銑床的數控化改造

第34卷第1期包鋼科技v.34,No.12008年2月Science& Technology of Baotou Steel(Group) CorporationFebruary, 2008銑床的數控化改造景巖,郭青梅(包鋼(集團)公司機械設備制造有限公司,內蒙古包頭014010)摘要:為了減少對新設備的投入針對一部分舊銑床進(jìn)行數控化改造。改造中采用了日本三菱公司的E60數控系統,大大提高了加工精度和生產(chǎn)效率并增加加工復雜型面等功能,接省了劃線(xiàn)工時(shí)減少加工和檢修時(shí)間降低了生產(chǎn)成本。關(guān)鍵詞:銑床;數控化改造;E60數控系統中圖分類(lèi)號;TH64文獻標識碼:B文章編號:1009-5438(2008)01-0042-03Reformation on the CNC Milling MachineLV Jing- yan, GUo Qing-meiMechanical Equipment Manufacture Co. Ld. of Baotou Steel( Group )CorpBaotou 014010, Nei Monggol, China)Abstract: In order to reduce investment in new equipment, some parts of old milling machine reform to CNc transformationE60 CNC system was adopted in the transformation, which greatly improve the working accuracy and productivity. The processingof complex surfaces are increased and the working bours are reduced; the procesing time and maintenance are reduced and the direct production costs are savedKey words: milling machine: NC transformation; E60 CNC system數控機床為自動(dòng)加工設備適用于批量加工工件,為E60內置PIC,不需要另加選擇配置進(jìn)給伺服系具有加工精度穩定生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)從而減輕了操作統選三菱MDS-B-SV伺服放大器以適應B60數者的勞動(dòng)強度減少廢品率和降低生產(chǎn)成本獲得良好的控系統,位置測量采用與電機同軸的脈沖編碼器進(jìn)經(jīng)濟效益。但是推廣數控機床的最大阻礙是初始投資行位置測量。改造后的電氣控制系統如圖1所示。大所以提出對機床進(jìn)行數控化改造。主軸動(dòng)系統1改造方案的選擇可編程確定改造對象為一臺VF銑床,該銑床為70年代從匈牙利進(jìn)口機床,由于年久,加工精度逐步降低,機械齒輪傳動(dòng)部分故障率極高,提出對其進(jìn)行數控化改造。進(jìn)給伺服系統該銑床運動(dòng)分為主軸和進(jìn)給運動(dòng),進(jìn)給改為遠度測量外部設備3軸聯(lián)動(dòng)。數控系統選用日本三菱公司的E60系位置測量統,該系統適合于銑床、車(chē)床等機床?？删幊炭刂破髦袊夯NMHG收稿日期:2007-12-21作者簡(jiǎn)介:呂景巖(1964-),男,遼寧省遼陽(yáng)縣人,工程師現從事工程管理工作。第1期銑床的數控化改造432各部分的組成和功能它也通過(guò)PLC與CNC通信,通報現時(shí)工作狀態(tài)并接受CNcC的控制。2.1數據輸入裝置單個(gè)伺服伺服系統的控制原理如圖2所示數據輸入裝置將指令信息和各種應用數據輸入數控系統的必要裝置?，F在一般是用CNC鍵盤(pán)作速度為一般輸入操作,也可以配置硬盤(pán)及驅動(dòng)裝置(用于指令調節器調節器大量數據的存儲保護)、PC計算機等等。電流反憤2.2數控系統位置反傾反數控系統是數控機床的中樞,它將接到的全部功能指令進(jìn)行解碼、運算,然后有序地發(fā)出各種需要的運動(dòng)指令和各種機床功能的控制指令,直至運動(dòng)和功能結束。圖2伺服系統控制原理圖在調試中需設置輸入輸出用參數、基本規格參數控機床是一個(gè)運動(dòng)坐標的電氣控制系統,由數、軸規格等主要參數。電流(轉矩)控制環(huán)、速度控制環(huán)和位置控制環(huán)串聯(lián)23主軸驅動(dòng)系統組成。主軸驅動(dòng)系統接受來(lái)自CNC的驅動(dòng)指令,經(jīng)速速度調節器是比例積分(P)調節器,其P、I調度與轉矩(功率)調節輸出驅動(dòng)信號驅動(dòng)主電動(dòng)機轉整值完全取決于所驅動(dòng)坐標軸的負載大小和機械傳動(dòng),同時(shí)接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。它還通動(dòng)系統(導軌、傳動(dòng)機構)的傳動(dòng)剛度與傳動(dòng)間隙等過(guò)PLC將主軸的各種現實(shí)工作狀態(tài)通告CNC用以機械特性,一旦這些特性發(fā)生明顯變化時(shí),首先需要完成對主軸的各項功能控制。對機械傳動(dòng)系統進(jìn)行修復工作,然后重新調整速度2.4可編程控制器環(huán)PI調節器可編程邏輯控制器是機床各項功能的邏輯控制速度環(huán)是位置伺服系統中的重要環(huán)節,其控制中心。銑床主軸起停、換向、冷卻、潤滑、照明等輔助性能是伺服性能的一個(gè)重要組成部分,從廣義上講動(dòng)作進(jìn)行所謂的順序控制,順序控制的信息主要是速度控制應該具有高精度、快響應的特性,具體而開(kāi)關(guān)量,如行程開(kāi)關(guān)、按扭繼電器等這些輔助功能言,反映為小的速度脈動(dòng)率、快的頻率響應、寬的調均由可編程控制器PIC來(lái)完成速范圍等性能指標它還將來(lái)自CNC的各種運動(dòng)及功能指令進(jìn)行速度環(huán)的最佳調節是在位置環(huán)開(kāi)環(huán)的條件下完邏輯排序,使它們能夠準確地、協(xié)調有序地安全運成的,這對于水平運動(dòng)的坐標軸和轉動(dòng)坐標軸較容行;同時(shí)將來(lái)自機床的各種信息及工作狀態(tài)傳送給易進(jìn)行。CNC,使CNC能及時(shí)準確地發(fā)出進(jìn)一步的控制指令,電流環(huán)是高性能位置伺服系統的基礎,系統中如此實(shí)現對整個(gè)機床的控制。由于控制軟件的集成必須有快速的電流環(huán)以保證系統的穩定性?；?現在數控已將PLC集成于數控系統中,與CNC位置環(huán)是控制各坐標軸按指令位置精確定位的共用一個(gè)cPU,PLC與CNC的集成是采取軟件接口控制環(huán)節。位置環(huán)將最終影響坐標軸的位置精度及實(shí)現的,系統將CNC與PLC二者間各種通信信息分工作精度。位置控制有開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、和全閉環(huán)三別指定其固定的存放地址,由系統對所有地址的信類(lèi)。該銑床選用與電機同軸安裝的增量式脈沖編碼息狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,根據各接口信號的現時(shí)狀態(tài)器作為位置反饋元件的半閉環(huán)控制方式,雖然是加以分析判斷據此作出進(jìn)一步的控制命令,完成對種間接測量方法,只能補償反饋內部誤差機械傳動(dòng)運動(dòng)或功能的控制鏈上的誤差無(wú)法得到補償,使得控制精度不高,但是25進(jìn)給伺服系統傳動(dòng)鏈上的間隙以及絲杠螺距誤差現在完全可以在進(jìn)給伺服系統接受來(lái)自CNC對每個(gè)運動(dòng)坐標數控系統內部得到了補橙,#高了定位精度。軸分別提供的速度指令,經(jīng)速度與電流(轉矩)調節中國煤化工輸出驅動(dòng)信號驅動(dòng)伺服電機轉動(dòng),實(shí)現機床坐標軸3CNMHG運動(dòng),同時(shí)接受速度反饋信號實(shí)施速度閉環(huán)控制。位置環(huán)將最終影響坐標軸的位置精度及工作精包鋼科技第34卷度。這其中有兩方面的工作:一是位置測量元件的控制的機械鋼性不足,故包含有機械共振點(diǎn)(位置控精度與CNC系統脈沖當量的匹配問(wèn)題;二是位置環(huán)制的共振點(diǎn)在機械終端等部分發(fā)生)時(shí),在定位時(shí)機增益系數Kⅴ值的正確設定與調節通常Kv值是作械會(huì )發(fā)生振動(dòng)。調整位置環(huán)增益使之在任何情況為機床數據設置的,E60數控系統中對各個(gè)坐標軸下都不發(fā)生振動(dòng)。即使在因為機械松動(dòng)導致電機停分別指定了Ky值的設置地址和數值單位。在速度止時(shí)出現機械振動(dòng)的情況下,也可通過(guò)減小位置環(huán)環(huán)最佳化調節后K值的設定則成為反映機床性能增益使其緩慢停止來(lái)抑制振動(dòng)。好壞、影響最終精度的重要因素。Ky值是機床運動(dòng)坐標自身性能優(yōu)劣的直接表現而并非可以任意放4結束語(yǔ)大。關(guān)于Ky值的設置不但要滿(mǎn)足下列公式12通過(guò)對vF2床的數控化改造,不僅節省資Ky=/4金,提高生產(chǎn)效率,而且運行性能穩定可靠,維護量式中:坐標運行速度,m/min;大大減少,機床的數控化改造是機床改造和創(chuàng )新的△——跟蹤誤差,mm。方向。還要滿(mǎn)足各聯(lián)動(dòng)坐標軸的Kv值必須相同,以?？嘉墨I證合成運動(dòng)時(shí)的精度,以Kv值最低的坐標軸為準。增加位置環(huán)增益可提高指令位置的跟隨性縮[1蘇志兵,交流何服運動(dòng)控制系統[M].北京:清短穩定時(shí)間。但是要求速度環(huán)具有跟隨位置環(huán)增益華大學(xué)出版社,2006提高時(shí)的響應性。若速度環(huán)的響應性不佳,在加減[2]畢毓杰.機床敷控技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出速時(shí)會(huì )發(fā)生幾赫茲的振動(dòng)和過(guò)沖。另外,由于位置版社,2000.(上接第41頁(yè))風(fēng)的場(chǎng)所保存,以免冷卻水管凍裂和絕緣電阻降低3淬火變壓器使用要求等在變壓器通水之前檢查初級對次級及對地的絕4主要檢驗試驗項目緣電阻值,不得小于1MQ。電阻值偏小時(shí)應對變壓絕緣電阻:一、二次對地2500M器進(jìn)行烘干處理。變壓器在超過(guò)額定容量使用時(shí),鐵芯對地500Mg不得連續運行。交流耐壓:一、二次繞組對地分別耐壓工頻冷卻水質(zhì)要求pH值小于8(每度為一升開(kāi)水中300v/min含10mg氧化鈣),進(jìn)水壓力不小于02MPa,出水溫度不高于50℃?？偤乃考s38t/h5結束語(yǔ)變壓器在運行前應擦拭干凈,檢查次級與感應PR-500/1-8中頻淬火變壓器廣泛的用于各器連接螺栓及各部分連接螺母不得松動(dòng)。類(lèi)金屬工藝制造和加工領(lǐng)域中,該類(lèi)變壓器經(jīng)過(guò)現調整冷卻水的壓力和流量,檢查水路暢通防止場(chǎng)實(shí)際應用,對絕緣的防水要求比較高,也是對制造冷卻水濺濕變壓器。變壓器在運行時(shí)需要調整二次工藝的考驗電壓時(shí),必須停電后方可進(jìn)行。變壓器應定期進(jìn)行(半年或一年)絕緣電阻測定,如發(fā)現絕緣電阻降低,應定期進(jìn)行干燥處理[1路長(cháng)柏,干式電力變壓器理論與計算[M].沈鐵芯表面如發(fā)現生銹或腐蝕,應進(jìn)行除銹,表面陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出飯社,2003刷防潮漆處理。[2]變壓器制造技術(shù)叢書(shū)編審委員會(huì )編.變壓器繞變壓器停止運行后,并長(cháng)期儲存時(shí),應將所有冷[M1撲宣,蟣墟工業(yè)出版社,1998卻水管中的水用風(fēng)吹凈,并在溫度2℃以上干燥通中國煤化工CNMHG