數(shù)控化改造項(xiàng)目匯總030606

1、數(shù)控化改造典型應(yīng)用示范實(shí)例車床/銑床 數(shù)控化改造步驟改造步驟一般是：（1）對(duì)改造對(duì)象進(jìn)行全面的檢查，確定改造目標(biāo)、用途；（2）拆卸、清洗、確認(rèn)設(shè)備的老化程度和磨損狀態(tài)；進(jìn)行機(jī)械精度修理，大修或項(xiàng)修，修正設(shè)備精度；（3）數(shù)控電氣設(shè)計(jì)，PLC程序設(shè)計(jì)，機(jī)械件設(shè)計(jì)；（4）機(jī)械電氣的現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試；（5）試運(yùn)行、培訓(xùn)、驗(yàn)收等。TFM160N全閉環(huán)法國立車數(shù)控技術(shù)改造TFM160N全閉環(huán)法國立車是七十年代末從法國引進(jìn)的大型精密立式車床，其坐標(biāo)軸行程長（其中X軸行程2.1M）、主軸電機(jī)功率大（37KW），一直用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件加工。多年使用，機(jī)床控制器GE1060數(shù)控系統(tǒng)器件老化和損壞，存在功能性問題；機(jī)

2、床電氣已經(jīng)老化，刀庫運(yùn)行及自動(dòng)換刀等輔助功能故障率高。自93年起，該機(jī)床無法長期、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，一直進(jìn)行手動(dòng)操作，加工精度不能保證，工作效率低。94年進(jìn)行了數(shù)控技術(shù)改造。我們采取的改造措施是： 原機(jī)床X、Z軸機(jī)械部分采用齒輪齒條傳動(dòng)，感應(yīng)同步尺作為全閉環(huán)位置反饋元件，手動(dòng)運(yùn)動(dòng)X、Z平穩(wěn)、均勻；因而，保留原機(jī)械、液壓部分，位置反饋元件不選用編碼器，而沿用感應(yīng)同步尺作全閉環(huán)位置控制。 立車手動(dòng)操作和數(shù)控操作相互獨(dú)立、可以任選一種方式手動(dòng)操作可以不依賴于數(shù)控系統(tǒng)。 刀庫控制原來采用繼電器和二塊邏輯電路板實(shí)現(xiàn)，不夠穩(wěn)定，改成用數(shù)控系統(tǒng)SIPROM軟件編程實(shí)現(xiàn)隨機(jī)刀具交換功能，提高成功率。改造后，法國

3、立車的整體技術(shù)性能提高了：機(jī)床控制精度為0.1微米，打激光檢測(cè)，定位精度和重復(fù)定位精度在微米級(jí)；加工具有了連續(xù)性，一次裝卡多次換刀切削得以實(shí)現(xiàn)，節(jié)省了輔助時(shí)間，提高了工作效率。法國立車在為國外加工1472件時(shí)工效提高6倍，原來加工1件需三天時(shí)間，改造后只需半天，生產(chǎn)效率提高十倍。圖1：TFM160N全閉環(huán)法國立車鞍鋼無縫鋼管廠TUBING雙過程共用Z軸管型高精度螺紋車床石油工業(yè)中石油管的需要量非常大，所以石油管螺紋的加工效率就成了一個(gè)突出的問題。為了滿足石油工業(yè)的需要，有關(guān)生產(chǎn)單位用外匯從國外引進(jìn)了專用NC螺紋車床，但由于售后服務(wù)得不到保證，所以一旦出現(xiàn)故障，就難以修復(fù)，不能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行

4、。使用LT-8530高檔數(shù)控系統(tǒng)雙過程同步共用Z軸，可以取代進(jìn)口螺紋車床的控制系統(tǒng)，不僅節(jié)約了外匯，而且還便于維修，深受用戶的歡迎。它的主要技術(shù)關(guān)鍵是兩個(gè)過程的互相調(diào)用和嚴(yán)格的同步，這在國內(nèi)還是首次實(shí)現(xiàn)的高新技術(shù)成果。第一臺(tái)藍(lán)天CNC己在鞍鋼無縫鋼管廠穩(wěn)定運(yùn)行五年多，使該廠獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，該項(xiàng)目獲得了中科院科技進(jìn)步獎(jiǎng)，并取得一項(xiàng)專利。1997年第二臺(tái)LT-8530CNC也在該廠正式投人生產(chǎn)運(yùn)行，組成了一條完整的石油管螺紋加工的生產(chǎn)線。鐵道部天津機(jī)車車輛廠天津機(jī)車車輛廠91年用藍(lán)天CNC改造了一臺(tái)日本進(jìn)口機(jī)床，該機(jī)床是三主軸四聯(lián)動(dòng)的立式銑床，用于加工增壓器葉輪，93年用藍(lán)天CNC裝備了一臺(tái)四

5、軸聯(lián)動(dòng)銑床，用于加工機(jī)車導(dǎo)風(fēng)輪葉片，95年又用藍(lán)天CNC改造了兩臺(tái)數(shù)控機(jī)床。加工中心 BMC-10B(5)五坐標(biāo)加工中心 該機(jī)床是國外某機(jī)械公司八十年代中期生產(chǎn), 九十年代從澳大利亞COMMONWEALTH航空有限公司引進(jìn)的二手機(jī)床。引進(jìn)后， 機(jī)床癱瘓不能運(yùn)轉(zhuǎn)，我們?cè)趯?duì)機(jī)床實(shí)施如下的數(shù)控技術(shù)改造： (1) 系統(tǒng)選用藍(lán)天高檔數(shù)控系統(tǒng)（LT-7504 CNC），替代進(jìn)口的東芝控制系統(tǒng)（TOSNUC-500MXII CNC），實(shí)現(xiàn)七軸伺服控制(X Y Z A1 A2 B S)，五軸聯(lián)動(dòng)控制(X Y Z A B)。(2) 用數(shù)控系統(tǒng)集成編程技術(shù)（SIPROM）開發(fā)自動(dòng)換刀（ATC）、自動(dòng)交換工作臺(tái)（A

6、PC）等機(jī)床輔助動(dòng)作的邏輯軟件，實(shí)現(xiàn)60把刀的隨機(jī)交換，以及三工位工作臺(tái)面1000MM×1000MM的托盤的任意調(diào)用。(3) 針對(duì)BMC-10B(5)的工藝特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)更新，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)軸（A軸）同步控制：采用對(duì)稱齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，雙伺服系統(tǒng)（即A1軸和A2軸）由數(shù)控同步精確控制。(4) 因X、Y、Z三個(gè)線性軸伺服電機(jī)與絲杠直聯(lián)，行程長（X行程1500MM 、Y行程1500MM、Z行程1250MM），實(shí)際加工需要快移速度高，切削負(fù)荷大。選用美國KOLLMORGEN的BDS3放大器和GOLDLINE交流伺服電機(jī)，替代原安川直流伺服系統(tǒng)。同時(shí)，因主軸功率大（22KW），三級(jí)變檔（44

7、000 RPM），保留主軸調(diào)速系統(tǒng)。(5) 實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償：主軸和立柱間溫差補(bǔ)償，確保高精度加工需要(6) 實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)線性軸的全行程校正，用激光干涉儀檢測(cè)，X、Y、Z軸定位精度和重復(fù)定位精度在微米級(jí)，機(jī)床精度有提高。改造后，該機(jī)床承擔(dān)了國防科工委某新型發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)任務(wù)，屬于國防建設(shè)的重點(diǎn)工程。 改造前機(jī)床引進(jìn)費(fèi)是40萬美元，改造費(fèi)不超過該機(jī)床購買價(jià)的10。 所以，從改造投入與改造的機(jī)床價(jià)值之比是很小的，而與機(jī)床的生產(chǎn)產(chǎn)值之比就更小了。圖2：BMC-10B(5)五坐標(biāo)加工中心生產(chǎn)線 中國一汽集團(tuán)轉(zhuǎn)向機(jī)廠花鍵軸中間軸生產(chǎn)線在中國第一汽車集團(tuán)公司轉(zhuǎn)向機(jī)廠的花鍵軸中間軸生產(chǎn)線上我們采用12臺(tái)SFC車床數(shù)控滑臺(tái)對(duì)普通車床進(jìn)行了數(shù)控化改造，控制系統(tǒng)采用藍(lán)天K2050經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過一年半的生產(chǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、生產(chǎn)效率提高一倍以