数控轧辊磨床主要用于高端金属板材、箔材轧制产线对轧辊表面以及精度的磨削修复，其磨削精度和效率直接影响最终产品的轧制等级与生产效率。轧辊磨床工作行程通常在2~8米、磨削圆度2~5μm/m、辊型精度2~5μm/m，磨削效率、自动化程度要求极高。本项目实施前，国外品牌占据我国高端数控轧辊磨床市场的95%以上，售价昂贵、升级及技术服务滞后且关键技术形成垄断，严重制约了我国钢铁以及有色金属领域的产业升级。
项目创新：针对轧辊磨床关键功能部件研发与整机集成、轧辊磨床自动化与智能化关键技术、高效CBN专用砂轮开发等方面联合攻关，取得了以下创新性成果：1）针对主轴功率100KW、磨削速度80m/s的重载高效轧辊磨削需求，发明了恒温控制高速主轴系统，研发了重载服役卸荷导轨、专用偏心套、可变角度V轴等关键部件，进一步提出了轧辊磨床整机性能优化方法，实现了12次方的高次曲线辊型磨削、导轨运动精度≤2μm/全长（注：全长约为4米）、反向轨迹重合精度≤2μm/全长。2）针对轧辊磨床自动化程度与智能化水平的提升，设计了软着陆与自动翻箱系统，研发了在位翻转式测量臂，提出了磨削随动测量与补偿方法，开发了轧辊表面机器视觉检测与智能识别系统，满足了大型轧辊带轴承箱自动磨削及磨削质量在位测量与补偿的需求，同原有的离线测量技术对比，辊型测量精度达到1μm，测量时间缩短至20s，测量效率提升95%3）提出了轧辊重载磨削专用CBN砂轮精准化设计方法，开发了面向各类轧辊材料（高速钢、高镍铬钢、无限冷硬钢等）的CBN砂轮配方体系，并在国内多家重点钢铁企业得到应用与推广。项目研发的CBN砂轮较国际顶尖品牌（诺顿、3M）效率提升50%、砂轮寿命提升400%~1000%，砂轮废渣排放降低95%，轧辊修磨产线综合成本降低10%，相关技术指标均达到世界先进水平。
项目成果：该产品已经在首钢京唐、河钢集团、山东钢铁、日照钢铁等三十余家企业得到应用，经检测对比，整线精度及可靠性等指标处于国际先进水平。本项目产品为用户新增销售额143亿元，创利7.7亿元，彻底打破了我国钢铁领域高端轧辊磨床严重依赖进口的局面，实现了高端轧辊磨床的进口替代，为中国钢铁企业转型升级以及“补短板”提供了有力保障。
创新点1：发明了恒温控制高速主轴系统，保证了轧辊磨削的表面质量与效率；研发了重载服役卸荷导轨、专用偏心套、可变角度V轴等关键部件，保证了轧辊磨床的运动精度；进一步提出了整机性能优化方法，提升了轧辊磨床在各速度域、载荷域下的系统刚性与运行稳定性。在轧辊磨床服役过程中，主轴功率可达100KW、工件重量约15吨、磨削速度超过80米/秒，如何保证导轨运动精度0.002mm/全长、12次方曲线辊型稳定实现、辊型精度0.002mm，是世界性难题。
创新点2：建立了轧辊磨床软着陆与自动翻箱系统，研发了在位翻转式测量臂，提出了轧辊随动测量与补偿方法，实现了高光泽轧辊表面弱特征机器视觉检测与智能识别，满足了大型轧辊带轴承箱自动磨削及磨削质量在位测量与补偿的需求，大幅提高了轧辊磨床的自动化程度与智能化水平。带轴承箱轧辊的自动上下料、定位与翻箱，轧辊曲线轮廓在位测量与补偿，轧辊表面缺陷的智能识别决定了高端轧辊磨床的自动化与智能化水平，也是我国轧辊磨床领域亟待突破的“卡脖子”技术。
创新点3：提出了重载轧辊磨削专用CBN砂轮精准化设计方法，开发出面向“装备-砂轮-工艺”成套测试及应用的数字化平台，建立了面向各类轧辊材料（高速钢、高镍铬钢、无限冷硬钢等）的CBN砂轮配方体系，并在国内多家重点钢铁企业得到应用与推广。实现轧辊磨削专用CBN砂轮的批量商业化应用，必须突破：1）“磨料-结合剂-砂轮微结构-磨削工艺”匹配性设计、2）砂轮制备过程精准化管控、3）砂轮应用测试过程数字化评估等核心技术，从而满足专用CBN砂轮开发及应用过程中“精准化、稳定化、短周期、低成本”的要求。