直流数控机床改造

直流数控机床改造-----国度重点工程溪洛渡水利枢纽8000KN启闭机卷筒折线绳槽加工用机床的数控改造摘要：文章引见用NUM 1020T数控系统改造大型卧式车床的方法，引见了与该机 床有关的参数配置及PLC编程；同时引见了这次改造后加工中运转工件顺序时遇 到的效果和处置方法：并引见了这次改造的特点和改造后的效果，论述了旧机床数 控化改造的可行性和技术要点关键词:NUM数控系统数控化改造折线绳槽加工一、改造背景及机床概略用现代化的技术改造装备我们的企业，用数控化和自动化为老企 业的下降打造时代的翅膀在这一理念指点下，为了使设备新鲜，技 术落后的老厂成为顺应现代化机械制造业的新型企业，我们设备改造 技术人员付出了十分艰辛的努力，从2004年我们对C5225立车停止的 初次数控改造，到明天完成公司多台关键重点大型设备的数控化改造， 这时期的妥协凝结了我们有数的智慧和汗水为满足我公司承接的国度重点工程金沙江溪洛渡水利枢纽8000KN 启闭机卷筒加工的迫切要求，公司要求对C61200大型卧式车床停止片 面数控改造，使之能满足数控卧车加工的基本功用在设备加工范围内 对折线绳槽工件停止加工，到达加工要求。

确保设备改造后全体功用完 整，使其正常动摇运转二、改造目的及要求:这批工号为0605-101B的固定卷扬式启闭机卷筒，直径2.786米、 长度4.49米、单重25.6吨、左右24圈绳槽双向卷扬，折线绳槽螺距为 60mm，绳槽半径30mm，形位公差同轴度光亮度等有关尺寸要求高，在 我公司加工过的卷筒中是难度最大的为了顺利完成这一加工义务，要 求我们改造后的机床必需：1. 满足加工折线绳槽的全部工艺要求2. 改换原电气控制系统，片面提高机床功用，完成机床三轴（X、Z、C 轴〕插补功用，满足高效加工各类工件的工艺要求，愈加灵敏地满 足用户的需求3. 降低设备缺点率，便于维护管理三、主要技术方案这台C61200大型卧式车床是武汉重型机床厂消费的，在我厂退役 多年，其电气控制系统在多年行停止过简易数控改造，操作人员需求 蹲在操作台上手动进刀和退刀，使人疲惫不堪，外表光亮度必需由人 工停止打磨，操作极不方便并且由于该机床不时处于超负荷运转形 状，电控系统缺点频繁，且维修困难形成机床长时间停机待修，严 重影响了消费效率，对其停止电气改造迫在眉睫经我们设备技术人 员对机床精度、原机床电气原理、加工工艺进程的仔细剖析，综合思 索了牢靠性、功用、功用和价钱等要素的基础上，提出数控改造技术 方案，详细配置如下：（一）数控系统采用NUM 1020T系列，其基本配置如下：1. NUM 1020T,配轴口 4个，区分为X轴、Z轴及回转轴C轴， 外加一手轮轴口。

2. 配置模块化液晶显示面板，经过在PC上装置在WINDOWS操作系统下的HMI软件与NC停止通讯，中文的全新的时兴人机友好界面〔见友好的对话方式,可鼠标完成大局部操作，极大中央便了机床调图〕，试、设定参数，及操作工人的编程操作4. NUM1020T内置PLC，选64/48点输入/输入板5. 全PC操作面板，自行设计制造机床操作面板，包括主轴加、 减速按钮及进给倍率开关，三轴手动方向控制按钮，并配电子手轮6. 对机床的两个直线轴〔X轴、Z轴〕向移动及一个回转轴〔C 轴〕区分停止补偿，消弭传动间隙加装回零检测开关，使机床具有 较高的回零精度7. 经过PLC编程设置全方位报警文本功用，使系统能自动检测 由于误操作编程错误，各电气部件效果所惹起的各种缺点，系统停止 相应的维护举措外，同时显示报警号和报警文本二）主轴控制局部该机床主轴原采用EUROTHERM590+数字式直流调速系统控制，主 轴转速运用模拟量给定信号，开环主轴控制主轴与C轴共用的启动、 中止、点动、变速、润滑等操作都集成在机床操作面板上主轴保管 原直流电机，具有速度反应；C轴那么采用交流伺服电机控制，具有 位置反应（与FAGOR编码器构成全闭环控制）。

主轴电机与C轴电机的 电控切换采用装置在电柜内的钥匙开关1. 加工折线绳槽时，C轴采用BPH 190 AK（1200RPM/100NM）交流伺 服电机，由MDLA2100Q00驱动器停止控制2. 加工其他工件时，主轴传动电机改换为Z4-200-31 90KW直流电 机，由原EUROTHERM590+数字式直流调速系统控制，增加不用要 的开支3. 位置反应采用与主轴花盘同轴装置编码器，编码器型号为 S90000-D90-C三） 刀架控制局部调整刀架机械传动链，确保机械传动精度改换原刀架Z轴〔大溜 板〕交流伺服驱动电机及驱动装置驱动电机型号为 BPH 190 7K〔2000RPM/75NM〕新增刀架X轴〔小溜板〕交流伺服驱动电机及驱动 装置进给驱动电机型号为BPH 142 4K〔2000RPM/22NM〕四） 其它局部电机的控制均采用PLC编程控制1. 刀架润滑油泵电机：JWO92-4 0.55KW 380V 1.5A2. 尾座快速移动电机：XLED22-74 2.2KW 1500r/m3. 尾座顶针移动电机：JHO2-1Z-4 0.8KW 380V 1.73A4. 床头箱油泵电机：JO2-42-6 380V 5.5KW 12.6A四、本台机床改造的特点〔机床重要参数及PLC顺序）1. 依照ISO规范，我们定义小刀架X轴实践物理地址为0，大溜板Z 轴实践物理地址为1；定义主轴回转轴C轴实践物理地址为2。

并设有 关的参数为：P0N0 = 00000007地址0、1、2为显示轴P2N0 = 00000007地址0、1、2、3为测量轴P3N0 = 00000007地址0、1、2、3为插补轴P9N0=00地址0轴指定为轴组1的X轴N1=02地址1轴指定为轴组1的Z轴N2=08地址2轴指定为轴组1的C轴P97N0=1有一个CNC轴组N1=0无PLC轴组因该机床为退役多年的老设备，机械条件不是太好，大溜板导轨〔Z 轴〕直线度不好，无法满足此产品加工要求，虽然该床身导轨在龙门铣 床上停止了精度修复，但状况仍不容失望，加上机械传动链长，传动间 隙较大，而且不允许有更多的时间对机床传动链停止更多的改造为我 们此次数控改造带来了很大的困难，所以P11、P21、P23、P30、P32等 几个参数在这台机床中就显得尤为关键a）调试中一个重要参数P11〔位置测量系数〕此参数主要停止参数的转换，把脉冲信号转换为位置值，运动的位置〔外部测量单位表示）=编码器的运动脉冲数X Multi/Divib） 位置环增益系数P21最大速度指令〔以DAC点〕=KVAR x Ep最大的跟随误差KVAR二最大速度指令〔以DAC点〕/ Ep最大的跟随误差c） CNC停止位置运算，依据最大速度P30和减速度数值P32算出位 置运动的位置。

Axis encoder轴的位置检测局部读到以后的位置值，Incremental measurement〔encoder pulses〕增量式的位置测量〔编码器的脉冲信号〕送到轴位置卡上，CNC外部停止4分频 〔Counter car X4〕指令位置值和反应位置值停止相减，算出位置差值，然后停止位置环增益运算P21〔KVAR/1024〕，同时必需思索 到位窗口 P22和最大跟随误差值P23的限制，失掉速度指令，然后 停止数模转换DAC为模拟量的速度指令，然后经过伺服缩小器停止 速度环和电流环的运算来控制电机运转2. 保管手动功用，方便操作工操作C轴伺服电机的主轴和C轴功用切换，由NUM驱动系统控制，既要 在车外圆时具有主轴功用即非数控编程操作方式完成主轴与刀架联 动，调速给定由数控系统顺序设定,经过加、减速按钮调整主轴速度， 并在窗口静态显示速度值；又要在车削绳槽时完成C轴与X轴、Z轴插 补功用由于NUM系统的模拟量I/O 口可以控制2个模拟输入，一个 模拟输入，我们设定主轴为PLC主轴应用外部线路及PLC顺序对伺服电机停止主轴功用和C轴功用的切换相关PLC顺序如下:3. 中文界面替代英文界面更适宜中国人的操作；直接进入式菜单替代 原先前往再进入式菜单，使操作更显方便；智能化的子顺序，让操 作者尤显操作轻松和方便。

五、加工启闭机卷筒时出现的效果及处置方法1. 在运用顺序加工时，C轴回转速度不动摇，忽快忽慢，惹起该轴减速 器收回逆耳声响经讨教专业编程人氏协助处置该效果后知，此效 果是由于工艺编程时F〔速度〕指令设置有误，形成机床跟随误差忽 大忽小而惹起的2. 加工中存在误差效果，在加工绳槽时，C轴零点位置在一段时间后发 作偏移经剖析后以为有两种缘由：一是机床自身的传动误差，因 该机床为旧设备，基本无法到达数控机床的机械精度要求，传动间 隙、反向间隙都很大后在参数上停止了一定的误差补偿，但无法 从基本上处置效果，这也是我们在今后的I日机床数控改造中需求留 意和改良的二是工艺编程中G90、G91指令混合编程，形成累积误 差，经讨教专业编程人氏，采用CAD逐点编程处置六、改造的效果经过大家的努力，我们按时完成C61200数控卧式车床的改造任务 经过数控化改造后，该机床的平安性、牢靠性、易操作性、易维护性有了 清楚改善完全可以正常投入消费运用改造后的C61200数控卧式车床投入运用后，在公司指导的关心和支 持下，各个部门亲密配合，于2006年7月26日，在热处置粗加工车间，首件 启闭机卷筒经过加工顺序顺利加工完成，一切外圆折线、折点、绳槽、进 退刀、有效螺距展开长度尺寸，全部经过数控工艺编程完成。

经过这一段时期的消费考核，改造后的机床任务十分正常：数控系 统、伺服系统及辅佐电控系统、液压系统、机床状况、工件的加工精度不 时处于动摇形状，为我公司的消费做出了庞大贡献总之，运用NUM1020T数控系统数控化晋级改造大型数控卧车是十 分成功的参与人员：任建生郭津嵩王周任淑敏王晓梅洛阳中重设备工程工具有限责任公司二00七年一月十日。