板坯修磨機(jī)的恒線速磨削

1、板坯修磨機(jī)的恒線速磨削趙智忻董菁ConstantLinearVelocityGrindingofSlabGrinder(TaiyuanIronandSteel(Group)板坯修磨機(jī)是冶金企業(yè)對(duì)不銹鋼連鑄坯進(jìn)行表面加工的設(shè)備，經(jīng)過砂輪對(duì)鋼坯表面的磨削，去除氧化層和表面缺陷，是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。影響該工序成本的重要因素是金屬去除率和磨削比。金屬去除率用單位時(shí)間內(nèi)磨掉的金屬重量來評(píng)價(jià)，磨削比是指磨掉的金屬重量與消耗的砂輪重量之比。根據(jù)磨削動(dòng)力學(xué)原理，要達(dá)到大的金屬去除率，主要的方法是提高砂輪的線速度和增大磨削壓力。但是，提高磨削壓力和砂輪線速度會(huì)影響砂輪使用壽命，因此，必須尋求最佳加工工

2、藝。本文通過先實(shí)現(xiàn)砂輪恒線速控制，進(jìn)而再研究降低工序成本的加工工藝。1恒線速高速磨削當(dāng)前，國際上對(duì)磨床的研究正朝著砂輪線速度的高速化發(fā)展，最高線速已達(dá)00m/以上。國外已有直接連續(xù)測(cè)量砂輪直徑，采用直流電機(jī)調(diào)速，進(jìn)行砂輪恒線速度控制的鋼坯修磨機(jī)。高速磨削是一種先進(jìn)的磨削工藝砂輪線速度$60m/s),不僅可以獲得優(yōu)良的加工表面，磨削效率還可大大提高。高速磨削比低速磨削的金屬去除率要提咼7砂輪壽命可以提咼倍以上。從磨削壓力與磨削深度和砂輪磨損之間的關(guān)系2可以看出：提高生產(chǎn)效率與降低生產(chǎn)成本要綜合平衡。磨削時(shí)的金屬去除率m/m或/m可由下式確定：m式中同時(shí)參加磨削的所有磨粒的瞬時(shí)切削厚度之和/mm；

3、om在m內(nèi)參加磨削的砂輪表面積/mm；砂輪實(shí)際有效寬度/mm；砂輪線速度/mmm?？梢钥闯?，金屬去除率與砂輪線速度成正比，提高砂輪線速度是提高磨削效率的關(guān)鍵因素。太鋼板坯修磨機(jī)采用恒轉(zhuǎn)速拖動(dòng)方式，砂輪直徑范圍m直徑最大時(shí)，線速度為/最小時(shí)，為。操作工人為提高磨削效率，往往在砂輪直徑較小時(shí)采取加大磨削壓力的方法，形成低線速、大壓力不合理磨削，磨削質(zhì)量低，砂輪消耗大。提高砂輪線速度，首先要實(shí)現(xiàn)砂輪的恒線速控制，這樣才能保證砂輪磨損后的使用壽命期間內(nèi)線速度提高；其次，提高砂輪線速度和增大磨削壓力，受到砂輪強(qiáng)度的限制；傳動(dòng)皮帶的性能、軸潤滑條件等也是提速的制約因素。公司板坯修磨機(jī)使用美國進(jìn)口的砂輪，允

4、許工作壓力，允許工作線速度/本課題限定最大磨削壓力，最大砂輪線速度。砂輪恒線速控制的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)砂輪恒線速度控制，首先要有一套調(diào)速控制系統(tǒng)，隨著砂輪的磨損，不斷提高砂輪的轉(zhuǎn)速，從而保持砂輪的線速度不變。本調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，變頻裝置選用西門子變頻器,線速度檢測(cè)采用在線檢測(cè)砂輪直徑的方法，根據(jù)砂輪直徑的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)砂輪轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒線速控制?？刂葡到y(tǒng)原理框圖如下：圖1控制系統(tǒng)原理框圖太鋼板坯修磨機(jī)采用杠桿式砂輪升降支撐機(jī)構(gòu)，隨著砂輪直徑的變化，杠桿將以軸為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)不同的角度，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度的大小，即可計(jì)算出砂輪的直徑。檢測(cè)原理如圖2所示。砂輪直徑計(jì)算公式如下：式中砂輪直徑支點(diǎn)距臺(tái)車平面高；板坯厚

5、度；a杠桿旋轉(zhuǎn)角度度；杠桿長度。恒速磨削的結(jié)果金屬去除率在兩臺(tái)相同的板坯修磨機(jī)上對(duì)比磨削試驗(yàn)的結(jié)果如表1所示表磨削的試驗(yàn)結(jié)果由表1可以看出，當(dāng)砂輪線速度由屬去除率由減少到由表1可以看出，當(dāng)砂輪線速度由屬去除率由減少到提高到，磨削效率提高了提高到時(shí)，金，提咼了；加工時(shí)間由。%工件表面加工質(zhì)量顯著提設(shè)備號(hào)砂輪線速度調(diào)速系統(tǒng)加工時(shí)間金屬切除量金屬切除率加工質(zhì)量恒轉(zhuǎn)速恒線速粗糙光滑高。磨削比8#（恒轉(zhuǎn)速）和9#（恒線速）兩臺(tái)磨床的鋼坯加工量和砂輪消耗統(tǒng)計(jì)見表2。表鋼坯加工量和砂輪消耗時(shí)間設(shè)備號(hào)磨鋼量砂輪消耗量片磨削比年月年月年月1累計(jì)1由表2可以看出，砂輪由恒轉(zhuǎn)速控制改為恒線速控制以后，磨削比由59.提7高9到80.，3砂輪消耗降低25.5。8%4結(jié)論板坯修磨機(jī)實(shí)現(xiàn)高恒線速磨削不僅可以顯著提高磨削效率和磨削質(zhì)量，同時(shí)可以減少砂輪消耗，降低工序成本，是板坯修磨機(jī)的改造方向。作者簡介：趙智忻，男，57歲，高級(jí)工程師。196年6畢業(yè)于北京鋼鐵學(xué)院工企自動(dòng)化專業(yè)。從事冶金設(shè)備電氣傳動(dòng)自動(dòng)化研究和開發(fā)