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)控機床的常用CNC，與802、802S相比，其結(jié)構(gòu)、性能有了較大的改進與提高。802D可控制4個進給軸和一個數(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)動裝置與1FK7系列伺服電機.基于WINDOWS的調(diào)試軟件可以便捷地設(shè)置驅(qū)動參數(shù)，并對驅(qū)動器的參數(shù)進行動態(tài)優(yōu)化。802D內(nèi)置集成PLC，可對機床開關(guān)量進行邏輯控制。隨機提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫和實例程序。
802D是基于PROFIBUS總線控制的CNC，它主要由PCU、PP72\48、機床控制面板等部分組成。PCU單元為802D核心部分，通過PROFIBUS總線與PP72\48、伺服驅(qū)動裝置等部件連接，通過COM1、手輪、鍵盤等插座可實現(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個數(shù)字輸入和48個數(shù)字輸出。每個模塊具有三個獨立的50芯插槽，每個插槽內(nèi)包含24個數(shù)字和16個數(shù)字輸出，其輸出的驅(qū)動能力為0.25A，機床控制面板MPC用于機床操作方式的選擇、主軸起停、軸移動方向選擇、進給和主軸倍率修調(diào)等操作，機床控制面板背后的兩個50芯扁平電纜插座可通過扁平電纜與PP72\48模塊的插座連接，即機床控制面板的所有按鍵輸入信號與指示燈信號均使用PP72\48模塊的輸入輸出點。
與802D配套的交流驅(qū)動器——SIMODRIVE 611Ue，是目前西門子公司常用的交流驅(qū)動產(chǎn)品，一般帶有PROFIBUS DP總接線口，可組成交流數(shù)字驅(qū)動系統(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)動器中，主軸驅(qū)動與進給伺服驅(qū)動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。
2、機床改造的具體方案
首先，對機床的機械部分進行大修，恢復(fù)機床的幾何精度，由于該機床經(jīng)過30多年的運行，機械部分磨損變形，因此在數(shù)控改造時必須對機床機械部分進行大修，以確保數(shù)控系統(tǒng)運行對機械部分的精度要求。同時，對原機床的整體進行改造，將原機床工作臺的進給蝸輪傳動改為滾珠絲桿副傳動，采用南京工藝裝備廠滾珠絲桿，將原工作臺傳動主電機改為西門子1FK7交流伺服電機，將原工作臺減速機等去掉，重新設(shè)計傳動部分。將原橫梁垂銑頭拆下，加裝一套臺灣功陽產(chǎn)數(shù)控銑頭，其主軸電機改為交流變頻電機，采用日本富士變頻器進行控制，垂直銑頭滑枕行程為300mm，滑枕進給控制電機采用西門子1FK7交流伺服電機，將原垂直銑頭傳動絲桿改為滾珠絲桿，加裝一套垂直銑頭數(shù)控進給裝置，采用西門子1KF7交流伺服電機控制;為了充分利用機床的加工能力，我們對原機床的左右側(cè)水平銑頭進行了改造，打斷了原銑頭的傳動工作鏈;由于原水平銑頭是通過工作臺主電機進行傳動的，因此在工作臺換為滾珠絲桿傳動后，必須將遠傳動工作鏈打斷，重新設(shè)計一套傳動機構(gòu)對兩個水平銑頭進行控制，對原機床懸掛按鈕站進行改造，加裝一套西門子操作控制面板。
經(jīng)過兩個多月的改造、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)運行穩(wěn)定。該設(shè)備經(jīng)過改造后可以實現(xiàn)工作臺進給軸、數(shù)控銑頭橫向進給軸、數(shù)控銑頭滑枕進給軸三軸聯(lián)動，左右側(cè)水平銑頭可以實現(xiàn)獨立運動，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，而且為我們以后機床數(shù)控改造提供了經(jīng)驗，因而值得總結(jié)推廣。
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