CA8463轧辊车床的数控化改造

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1、R删ngandMaime帕臌改装与维修CA8463轧辊车床的数控化改造张洪兴①郑贵兵②朱国权①(①上海师范大学天华学院，上海201815；(爹上海普昱矿山设备有限公司，上海201702)摘要：分析冶金轧钢行业轧辊零件切削特性，介绍了在CA8463重型轧辊车床上加工铸铁、硬质合金轧辊切削力的计算方法；同时较详细地阐述了CA8463重型轧辊车床数控化改造中步进电动机负载转矩的设计计算和机械改装设计。成功地解决了重型机床数控化改造中的难题。关键词：轧辊车床数控化改造切削力NCRefOrmatiOnOfCA8463RO¨LatheZHANG

2、Hongxing①，ZHENGGuibin②，ZHUGuoquan①(①Tianhuacollege，shan曲aiNomlaluniversity，shanghai201815，CHN；(参shanghaiPuyuMiningEquipmentCo．，Ltd．，shanghai20l702。cHN)AbstI?act：T11echaracteristicofmillrollpartsinthefieldofmetallurgyandsteelroUingisanalyzed，thecalculationmethodofmillro

3、llcuttingforcewhenprocessingcastironorhardaIloypartsonheavy—dutyrolllatheCA8463wasillustratedinthispaper．MoIeoVer，themethodofNCrefonTla“onofheaVy—dutyroUlatheCA8463，designcalculationandmechanicalrefomationdes远nofstepmotor10adtorquewerealsointm—duced．ThedimcultiesinNCre

4、fo咖ationofheavy—dutylatheweresolvedsuccessfully．Keywords：RollLathe；NCRefo咖ation；CuttingForcecA8463轧辊车床是由青海重型机床厂生产的专门用于冶金轧钢行业车削轧辊成型槽和外圆的重型机床。机床最大工件直径630mm，最大工件长度3500mm，花盘最大扭矩22kN·m，主轴转速范围l一75r／min，纵向进给量范围0．178～2．3mm／r，横向进给量范围0．06—0．77mⅡ∥r；纵向为两条宽度分别为160mm、120mm的矩形导轨；主轴电动

5、机功率22kw。cA8463轧辊车床功率大，刚性好，特别适合予低速强力切削，因此，广泛用于冶金轧钢行业轧辊的车削加工。但该机床操作者劳动强度大，精神紧张度高，加工精度不易保证，生产效率低。轧辊零件外圆上分布着数十个由多段圆弧构成的型面槽，如图1所示。车削加t中成型槽和槽的切分距B尺寸要求较高，加工不易保证，对操作者的技能要求较高。而且冶金轧钢行业线、管材的自动生产线均已改造成高速轧制，轧辊消耗大；因而对易损件轧辊的加工、修复量非常大；轧辊的加工已成为制约冶金轧钢行业发展的瓶颈。决策层、操作者对轧辊加工的自动化呼声越来越强烈。对现有的

6、轧辊车床进行数控化改造，实现轧辊加工的自动化，可收到投资小，见效快，周期短的效果。因此，我们选定了江西萍乡钢铁责任脚畿篓耋等有限公司一台1986年5月出厂的cA8463轧辊车床进行数控化改造，获得了成功，并收到了很好的效果。力一中?『丫弋士_广I：I．一十过一小Jl¨-_小b图1轧辊零件形状示意图1CA8463轧辊车床的数控化改造设计1．1轧辊加工特征及切削用量分折CA8463轧辊车床是用于冶金轧钢行业铸铁、硬质合金轧辊加工的专用机床。加工表面主要由外圆和数十个由多段圆弧构成的成型槽，外径尺寸一般为啦50一425mm，成型槽圆弧半径

7、在R4—20mm变化，成型槽与成型槽之间的切分距公差±0．05mm。从上可知，其外形轮廓并不十分复杂，尺寸公差也不十分严格。由于轧辊用铸铁、合金钢或硬质合金材料制成，表面硬度一般在55—75HRC之间，存在加工表面硬度改装与维修R删ngand撇蜘瞄高、刀具磨损快、切削力大和切削过程让刀严重等问题。根据轧辊材料硬度高、工件外径尺寸大和加工中切削力大、刀具磨损快等特点，其加工中的切削用量一般选为：主轴转速几=1一12r／min，给进量厂=0．1—0．5mⅡ∥r，车外圆的背吃刀量口。：0．5—3．5mm。从上述分析可知，CA8463轧辊车

8、床工作过程中的低速大扭矩、高硬度、低进给量的强力切削，是我们这次数控化改造的重点和难点。再从改造的经济性和周期性考虑，我们选用了步进电动机驱动开环控制的CNC系统。1．2伺服驱动电动机的设计计算和选型(1)切削力的计算以切削力大、移动