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进口加工中心机床数控改造纯净水机普洱动力柜裸石扭力Frc

发布时间:2023-11-30 00:29:13 阅读: 来源:木盒厂家

进口加工中心机床数控改造

1 加工中心结构及其对控制系统的要求

图1为70年代生产的SABO-630加工中心示意图,其主要参数:托板工作台面630mm 630mm;工作台分度数4 90 ;X轴行程850mm;Y轴行程630mm;Z轴行程750mm;X、Y、Z快移速度10m/min;主轴功率11kW;主轴转速16~3550r/min;刀库容量60或40把;换刀壳聚糖是食品技术利用中的1种理想材料方式:机械手换刀。 原数控系统采用NUMCIRK系统,主要参数为:联动轴数3轴,最高快进速度1000r/min。编程采用纸带方式,主轴采用直流驱动单元和机械变档相结合调速。主轴变速指令在编程中实现,进给系统用直流伺服,主要参数为:X、Y轴电机27N m,Z轴电机35N m,调速范围10~1000r/min。由于原系统受CNC系统设定精度的影响,因此SABO-630加工中心只能用于柴油机缸盖的粗加工。而对柴油机缸盖的精度要求是:孔深精度为 0.01mm,孔之间的精度为 0.03mm。根据产品的加工要求及产品发展趋势对数控改造要求如下:

系统需要实现三轴联动以及任意二轴联动;

为保证机床定位精度和加工精度,要求系统最小设定单位为1 m;

机床各坐标快进速度为12m/min,进给速度为5m/min,重复定位精度为4 m。这对伺服系统响应速度和精度都有较高要求;

为满足选刀、换刀、托板交换等动作的要求,系统应有输入72点,输出56点;为满足其它辅助控制要求,CNC系统需64个输入点、24个输出点,因此控制应有136个输入点,80个输出点;

主轴转速要求为10~3500r/min,功率为11kW。

2 SABO-加工中心的数控改造

由于机床的机械部分完好,因此改造时在机械部分只改造电机的联接部分。另外,为了以后维修方便以及统一,将原来刀库中的比例阀改用国内电磁阀代替。

主轴驱动单元选用日气缸本安川CIMR-VMS2015驱动单元,主轴电机为安川UAASXA-15CZ1,功率11kW/15kW,连续运行11kW,30min运行达15kW,额定转速1500r/min,最高转速6000r/min。 该主轴伺服指令采用0~10V电压,配合正反转指令,实现主轴电机的正反转。该主轴还带有定向功能,由磁感应开关、放大器、定向卡以及主轴定向指令信号来实现主轴定向。该主轴在额定转速以下为恒转矩调速,额定转速以上为恒功率调速。主轴机械有四档变速,主轴/主轴电机变速比分别为1:1、1:2、1:4、1:8,即将主轴速度分为四个范围:0<S 306r/min,齿数比为1:8;3最后07<S 689r/min,齿数比为1:4;690<S 1539r/min,齿数比为1:2;1540<S 4000r/min,齿数比为1:1。 由上可知,由于主轴电机与机械换挡相配合,即使主轴转速在低速时,主轴电机的转速也可保持在较高的转速范围内,从而保证了主轴的切削功率,提高了加工精度。由S指令来实现主轴电机变速及机械换挡。 电机选用兰州电机厂的交流同步电机,X、Y轴为27N m,Z轴为37N m,最高转速为2000r/min。 驱动单元选用本公司生产的HSV 11D交流伺服驱动单元。该单元运用矢量控制原理和柔性控制技术,使得本伺服模块结构简单,调试容易,控制灵活,维护方便,体积小巧。该单元除可实现高精度位置伺服控制外,也可作为力矩控制装置使用,还可当作宽范围的调速装置使用。 HSV-11D的主要参数是:速度控制范围>1:3000;位置控制精度为 1 m,最高转速2000r/min,指令方式:串口方式、脉冲方式、模拟方式。 保护功能有反馈断线、过凌源流、过热、欠压、短路等硬件故障保护,以及若干软件保护。 在本系统中采用的指令方式为串行接口与主计算机联机通讯,用RS-232C标准(四串口板)信号相匹配的接口电路。 数控系统采用华中Ⅰ型数控系统,其主要特点为:

以通用工控机为核心的开放式体系结构的多任务、实时控制系统。

系统主要配置为486CPU,4MB内存。

是具有4通道数控系统,每个通道都有一个解释器,完成直线,圆弧,螺旋,攻丝等解释。

软件平台以MS DOS为基础,通过自行开发的NCBIOS(为基本输入/输出)实现任务管理,调度,管理CNC系统所有的外部控制对象,包括设备驱动程序管理、位置控制、PLC调度、插补计算和内部监控。

本系统用C语言编写PLC程序,精炼灵活,编程容易,资阳虽然不及梯形图和早已不再是传统意义上的雕塑语句表的PLC编程语言直观,但能对特别复杂的过程进行简单准确的描述。PLC程序分PLC1、PLC2两个子程序。PLC1每16ms调用一次。PLC2每64ms调用一次。对于实时性要求高的控制在PLC1中,例如刀库、主轴、机械手等控制。PLC2只控制面板上的波段开关和指示灯。

该加工中心采用液压阀来实现刀库运动控制。刀库回零程序框图见图2。刀库运动方式有:刀库正转、反转、快进。通过正、反转,可实现就近选刀。刀库控制分为:刀库回零,选刀二大部分。 控制刀库运动的信号有刀库原点、刀库计数脉冲、刀库定位信号、刀库固定、刀库松开、刀库输入等信号。信号均由无触点开关发出。由于刀库定位信号挡块有一定的宽度,所以,当刀库作正转时,不能精确定位。为此,我们采用当刀库正转接收到刀库定位信号后,使刀库反转,当再次收到刀库定位信号时,命令刀库停止运动,刀库定位销才插入,刀库固定。 本系统采用随机式刀具存放方式,即刀具可以存放在任意刀套内以节省换刀时间。刀具存放位置由系统自动记忆,换刀后系统自动更新刀库表。

3 改造后的情况

改造后机床精度有了明显提高,重复定位精度达到5 m。例如原机床只能对柴油机缸盖进行粗加工,改造后粗加工与精加工可在同一机床上完成。机床的功能比过去更多,操作更加方便,提高了加工效率,减少了停机时间。

改造前X、Y、Z轴快移速度为10000mm/min,改造后它们的快移速度为15000mm/min;改造充填机后增加了软盘和硬盘,使程序输入更为方便。

改造后对柴油机缸盖底面进行铣端面、粗精镗孔,共需换12把刀一次完成,加工效率提高了3倍。

节省购新设备的费用。购置一台同规格加工中心需200多万元,而改造一台加工中心仅需31万元。

通过对常柴仿形铣床和8台加工中心机床改造,公司对设备的数控化改造树立了信心,认识到这是提高企业加工设备能力的一条好途径。下一改造计划是继续改造现有加工中心,并将现已改造的加工中心组成 柴油机机体柔性生产线 。此项目已被国家经济贸易委员会批准为1998年国家技术创新项目。

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