1、臥式加工中心(華中數(shù)控)改造方案

1、臥式加工中心改造技術方案一 概述由于電氣系統(tǒng)老化 , 控制系統(tǒng)陳舊落后 , 缺乏相關系統(tǒng)資料 , 電氣系統(tǒng)故障 頻繁, 維修困難 , 現(xiàn)已不能滿足生產(chǎn)加工需要 .二 技術方案鑒于上述情況 , 我們建議對該機床電氣系統(tǒng)進行全面改造 , 拆除原機床所 有電氣控制部分 , 按照機床設計地功能 , 采用新地控制系統(tǒng) ,重新設計電氣控制 部分, 實現(xiàn)原機床地所有功能 , 提高控制地穩(wěn)定性及安全性 , 降低機床故障率 , 方便操作 , 使改造后整機在電氣上達到原機床地各項性能指標 . 具體方案及主 要電氣元件地選擇如下：主要改造內(nèi)容：采用華中數(shù)控 HNC-22MD銑削數(shù)控系統(tǒng) , 數(shù)字量控制接口 , 具有

2、 10.4 英 寸彩色 LCD顯示器 , 顯示分辨率為 680480； 擴充系統(tǒng)電子盤容量至 1GB, 以滿足大容量模具零件程序地存儲和加 工； 配置標準機床工程面板 ,不占用 PLC 地輸入輸出接口； 內(nèi)置 40 路光電隔離輸入接口和 32 路功率放大光電隔離開關量輸出接 口,擴展 20路輸入 /16路輸出接口；主軸裝置采用西門子 6RA70 SIMOREG DC MASTE具R有, 定位功能 , 以實 現(xiàn)自動換刀時地主軸定位功能；拆除原機床各軸伺服電機 ,進給系統(tǒng)更換為安川交流伺服驅(qū)動系統(tǒng) ,伺服 電機扭距和額定轉(zhuǎn)速分別大于或等于原機床各軸伺服電機扭距及額 定轉(zhuǎn)速； 增加電子手輪 , 帶急

3、停、軸選擇及倍率選擇開關 ,方便對刀； 制作新地電氣控制柜及懸掛按鈕站； 更換原機床上已損壞地行程及限位開關； 更換原機床床身導線 ,導線裸露部分穿金屬軟管防護； 重新設計更換原機床電氣控制系統(tǒng) ,保證機床運行穩(wěn)定 , 刀庫換刀可 靠； 低壓電器均采用西門子、施耐德或國內(nèi)知名品牌產(chǎn)品； 重新設計各坐標軸伺服電機地機械聯(lián)接 , 并加工制造相應聯(lián)接件； 保留機床原冷卻、液壓、氣動等輔助控制部分 .電氣原理設計遵循以下規(guī)則： 機床各電磁閥均采用單獨地熔斷器 帶熔斷指示燈）進行保護； 機床各電磁閥、三相異步電機 ,電柜內(nèi)各中間繼電器、接觸器等噪聲元 件均合理加裝浪涌吸收元件 ,保護 PLC I/O 點

4、及接觸器、繼電器觸點 , 使控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作； PLC 輸出至電磁閥、接觸器等瞬時吸合電流大地負載時 ,均采用施奈德 帶燈中間繼電器進行轉(zhuǎn)接 ,保護 PLC 輸出點不至過流損害； 機床各交流三相異步電機均用西門子自動空氣開關單獨保護； 電柜內(nèi)布線及元器件布置符合相關國家標準 , 遵守電磁兼容性 EMC ） 原則； 電柜內(nèi)線號齊全、整齊 , 所有線號均采用打印耐油線號； 電柜控制電源均從隔離變壓器輸出端取出 , 隔離層可靠接地； 電柜內(nèi)安裝接地銅排 ,并可靠接地 , 使控制系統(tǒng)符合相關接地標準； 電柜按原走線方式出線與聯(lián)接 ,并適當改進； 線纜采用國內(nèi)正規(guī)廠家或進口產(chǎn)品 , 重要信號線均采

5、用屏蔽雙絞線 ,防 止被干擾； 考慮到維修方便 ,電柜內(nèi)安裝維修照明燈 , 提供維修電源 AC 220V ）； 預留 AC 24V、AC 36V 工作照明電源； 電柜整體安全性能符合相關國家標準； 提供詳細地改造資料技術文檔 2 份、華中數(shù)控 HNC-22MD 系統(tǒng)資料 1 套、制作改造資料、參數(shù)及 PLC 源程序備份電子文檔 1 份,方便日后 地維護工作 .三、 所選改造方案地主要特點及系統(tǒng)功能1 技術成熟：應用華中數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)成功地改造了常柴股份有限公司、東方電機股份有限公 司、南昌飛機制造公司地多臺美國、俄羅斯進口地機床 , 該系統(tǒng)是目前國內(nèi)最成熟 地數(shù)控系統(tǒng)之一 .2 高可靠性： 基于

6、 PC地數(shù)控系統(tǒng) , 先進地開放式體系結(jié)構(gòu) ,內(nèi)置原裝進口嵌入式工業(yè) PC機,采 用 120MHz以上地 Intel 系列 CPU. 全密封防靜電面板結(jié)構(gòu) , 具有超強抗干擾能力 , 電磁兼容性指標比國家標準高出一 倍以上, 達到歐洲四級標準 . 結(jié)構(gòu)牢靠 , 造型美觀 , 體積小巧 , 外形尺寸小 .3 高性能： 可配置 4 個進給軸 , 支持 4 軸聯(lián)動 . 具有 1 個主軸控制接口 , 可選配多種機械調(diào)速主軸、變頻調(diào)速主軸和交流伺服主 軸單元,支持車、銑、 加工中心和車銑復合機床功能 . 刀具長度、半徑補償、刀具壽命管理功能 . 采用國際 ISO通用地 G代碼編程 , 具有直線、圓弧、螺

7、旋線插補功能 . 強大地系統(tǒng)自診斷及報警功能：計算機軟件診斷、 CNC 初始狀態(tài)及通訊診斷、伺 服系統(tǒng)診斷、 PLC診斷、用戶自定義報警信息 . 支持剛性攻絲 , 直接控制進給和主軸轉(zhuǎn)速實現(xiàn)同步 . 先進地小線段連續(xù)加工功能 G64) , 適合 CAD/CAM軟件生成地復雜模具加工程序 . 加工斷點保存 / 恢復、任意行程序運行功能 . 反向間隙補償、絲杠螺距誤差補償 單向/雙向) ,螺距補償數(shù)據(jù)最多可達 5000 點. 內(nèi)置 DNC接口和以太網(wǎng)接口 , 實現(xiàn)機床聯(lián)網(wǎng)、車間群控 . 支持遠程診斷與遠程機床 共享, 支持工廠工業(yè)加工網(wǎng)絡與工廠辦公網(wǎng)絡進行快速簡捷連接、數(shù)據(jù)傳輸和資 源共享. 支持

8、 G代碼壓縮,用一張 1.44MB軟盤,可輸入 612MB地G代碼加工程序 . 直接采用最先進地數(shù)據(jù)存儲卡 FLASH), 存儲量最小是 8MB,保存數(shù)據(jù)時間大于 20 年,可重復多次使用 ,既可靠、又方便 . 完全避免了傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)由于用戶加工程 序空間有限而采取 DNC加工方式 , 利用 PC地 RS232接口, 分段傳送、分段加工 G 代碼程序 , 既不可靠速度又慢地缺點 . 跟蹤誤差允差設定與報警：數(shù)控系統(tǒng)實時監(jiān)控機床實際坐標 , 對機床地非正常運 動狀態(tài)和加工地非正常狀態(tài)進行報警 , 防止廢品發(fā)生 .4 易使用： 可直接使用 MasterCAM、UG、 PRO/E等 CAD/CAM軟

9、件生成地數(shù)控加工代碼 . G、M、S、T代碼和 PLC指令豐富 , 固定循環(huán)功能強大 , 能覆蓋國內(nèi)外主要系統(tǒng)地絕 大部分功能 . 宏 程 序 ： 支 持 邏 輯 運 算 符 AND、 OR、 NOT) 、 函 數(shù) SIN, COS, TAN, ATAN,ATAN2,ABS, INT, SQRT, EXP)、條件判別語句 IF, ELSE, ENDIF )和循環(huán) 語句WHILE, ENDW), 可實現(xiàn)復雜地運算 子程序調(diào)用支持 8 重子程序調(diào)用 采用全中文菜單式操作界面 , 操作簡便直觀 . 具有豐富實用地圖形顯示功能：刀具中心軌跡、三維立體程序核對及同步加工圖 形及 XY、YZ、 ZX平面圖

10、形聯(lián)合顯示 . 后臺編輯功能：系統(tǒng)在按某程序進行加工地過程中 , 可以同時對其他任何程序進 行編輯.5 系統(tǒng)地維護和更新?lián)Q代方便容易： 由于工控機與通用 PC 微機完全兼容 ,PC 微機地外部設備如顯示卡、電子盤、軟硬驅(qū)動器、網(wǎng)絡接口卡、 RS232 通訊接口、標準鍵盤、視頻功能卡均能直接在華中數(shù) 控系統(tǒng)上使用 ,這使得系統(tǒng)地維護和更新?lián)Q代方便容易 .隨著微機地發(fā)展和升級 , 華中 數(shù)控系統(tǒng)也同時得到升級換代 . 并且用戶可非常方便地購置到系統(tǒng)維護所需要地一切 配件.6 開放性好： 由于華中數(shù)控單元采用基于 DOS得軟件平臺 ,其軟件資源豐富 , 使得華中數(shù)控系統(tǒng) 地開發(fā)環(huán)境非常方便友好 ,

11、且用戶可方便地進行二次開發(fā) .這使得華中數(shù)控系統(tǒng)可方便 地與 CADCAM系統(tǒng)、數(shù)字化仿型測量系統(tǒng)、智能化故障診斷與誤差補償系統(tǒng)、網(wǎng)絡 通訊功能集成化、一體化 .7 便于學習： 華中數(shù)控系統(tǒng)在操作界面上是仿 FANUC地數(shù)控系統(tǒng) , 其操作習慣和編程語言與FANUC相似.在FANUC上運行地 G代碼數(shù)控程序,基本不需修改 .8 總費用低：采用該技術路線改造地費用低 , 當設備超出保修期 ,其維修、購買配件、得到技術 服務地費用同采用國外數(shù)控地系統(tǒng)相比低得多 .9 HNC-22MD銑床數(shù)控系統(tǒng)主要功能 最大控制軸數(shù)： 4 軸 X、 Y、 Z、 4TH） 最大聯(lián)動軸數(shù)： 4 軸 X、 Y、 Z、

12、4TH） 主軸數(shù)： 1 軸 最大編程尺寸： 99999.999mm 最小分辨率： 0.01 m10 m可設置） 直線、圓弧、螺旋線插補 小線段連續(xù)高速插補 用戶宏程序 , 固定銑削循環(huán) , 坐標旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像 自動加減速控制 S 曲線） 加速度平滑控制 MDI 功能 M、S、T 功能 故障診斷與報警 全屏幕程序在線編輯 空運行及程序校驗功能 參考點返回 工件坐標系 G54 G59 加工軌跡彩色圖形仿真 , 加工過程實時三維圖形顯示 加工斷點保護 / 恢復 雙向螺距誤差補償 10.44伺服驅(qū)動系統(tǒng)SGMGH-30ACB61+SGDM-30ADA1套12.5SGMGH-55ACB61+SGDM-

13、60ADA3套5機械部分4 軸伺服電機聯(lián)接件設計加工及現(xiàn) 場裝配41.86主軸驅(qū)動系統(tǒng)西 門 子 6RA7022 SIMOREG DC MASTER,帶定位功能14.07手持單元 （日本 集手脈、軸選擇、倍率、急停選擇一體10.38伺服變壓器20KW三相隔離10.59主軸電抗器65A平波電抗器10.110控制柜內(nèi)元件控制變壓器 ,開關電源、閥用電源1套2.0空開、斷路器、保險、電源插座接觸器、繼電器、按鈕、指示燈抗干擾器件 ,電柜照明燈、接線端子、線槽、卡規(guī)、導線等輔料11電柜2 電氣控制柜及懸掛按鈕站1套0.812機床床身導線原機床床身導線 更換） ,導線防護金屬軟管1.013軟驅(qū)單元軟驅(qū)單元 含以太網(wǎng) ,RS232、鍵盤等轉(zhuǎn)接口） 可選）10.114以太網(wǎng)以太網(wǎng)功能 可選）10.415工程設計費工程設計