數(shù)控系統(tǒng)在X2012A龍門銑床改造中的應(yīng)用分析

 
    1、802D數(shù)控系統(tǒng)

　　802D是目前普及型數(shù)控機(jī)床的常用CNC，與802、802S相比，其結(jié)構(gòu)、性能有了較大的改進(jìn)與提高。802D可控制4個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)數(shù)字或模擬主軸，CNC各組成部件間利用PROFIBUS總線連接。802D可配套采用SIMODRIVE611Ue驅(qū)動(dòng)裝置與1FK7系列伺服電機(jī).基于WINDOWS的調(diào)試軟件可以便捷地設(shè)置驅(qū)動(dòng)參數(shù)，并對(duì)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。802D內(nèi)置集成PLC，可對(duì)機(jī)床開(kāi)關(guān)量進(jìn)行邏輯控制。隨機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫(kù)和實(shí)例程序。

　　802D是基于PROFIBUS總線控制的CNC，它主要由PCU、PP72\48、機(jī)床控制面板等部分組成。PCU單元為802D核心部分，通過(guò)PROFIBUS總線與PP72\48、伺服驅(qū)動(dòng)裝置等部件連接，通過(guò)COM1、手輪、鍵盤等插座可實(shí)現(xiàn)PCU與其它部件的連接和數(shù)據(jù)交換。輸入輸出模塊PP72\48可提供72個(gè)數(shù)字輸入和48個(gè)數(shù)字輸出。每個(gè)模塊具有三個(gè)獨(dú)立的50芯插槽，每個(gè)插槽內(nèi)包含24個(gè)數(shù)字和16個(gè)數(shù)字輸出，其輸出的驅(qū)動(dòng)能力為0.25A，機(jī)床控制面板MPC用于機(jī)床操作方式的選擇、主軸起停、軸移動(dòng)方向選擇、進(jìn)給和主軸倍率修調(diào)等操作，機(jī)床控制面板背后的兩個(gè)50芯扁平電纜插座可通過(guò)扁平電纜與PP72\48模塊的插座連接，即機(jī)床控制面板的所有按鍵輸入信號(hào)與指示燈信號(hào)均使用PP72\48模塊的輸入輸出點(diǎn)。

　　與802D配套的交流驅(qū)動(dòng)器——SIMODRIVE 611Ue，是目前西門子公司常用的交流驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，一般帶有PROFIBUS DP總接線口，可組成交流數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但根據(jù)需要，也可采用模擬量輸入的閉環(huán)調(diào)節(jié)器模塊作為模擬伺服使用。在SIMODRIVE 611Ue系列驅(qū)動(dòng)器中，主軸驅(qū)動(dòng)與進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)的功率放大模塊以及調(diào)節(jié)器模塊的功能與結(jié)構(gòu)完全相同，兩者可以通用，因此使用非常靈活，可以不再區(qū)分主軸和伺服驅(qū)動(dòng)。

　　2、機(jī)床改造的具體方案

　　首先，對(duì)機(jī)床的機(jī)械部分進(jìn)行大修，恢復(fù)機(jī)床的幾何精度，由于該機(jī)床經(jīng)過(guò)30多年的運(yùn)行，機(jī)械部分磨損變形，因此在數(shù)控改造時(shí)必須對(duì)機(jī)床機(jī)械部分進(jìn)行大修，以確保數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)機(jī)械部分的精度要求。同時(shí)，對(duì)原機(jī)床的整體進(jìn)行改造，將原機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)給蝸輪傳動(dòng)改為滾珠絲桿副傳動(dòng)，采用南京工藝裝備廠滾珠絲桿，將原工作臺(tái)傳動(dòng)主電機(jī)改為西門子1FK7交流伺服電機(jī)，將原工作臺(tái)減速機(jī)等去掉，重新設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分。將原橫梁垂銑頭拆下，加裝一套臺(tái)灣功陽(yáng)產(chǎn)數(shù)控銑頭，其主軸電機(jī)改為交流變頻電機(jī)，采用日本富士變頻器進(jìn)行控制，垂直銑頭滑枕行程為300mm，滑枕進(jìn)給控制電機(jī)采用西門子1FK7交流伺服電機(jī)，將原垂直銑頭傳動(dòng)絲桿改為滾珠絲桿，加裝一套垂直銑頭數(shù)控進(jìn)給裝置，采用西門子1KF7交流伺服電機(jī)控制;為了充分利用機(jī)床的加工能力，我們對(duì)原機(jī)床的左右側(cè)水平銑頭進(jìn)行了改造，打斷了原銑頭的傳動(dòng)工作鏈;由于原水平銑頭是通過(guò)工作臺(tái)主電機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)的，因此在工作臺(tái)換為滾珠絲桿傳動(dòng)后，必須將遠(yuǎn)傳動(dòng)工作鏈打斷，重新設(shè)計(jì)一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)兩個(gè)水平銑頭進(jìn)行控制，對(duì)原機(jī)床懸掛按鈕站進(jìn)行改造，加裝一套西門子操作控制面板。

　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的改造、安裝、調(diào)試，該設(shè)備目前已經(jīng)改造完畢，投入使用，從目前使用的情況看，802D數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。該設(shè)備經(jīng)過(guò)改造后可以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)進(jìn)給軸、數(shù)控銑頭橫向進(jìn)給軸、數(shù)控銑頭滑枕進(jìn)給軸三軸聯(lián)動(dòng)，左右側(cè)水平銑頭可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，可以滿足加工復(fù)雜零件產(chǎn)品的工藝要求，加工出的產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)檢查達(dá)到了數(shù)控加工產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)備改造成功后，不僅擴(kuò)大了我公司產(chǎn)品的加工范圍，提高了產(chǎn)品的加工質(zhì)量，而且為我們以后機(jī)床數(shù)控改造提供了經(jīng)驗(yàn)，因而值得總結(jié)推廣。

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