后离散为多段直线，并且分别计算每段直线的斜角；设定轧辊磨床的砂轮沿轧辊表面移动的速度为，计算砂轮在每段直线的Z轴方向和X轴方向的速度和；将和作为每段直线的速度控制输入参数，通过轧辊磨床数控系统对砂轮Z轴和X轴的运行速度进行控制，使砂轮沿轧辊表面母线恒速移动，实现轧辊恒线速磨削。本方法根据轧辊辊形曲线函数，将砂轮移动速度分解为Z轴和X轴两个方向的矢量分量，使该两个速度所合成的速度值保持恒定，而速度方向则保持为与辊形曲线的切线方向一致，从而获得粗糙度均匀一致的轧辊表面，提高了轧辊表面的磨削加工质量。

Description

轧辊恒线速的磨削方法

技术领域

本发明涉及一种轧辊恒线速的磨削方法。

背景技术

轧辊是保证轧制板材板形精度、表面质量的重要生产部件，为了保证板材的形状和表面质量，要求轧辊表面具有高精度的辊形和均匀的粗糙度。在轧辊磨床上进行轧辊磨削时，通常由数控系统通过程序控制数控伺服轴的联动带动砂轮实现轧辊磨削，因而砂轮在磨削过程中的线速度和沿轧辊表面移动速度的稳定性是影响轧辊表面磨削粗糙度均匀性的关键性要素。为了保证轧辊表面粗糙度的均匀性，要求轧辊在磨削过程中，尤其是在精磨过程中砂轮和轧辊表面的线速度恒定，同时砂轮沿轧辊表面母线的移动速度保持恒定。

目前轧辊磨削砂轮的速度控制通常采用Z轴（轧辊轴线）方向以恒定的速度进给，X方向速度根据轧辊表面曲线的需要进行插补以获得所需要的轧辊曲线表面形状，其实现方式为砂轮沿轧辊表面的移动速度由和两个速度分量合并而成，分别通过轧辊磨床的Z轴和X轴实现，通常情况下，由于轧辊的凸度相对于轧辊的长度来说非常微小，因此采取Z轴速度恒定，X轴速度根据轧辊表面曲线的切线方向进行速度插补而获得所需要的轧辊曲线表面形状。

但是，对于具有辊形曲线的轧辊磨削时，砂轮除了自身旋转外，还有一个相对于轧辊表面移动的运动。砂轮需要根据轧辊辊形曲线沿轧辊表面母线进行曲线移动，而采用以恒定的速度进给则无法保证砂轮沿轧辊表面母线移动的速度恒定，从而影响了轧辊表面的磨削加工质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轧辊恒线速的磨削方法，本方法根据轧辊辊形曲线函数，将砂轮移动速度分解为Z轴和X轴两个方向的矢量分量，使该两个速度所合成的速度值保持恒定，而速度方向则保持为与辊形曲线的切线方向一致，从而获得粗糙度均匀一致的轧辊表面，提高了轧辊表面的磨削加工质量。

为解决上述技术问题，本发明轧辊恒线速的磨削方法包括如下步骤：

步骤一、由轧辊磨床的上位机输入轧辊表面曲线函数，利用三次样条函数拟合后将曲线函数离散为1000～1500段直线，并且分别计算每段直线的斜角；

步骤二、设定轧辊磨床的砂轮沿轧辊表面移动的速度为，则砂轮在每段直线的Z轴方向和X轴方向的速度分别为：

其中：为砂轮沿轧辊表面移动的速度，为每段直线的斜角；

步骤三、将和作为每段直线的速度控制输入参数，通过轧辊磨床数控系统对砂轮Z轴和X轴的运行速度进行控制，使砂轮沿轧辊表面母线恒速移动，实现轧辊恒线速磨削。

由于本发明轧辊恒线速的磨削方法采用了上述技术方案，即本方法采用三次样条函数将轧辊表面曲线函数拟合后离散为多段直线，并且分别计算每段直线的斜角；设定轧辊磨床的砂轮沿轧辊表面移动的速度为，计算砂轮在每段直线的Z轴方向和X轴方向的速度和；将和作为每段直线的速度控制输入参数，通过轧辊磨床数控系统对砂轮Z轴和X轴的运行速度进行控制，使砂轮沿轧辊表面母线恒速移动，实现轧辊恒线速磨削。本方法根据轧辊辊形曲线函数，将砂轮移动速度分解为Z轴和X轴两个方向的矢量分量，使该两个速度所合成的速度值保持恒定，而速度方向则保持为与辊形曲线的切线方向一致，从而获得粗糙度均匀一致的轧辊表面，提高了轧辊表面的磨削加工质量。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为轧辊表面磨削速度控制示意图。

具体实施方式

实施例如图1所示，本发明轧辊恒线速的磨削方法包括如下步骤：

步骤一、由轧辊磨床的上位机输入轧辊表面曲线函数1，利用三次样条函数拟合后将曲线函数1离散为1000～1500段直线，并且分别计算每段直线的斜角；

步骤二、设定轧辊磨床的砂轮沿轧辊表面移动的速度为，则砂轮在每段直线的Z轴方向和X轴方向的速度分别为：

其中：为砂轮沿轧辊表面移动的速度，为每段直线的斜角；

步骤三、将和作为每段直线的速度控制输入参数，通过轧辊磨床数控系统对砂轮Z轴和X轴的运行速度进行控制，使砂轮沿轧辊表面母线恒速移动，实现轧辊恒线速磨削。其中，轧辊表面母线是指轧辊中心线的平面与轧辊表面的相贯线。

在轧辊磨削过程中，保证砂轮沿轧辊表面母线移动的速度保持恒定，是获得轧辊表面具有均匀粗糙度的关键因素，因此对于具有辊形曲线的轧辊磨削时，本方法采用三次样条函数将辊形曲线函数拟合后离散为多段直线，针对每段直线将砂轮的移动速度分解为Z轴和X轴两个方向的矢量分量，使该两个速度所合成的速度值保持恒定，从而实现砂轮对轧辊的磨削速度保持恒定，保证了轧辊表面粗糙度的一致性，以获得更高的轧辊表面加工质量。

而对于轧辊圆周方向，由于轧辊的凸度相对于轧辊直径来说非常小，因此只要在考虑砂轮的凸粒因素对砂轮线速度的影响下，保持砂轮线速度和轧辊表面线速度恒定即可。

Claims (1)

1.一种轧辊恒线速的磨削方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、由轧辊磨床的上位机输入轧辊表面曲线函数，利用三次样条函数拟合后将曲线函数离散为1000～1500段直线，并且分别计算每段直线的斜角；

步骤二、设定轧辊磨床的砂轮沿轧辊表面移动的速度为，则砂轮在每段直线的Z轴方向和X轴方向的速度分别为：

其中：为砂轮沿轧辊表面移动的速度，为每段直线的斜角；

步骤三、将和作为每段直线的速度控制输入参数，通过轧辊磨床数控系统对砂轮Z轴和X轴的运行速度进行控制，使砂轮沿轧辊表面母线恒速移动，实现轧辊恒线速磨削。