2MK2180-12M型無縫鋼管外圓磨床

2MK2180-12M型無縫鋼管外圓磨床共有六個(gè)磨頭，其中前四組磨頭安裝砂輪；后兩組為砂帶磨頭，采用砂輪和砂帶對(duì)工件外圓進(jìn)行磨削和拋光加工。工件自轉(zhuǎn)并連續(xù)送進(jìn)，工件可成批連續(xù)加工，具有加工精度穩(wěn)定、表面質(zhì)量好、工效高、加工成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)。磨削過程采用干磨方式，更能穩(wěn)定控制磨削質(zhì)量和改善生產(chǎn)環(huán)境，適合于管材和棒材零件外圓表面加工的批量生產(chǎn)。

該機(jī)床主要由砂帶(砂輪)磨頭機(jī)構(gòu)（其中前四組磨頭安裝砂輪；后兩組為砂帶磨頭）、托輪機(jī)構(gòu)、床身、電氣控制系統(tǒng)及除塵系統(tǒng)等幾部分組成。

1、磨頭機(jī)構(gòu)

總共有六套均布排列組成，每組磨頭主要由磨頭主體、磨頭抬刀機(jī)構(gòu)、磨頭浮動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。

1）磨頭主體

主要由砂帶氣動(dòng)張緊機(jī)構(gòu)、砂帶調(diào)偏機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、砂帶（砂輪）、磨頭主軸、接觸輪、鉸鏈機(jī)構(gòu)和砂輪法蘭盤等組成。磨頭主體為設(shè)備的核心部件。通過磨頭電機(jī)帶動(dòng)皮帶機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)磨頭主軸和接觸輪(砂輪)作高速旋轉(zhuǎn)，配合磨頭浮動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力可調(diào)（通過觸摸屏調(diào)節(jié)浮動(dòng)氣缸的壓力值來調(diào)節(jié)磨削壓力，觸摸屏能直接顯示磨頭壓力，三個(gè)磨頭壓力能以壓力值增減的方式實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)節(jié)）沿鉸鏈機(jī)構(gòu)上下浮動(dòng)，用砂帶或砂輪壓住工件外圓表面進(jìn)行磨削。

砂帶采用氣缸張緊，通過控制氣缸進(jìn)氣/排氣，完成砂帶的張緊/換帶。

砂帶調(diào)偏機(jī)構(gòu)用于調(diào)整砂帶位置確保砂帶位于接觸輪中間。

2) 磨頭抬刀機(jī)構(gòu)

主要完成磨頭的進(jìn)給和退讓功能。主要由減速機(jī)、抬刀浮動(dòng)氣缸組成。該機(jī)構(gòu)通過絲桿升降機(jī)構(gòu)調(diào)整磨頭與工件的初始位置，再由氣缸控制磨頭的進(jìn)刀和抬刀，其目的是保證磨頭有一個(gè)恒定的抬刀量，以控制磨頭接觸工件外圓時(shí)的平穩(wěn)性，防止磨頭沖擊工件。

3) 磨頭浮動(dòng)機(jī)構(gòu)

采用氣缸控制接觸輪及砂輪的磨削壓力，通過傳感器反饋的電流信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥進(jìn)氣壓力，從而改變磨削壓力的大小來控制磨削量。

控制原理：磨頭設(shè)定電流值： SP 人工設(shè)定

磨頭工作電流值： PV 電流傳感器檢測(cè)

電流偏差E(v)： PL比較處理

壓力輸出值V： 比例閥調(diào)節(jié)

E(v) = SP- PV，

E(v)=0 ；V不變（保持磨削壓力不變）

E(v)>0 ；V自動(dòng)減?。ū壤y壓力減小，增大磨削壓力）

E(v)<0 ；V自動(dòng)增大（比例閥壓增大，減小磨削壓力）

4）位置傳感器安裝支架：用于安裝傳感器檢測(cè)工件位置實(shí)現(xiàn)磨頭的自動(dòng)進(jìn)、退刀。安裝支架可手動(dòng)任意調(diào)節(jié)位置來滿足對(duì)不同直徑大小工件的檢測(cè)。

2、托輪機(jī)構(gòu):

該機(jī)構(gòu)主要由被動(dòng)托輪組、主動(dòng)托輪組、托輪同步移動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)、托輪傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)及托輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。

1) 被動(dòng)托輪組（共24組）：統(tǒng)一安裝在一個(gè)橫梁上，通過托輪同步移動(dòng)(電動(dòng))調(diào)整機(jī)構(gòu)改變被動(dòng)托輪組的支承位置，以滿足對(duì)不同直徑工件的支承。

2）主動(dòng)托輪組（共24組）：通過整體橫梁安裝在地基上，其位置固定不變，與被動(dòng)托輪組相對(duì)應(yīng)。在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過減速機(jī)構(gòu)和萬向聯(lián)軸器的傳遞，帶動(dòng)每個(gè)托輪旋轉(zhuǎn)；主動(dòng)托輪帶動(dòng)工件作旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)。

3) 被動(dòng)托輪同步移動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)：主要由絲桿傳動(dòng)支承座(12組)、導(dǎo)軌付(12組)，蝸輪減速機(jī)構(gòu)(12組)，萬向聯(lián)軸器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和整體橫梁組成。當(dāng)加工工件直徑發(fā)生變化時(shí)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)萬向聯(lián)軸器，同步驅(qū)動(dòng)蝸輪減速機(jī)構(gòu)(12組)和導(dǎo)軌付(12組)，使整體橫梁和被動(dòng)托輪組按要求的軌跡移動(dòng)。

4) 主動(dòng)托輪傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)：由手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動(dòng)托輪牽引機(jī)構(gòu)，使撥銷同步移動(dòng)，撥動(dòng)每個(gè)主動(dòng)托輪座，使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)(角度標(biāo)尺表示)，改變托輪的傾角，從而調(diào)節(jié)工件的軸向進(jìn)給速度。

5) 托輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、萬向聯(lián)軸器組成。啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過萬向聯(lián)軸器同步帶動(dòng)主動(dòng)托輪旋轉(zhuǎn)，該機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速控制托輪轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)磨削不同直徑的工件。

①、被動(dòng)托輪：支承工件。

②、主動(dòng)托輪：支承工件并通過驅(qū)動(dòng)減速機(jī)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。

③、托輪同步移動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)：全部被動(dòng)托輪安裝在橫梁上，并通過驅(qū)動(dòng)減速裝置帶動(dòng)被動(dòng)托輪同步移動(dòng)。

④、托輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：托輪及橫梁同步調(diào)整的動(dòng)力。

⑤、托輪傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)：控制工件的軸向進(jìn)給速度。

3、床身：采用型鋼與鋼板組焊后加工而成，用于安裝支承所有零件。

4、除塵系統(tǒng)：該系統(tǒng)安裝在機(jī)床的后方，主要由主機(jī)防護(hù)罩、兩臺(tái)YSYT-4除塵器和抽塵管路組成。其作用為降低機(jī)床的噪音和將磨削時(shí)形成的粉塵抽掉并過濾。

5、電氣控制系統(tǒng)

1)、系統(tǒng)功能：

①、完成設(shè)備主機(jī)、輔機(jī)以及各系統(tǒng)部件的電氣控制和電動(dòng)功能。

②、完成設(shè)備的半自動(dòng)/手動(dòng)加工控制。

③、對(duì)整個(gè)加工過程中的各個(gè)要素如氣壓不足、磨頭過載、托輪驅(qū)動(dòng)過載、托輪滑車過載、磨頭滑車過載、吸塵器電機(jī)過載等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警顯示(聲光報(bào)警提示)。

2)、系統(tǒng)配置：自動(dòng)化控制設(shè)備及元件

①、常用低壓電器元件選用施耐德產(chǎn)品；

②、設(shè)備動(dòng)作位置傳感器選用天津圖爾克接近開關(guān)。

③、托輪調(diào)速驅(qū)動(dòng)變頻器選用西門子產(chǎn)品，并留有合理的過載裕量。

④、電氣控制主控單元PLC可編程控制器選用西門子S7-300型系列

⑤、對(duì)變頻傳動(dòng)裝置的主要配置要求：

● 進(jìn)線配置開關(guān)（正泰或德力西）

● 出線濾波器（磁環(huán)濾波）

⑥、軟件要求：

采用軟件為*軟件，提供PLC應(yīng)用程序的源程序，數(shù)據(jù)庫不加密。

⑦、PLC配置要求：

● 輸入/輸出點(diǎn)15%裝機(jī)備用。

⑧、變頻調(diào)速控制的電機(jī)選用變頻電機(jī)。

3)、PLC信號(hào)

①、 開關(guān)量信號(hào)： DC24V

②、信號(hào)內(nèi)容：待料信號(hào)、正在加工信號(hào)、故障報(bào)警信息（氣壓不足、磨頭過載、斷帶）等。

4)、系統(tǒng)圖：在設(shè)計(jì)審查時(shí)較終確定。

5)、主要元件的型號(hào)：具體型號(hào)詳見附件2第三項(xiàng)電氣元件外購清單,在設(shè)計(jì)審查時(shí)較終確定。

6)、甲方提供的電源條件

①、低壓： AC380V±10％，3相

②、生產(chǎn)線低壓配電方式： 3相 四線

③、頻率： 49-50.5Hz，或50Hz±2Hz

④、電氣系統(tǒng)總裝機(jī)容量： 400kW。

7)、乙方供貨設(shè)備內(nèi)部的控制電壓要求（由乙方提供）

①、交流控制電壓： AC220V，50Hz

②、直流控制電壓： DC24V

③、電磁閥電壓： DC24V

8)、對(duì)電氣柜、操作臺(tái)、接線箱的要求

①、電氣柜靠墻單面安裝、安裝在車間內(nèi)機(jī)旁現(xiàn)場(chǎng)（電氣柜具體數(shù)量和安裝位置在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)時(shí)較終確定）。

②、操作臺(tái)（尺寸高1.0米，寬0.8米,厚0.45米）布置在設(shè)備的正前方2米處或操作室內(nèi)。

③、外接電氣元件必須經(jīng)接線箱接入電氣柜，其防護(hù)等級(jí)不低于IP54。

④、置于車間內(nèi)機(jī)旁現(xiàn)場(chǎng)電氣柜、操作箱、I/O箱、接線箱，防護(hù)等級(jí)不低于IP54。

⑤、動(dòng)力線與控制線必須分開布線，以防干擾。

10、 氣動(dòng)系統(tǒng)

1)、系統(tǒng)功能：

①、滿足砂帶的張緊、更換。

②、滿足磨頭離開和接觸工件。

③、滿足在磨削過程中磨頭具有的浮動(dòng)性和接觸工件壓力的可調(diào)性。

2)、系統(tǒng)配置：

①、由儲(chǔ)氣裝置、三聯(lián)件、比例調(diào)節(jié)閥、壓力表及壓力表開關(guān)、電磁閥、調(diào)壓閥、執(zhí)行氣缸及管線組成。

②、元件采用西南氣動(dòng)元件廠產(chǎn)品，比例調(diào)節(jié)閥選用SMC產(chǎn)品。

3)、主要參數(shù)：0.3～0.5MPa

4)、系統(tǒng)圖：見氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖，較終設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)審查時(shí)確定。

5)、主要元件的型號(hào)：見氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖，較終型號(hào)在設(shè)計(jì)審查時(shí)確定。

所有機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，通過操作臺(tái)上的電氣操作完成。

1、按工藝要求確定磨頭的磨削方式（砂帶或砂輪），并安裝相應(yīng)的砂帶或砂輪。

2、將待磨削工件擺放上料托輪組上。不同規(guī)格的工件，通過啟動(dòng)托輪同步移動(dòng)調(diào) 整機(jī)構(gòu)，調(diào)整工件的水平支承點(diǎn)，使工件保持穩(wěn)定的支承位置。

3、啟動(dòng)托輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由主動(dòng)托輪帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，并使工件軸向移動(dòng)，進(jìn)入磨削區(qū)進(jìn)行磨削。

1)、磨頭調(diào)整：磨削前，啟動(dòng)磨頭抬刀機(jī)構(gòu)，調(diào)整磨頭的初始位置，使砂帶（砂輪）的下沿離工件的上端磨削面25mm左右，以保持磨削的較佳位置。

2)、通過變頻器調(diào)節(jié)托輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻率，可改變工件的旋轉(zhuǎn)速度。一般工件直徑越大轉(zhuǎn)速越低。(具體數(shù)據(jù)見使用說明書)

3)、通過托輪傾角調(diào)整機(jī)構(gòu)，可調(diào)整托輪的傾度；從而調(diào)節(jié)工件每旋轉(zhuǎn)一周軸向移動(dòng)的距離。(具體數(shù)據(jù)見使用說明書)

4、工件進(jìn)入磨削區(qū)后，通過位置傳感器發(fā)出信號(hào)，使該區(qū)磨頭下降接觸工件進(jìn)行磨削，三個(gè)磨頭依次進(jìn)入磨削。

1)、控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)浮動(dòng)氣缸壓力從而調(diào)節(jié)磨頭的磨削壓力。

5、加工完成后，通過傳感器檢測(cè)到的信號(hào)控制設(shè)備停機(jī)，取下工件。

6、操作方式分為手動(dòng)、半自動(dòng)。

1)、手動(dòng)方式：主要用于設(shè)備的調(diào)試、調(diào)整、檢修等，實(shí)現(xiàn)各機(jī)構(gòu)獨(dú)立的動(dòng)作。

2)、半自動(dòng)方式：

①、主要的控制對(duì)象為磨頭自動(dòng)進(jìn)刀或退刀；工件自動(dòng)上料和自動(dòng)下料。

②、用于設(shè)備的磨削加工。通過安裝在磨頭前端的位置傳感器感應(yīng)有無工件后發(fā)出信號(hào)，控制磨頭進(jìn)刀或退刀，實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)加工。

（四）、潤滑

1)、系統(tǒng)功能：對(duì)軌道面、轉(zhuǎn)動(dòng)面、絲桿等具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面進(jìn)行潤滑保護(hù)。

2)、潤滑油型號(hào)： 20～30＃機(jī)油/鈣基脂

（五）、介質(zhì)消耗指標(biāo)

1)、壓縮空氣： 單臺(tái)用氣量0.6M3/min（磨削時(shí)使用），

壓縮空氣壓力正常為0.3~0.5MPa。

2)、供電要求： 電氣系統(tǒng)總裝機(jī)容量：230 kW

（六）、設(shè)備的涂漆

乙方提供的全部設(shè)備顏色均按用戶要求涂漆

1)、所有設(shè)備、部件表面在實(shí)施防腐處理前，*清除鐵銹、氧化皮、焊渣、油污、灰塵等。

2)、在涂裝前進(jìn)行表面拋丸防銹預(yù)處理，除銹等級(jí)符合GB8923標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定。

3)、保護(hù)涂層涂料的類型

4)、選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)涂料。