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高速高效轧辊磨床磨头系统的研究

江桂云  
【摘要】:数控轧辊磨床主要用于轧钢、冶金、有色金属加工、造纸、橡胶、印染等行业磨削,可加工各种工作辊、支承辊、压光辊、烘缸等。适于圆柱辊,中凸(凹)辊及任意曲线辊辊面的磨削加工,也可作为大型外圆磨床使用。 为了提高数控轧辊磨床的磨削精度、磨削效率,提高数控轧辊磨床在市场中的竞争力,开发高速高效数控轧辊磨床的工作是必要的。开发的重点是磨头系统的研制,即增加数控轧辊磨床主轴电机功率、提高磨削砂轮线速度、提高轧辊磨床的磨削精度、磨削效率等。 论文以贵州险峰机床公司的普通数控轧辊磨床(MK84100)为依据,通过对该数控轧辊磨床磨头进行结构、性能的全面改进和研制,以达到高速高效数控轧辊磨床磨头部分的要求。 论文从磨削工艺参数的选择;主轴系统传动方案的研制(重点采用皮带传动方案);主轴系统的刚性、抗振性、回转精度等的分析计算;主轴轴承系统方案的研制;主轴系统轴承性能的分析计算;砂轮架系统的冷却、防护等一系列的问题进行了深入细致的研究和大量的分析对比计算,从而确定了高速高效轧辊磨床磨头系统研制的施工方案。 本课题研制的重点是磨头主轴系统轴承(动静压滑动轴承)的分析计算。本文采用工程算法和数值算法详细计算并对比了普通数控轧辊磨床和高速高效数控轧辊磨床的动静压滑动轴承的各项性能指标,对动静压轴承进行数值建模、采用MATLAB软件进行数值计算。此外,论文在保留原数控轧辊磨床高压喷射装置和冷却液供液系统的基础上,增加了低压冷却液供液系统和低压大流量喷嘴,增加了空气气流引导装置以达到较好的冷却效果。砂轮罩增加缓冲衬垫,可以提高砂轮罩的防爆强度,以保证砂轮系统工作时的安全。 高速高效数控轧辊磨床的研制,为我国机床行业在高速高效磨床的研制方面提供了一些有价值的思路,这对于国内在高速高效磨削的研究方面在缺少资料的情况下具有十分重要的参考价值。


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