2022年普通机床数控化改造实例及分析.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 一般机床数控化改造实例及分析来源：数控产品网添加： 2022-05-22 阅读 :649 次 内容简介机床与生产线的数控改造主要内容有：1 复原原功能,对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并复原；2 NC 化,在一般机床上加数显装置或加数控系统；3 翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,复原原精度；对其不能满意生产要求的 CNC系统以最新CNC 进行更新； 4 技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新；现在很多企业为了生存和进展,不断地提高机床的数控化率是必要的；需要进行数控改造的设备一般包括传统机床及近期从国外引进,因存在问题而不能投产的机床设备和生产线；我们芜湖高新重型机床有限公司,在机床数字化掌握和改造方面有特殊的心得和实际体会；在一般机床复原精度改造成高效的数控机床方面做了大量的工作；现为了更好的服务客户,我们总结了有关机床数控改造的学问供大家参考；一、数控改造的内容机床与生产线的数控改造主要内容有：1 复原原功能,对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并复原；2 NC 化,在一般机床上加数显装置或加数控系统；3 翻新, 为提高精度、 效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,复原原精度；对其不能满意生产要求的 CNC系统以最新CNC 进行更新； 4 技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新；二、数控系统进展的趋势l向开放式、基于 PC的第六代方向进展基于 PC所具有的开放性、低成本、高牢靠性、软硬件资源丰富等特点,更多的数控系统生产厂家会走上这条道路；至少采纳 PC机作为它的前端机,来处理人机界面、编程、联网通信等问题,由原有的系统承担数控任务 PC机所具有的友好的人机界面,将普及到全部的数控系统；在远程通信、远程诊断和修理的应用将更加普遍；2向高速化和高精度化进展3向智能化方向进展1 应用自适应掌握技术；数控系统能检测过程中的重要信息,并自动调整系统参数,改进系统运行状态；2 引入专家系统指导加工；将娴熟工人和专家体会、加工的一般规律和特别规律存入系统中,以工艺参数数据库为支撑,建立具有人工智能的专家系统；3 引入故障诊断专家系统4 智能化数字伺服驱动装置；可以通过自动识别负载和自动调整参数,使驱动系统获得正确的运行状态；三、数控系统的挑选1开环系统该系统的伺服驱动装置是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等；这种系统不需要位置和速度反馈,位移精度主要打算于步进电机的角位移精度和齿轮丝杠等传动元件的精度,所以位移精度低；但系统结构简洁、调试修理便利、工作牢靠、成本低、易改装胜利；2闭环系统该系统由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置信号反馈给运算机,与给定值进行比较,将两者的差值放大并变换,驱动执行机构,以排除偏差；此系统复杂、成本高、对环境温度要求严；但系统精度高、速度快、功率大；可依据产品技术要求,打算是否采纳；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3半闭环系统 半闭环系统检测元件安装在中间传动件上,间接测量执行部件的位置；它只能补偿系统环路内的部分元 件的误差,因此,其精度比闭环系统的精度低,但是其结构与调试都较闭环系统简洁；当前生产数控系统的公司及厂家比较多,国外的如德国西门子公司、日本发那科公司；国内的如中国珠 峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程讨论中心等；挑选数 控系统时主要是依据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求来确定；四、机床数控改造主要步骤 1改造方案的确定 1 机械修理与电气改造相结合；一般来说,需进行电气改造的机床,都需进行机械修理；要确定修理的 要求、范畴和内容；也要确定因电气改造而需进行机械结构改造的要求和内容；仍要确定电气改造与机 械修理、改造之间的交叉时间要求；机械性能的完好是电气改造胜利的基础；2 先易后难、先局部后全局；确定改造步骤时,应把整个电气部分改造分成如干个子系统进行,待各系 统基本成型后再互联完成全系统工作；在每个子系统工作中,应先做技术性较低的、工作量较大的工作,然后做技术性高的、要求精细的工作,使人的留意力能集中到关键地方；3 依据使用条件挑选系统；针对改造对象确定它的环境和条件,这对挑选电气系统的防护、抗干扰、自 冷却及空气过滤等性能可供应正确的依据；电气系统挑选时仍必需考虑成熟产品,它们性能应合理有用、有备件可供应修理支持、功能可满意当前和今后如干年内的进展要求等；4 落实参加改造的人员和责任；5 改造范畴与周期的确定；2改造的技术预备 1 机械部分预备；为协作电气改造的机械大修工作应先期完成；同时对需拆、改和加工的部分等应事先 规划,要与整个改造工作连接得当；2 新系统电气资料消化；3 新旧系统接口的转换设计；依据每台设备改造范畴不同,需事先设计接口部分转换,如全部改造的,应设计机电转换接口、操作面板掌握与配置、互联部分接点、参数测量点、修理位置等；要求操作与维 修便利合理、线路走向通顺、中小连接点少、强弱电干扰最小、备有适当裕量等；局部改造的,仍需要 考虑新旧系统的性能匹配、电压极性与大小变换、安装位置、数模转换等,必要时需自行制作转换接口；4 操作和编程人员的技术培训；培训内容一般应包括新的操作面板配置、功能、指示含义；新系统 的功能范畴、使用方法及与旧系统的差别；爱护保养要求；编程标准与自动化编程等；重点是弄懂、弄通操作说明书和编程说明书；5 调试步骤与验收标准的确定；调试工作应由项目负责人进行,其他人员协作；调试步骤可从简到繁,从小到大,从外到里进行,也可先局部后全局,先子系统后整系统进行；验收标准的制定必需实事求是,过高或过低的标准都会对改造工作产生负面影响；3改造的实施 1 原机床的全面保养；原机床经长期使用后,需要进行全面保养；其次,应对机床作一次改前的几何精 度、尺寸精度测量,并记录在案；这样既可对改造工作起指导参考作用,又可在改造终止时作对比分析 用；2 保留的电气部分正确化调整；如对电气系统作局部改造,就应对保留电气部分进行保养和正确化调整,如强电部分的零件更换、电机的保养、变压器的烘干绝缘、污染的清洁、通风冷却装置的清洗、伺服驱 动装置的正确化调整、老化电线电缆的更新、连接件的紧固等；只有对保留的电气部分做好过细的正确 化调整,才能保证改造后的机床有较低的故障率；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 原系统拆除；原系统的拆除必需对比原图纸认真进行,准时在图纸上作出标记,防止遗漏或过拆；在 拆的过程中也会发觉一些新系统设计中的欠缺之处,应准时补充与修正；拆下的系统要妥当保管,以备 万一改造不胜利时复原使用；仍有肯定使用价值的,可作备件；4 合理支配新系统位置及布线；连线工作必需分工明确,有一人复查检验,以确保连线工艺规范、线径 合适、正确无误、牢靠美观；5 调试；调试必需按事先确定的步骤和要求进行；调试中第一试安全爱护系统灵敏度,防止人身和设备 事故发生；调试现场必需清理洁净；各运动坐标拖板处于全行程中心位置；能空载试验的,先空载后加 载；能模拟试验的,先模拟后实动；能手动的,先手动后自动；4验收及后期工作 1 机床机械性能验收；机床的各项机械性能应达到要求,几何精度应在规定的范畴内；2 电气掌握功能和掌握精度验收；电气掌握的各项功能必需达到动作正常、灵敏牢靠；掌握精度应用系 统本身的功能（如步进尺寸等）与标准计量器具（如激光干涉仪、坐标测量仪等）对比检查,达到精度 范畴之内；同时仍应与改造前机床的各项功能和精度作出对比,获得量化的指标差；3 试件切削验收；可以参照国内外有关数控机床切削试件标准,在有资格的操作工、编程人员协作下进 行试切削；试件切削可验收机床刚度、切削力、噪声、运动轨迹、关联动作等,一般不宜采纳产品零件 作试件使用；4 图纸、资料验收；机床改造完后,应准时将图纸、资料、改造档案汇总、整理、移交入档；这对该设 备的今后稳固运行非常重要；5 总结、提高；五、数控改造实例1用西门子810M 改造 X53 铣床X53 的铣床进行 X、Y、Z 三轴数控用德国西门子810M 数控系统、 611A 沟通伺服驱动系统对一台型号为改造；保留了原有的主轴系统和冷却系统；改造的三轴在机械上采纳了滚珠丝杠及齿轮传动机构；整个 改造工作包括机械设计、电气设计、 PLC 程序的编制与调试、机床大修、 整机的安装和调试；铣床改造后,加工有效行程 X、 Y、Z 轴分别为 880mm 、 270mm 、 280mm ；最大速度 X、Y、 Z 轴分别为 5 000mm/min、1 500mm/min 、 800mm/min ；点动速度X、 Y、Z 轴分别为 3 000mm/min 、 1 000mm/min 、500 mm/min ；机床加工精度达到士 0.001 mm ；机床的三坐标联动可完成各种复杂曲线或曲面的加工；2用 GSK980T 和步进驱动系统改造 C6140 车床采纳 GSK980T 数控系统、 DY3 混合式步进驱动单元对一台加长 C6140 车床的 X、Z 两轴进行改造；保留了原有的主轴系统和冷却系统；改造的两轴在机械上采纳了滚珠丝杠及同步带传动机构；整个改造工作包括机械设计、电气设计、机床大修及整机的安装和调试；车床改造后,加工有效行程 X、 Z 轴分别为 390mm 、 1400mm ；最大速度 X、Z 轴分别为 1 200mm/min ,3 000mm/min ；点动速度为 400mm/min ；点动快速 X、 Z 轴分别为 1 200mm/min 、 3 000mm/min ；机床最小移动单位为 0.001mm ；六、数控改造中的问题和建议1数控改造中的问题通过几台机床的数控改造工作后,发觉工作中也存在很多问题,主要表现在：1 各部门、开发人员职责不明朗、 组织纷乱, 严峻影响了改造进度；2 制定的工作进程和方案大多只是凭体会制定,不太合理； 3相关人员的培训工作没有到位,导致机床改造后显现工艺人员不会编程、操作人员对机床操作不娴熟等问题；2数控改造建议名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 负责改造的员工职责明确,奖罚分明,充分调动员工的积极性；培育一批高素养的应用和爱护人员,选派人员外出进修,学习先进技术；2 要留意用户使用、爱护数控系统的技术培训,建立国内外数控技术资源库；建立技术资料档案,做好备品配件工作；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页