轧辊是轧机的重要部件之一,是轧机的主要变形工具,轧辊的形状精度和尺寸精度直接影响轧制质量,因此加工出满足轧制需要的轧辊是轧钢技术的关键。随着轧辊加工孔型型面日趋复杂化,加工曲线轮廓圆弧多变化,以及轧辊轮廓精度的日趋提高,传统的加工工艺已不能适应市场条件下高效、高精度、多变的加工要求。 随着科技的不断发展,数控系统越来越完善。数控装置也逐渐由封闭式向开放式发展。其高速、高效、高精度、高可靠性的特性以及其模块化、智能化、柔性化和集成化的快捷方便使其在生产制造中越来越重要。目前轧辊的非圆截面车削数控自动化(软靠模)加工只有少数国家拥有该方面技术,国内在这方面研究仍处于探索阶段,因此开展轧辊的非圆截面车削数控自动化加工研究具有重要理论意义和实用价值。 本课题研究的主要成果及结论: (1) 对开放式数控系统的总体结构进行了构建。完成了非圆截面车削开放式数控系统的硬件平台设计与配置。 (2) 对主轴矢量变频调速系统进行了深入研究。选用高性能主轴电机和高分辨率反馈元件,实现了对主轴转速和转矩的分别控制,这将配合刀具进给伺服系统高精度实现非圆截面车削的软靠模技术。 (3) 由永磁同步交流直线电机构成非圆截面车削的高频进给刀架。进给伺服控制采用PID控制和速度、加速度前馈控制相结合的控制算法,能够有效提高系统响应精度,降低伺服系统跟随误差。 (4) 编制了开放式数控系统的软件平台,该控制软件平台是在windows环境下采用模块化结构应用VC++语言编程实现。设计出了数据拟合、自动求解、非圆截面车削的软靠模及PLC等模块。在这个软件平台上,实现了轧辊非圆截面车削加工指令的自动生成和非圆截面车削的软靠模。 以上研究结论为非圆截面车削开放式数控系统的进一步研究与开发提供了良好的理论基础和实际应用材料。