直流数控机床改造.doc

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1、C61200大型卧式车床的全面数控化改造-----国家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：文章介绍用NUM1020T数控系统改造大型卧式车床的方法，介绍了与该机床有关的参数配置及PLC编程；同时介绍了这次改造后加工中运行工件程序时遇到的问题和解决办法：并介绍了这次改造的特点和改造后的效果，阐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、改造背景及机床概况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腾飞打造时代的翅膀。在这一理念指导下，为了使设备陈旧，技术落后的老厂成为适应现代化机械

2、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立车进行的首次数控改造，到今天实现公司多台关键重点大型设备的数控化改造，这时期的奋斗凝结了我们无数的智慧和汗水。为满足我公司承接的国家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大型卧式车床进行全面数控改造，使之能满足数控卧车加工的基本功能。在设备加工范围内对折线绳槽工件进行加工，达到加工要求。确保设备改造后整体性能完好，使其正常稳定运行。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2

3、5.6吨、左右24圈绳槽双向卷扬，折线绳槽螺距为60mm，绳槽半径30mm，形位公差同轴度光洁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任务，要求我们改造后的机床必须：1.满足加工折线绳槽的全部工艺要求。2.更换原电气控制系统，全面提高机床性能，实现机床三轴(X、Z、C轴）插补功能，满足高效加工各类工件的工艺要求，更加灵活地满足用户的需求。3.降低设备故障率，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生产的，在我厂服役多年，其电气控制系统在多年前进行过简易数控改造，操作人员需要蹲在操作台上手动进刀和退刀，使人疲惫不

4、堪，表面光洁度必须由人工进行打磨，操作极不方便。并且由于该机床一直处于超负荷运转状态，电控系统故障频繁，且维修困难。造成机床长时间停机待修，严重影响了生产效率，对其进行电气改造迫在眉睫。经我们设备技术人员对机床精度、原机床电气原理、加工工艺过程的认真分析，综合考虑了可靠性、性能、功能和价格等因素的基础上，提出数控改造技术方案,具体配置如下：（一）数控系统采用NUM1020T系列，其基本配置如下：1.NUM1020T,配轴口4个，分别为X轴、Z轴及回转轴C轴，外加一手轮轴口。当前坐标方式电位器1.配置模块化液晶显示面板,通过在PC上安装在WINDOWS操作系统下的HMI软件与NC进

5、行通讯,中文的全新的时尚人机友好界面（见图），友好的对话方式,可鼠标完成大部分操作，2.极大地方便了机床调试、设定参数，及操作工人的编程操作。3.NUM1020T内置PLC，选64/48点输入/输出板。4.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。5.对机床的两个直线轴（X轴、Z轴）向移动及一个回转轴（C轴）分别进行补偿，消除传动间隙。加装回零检测开关，使机床具有较高的回零精度。6.通过PLC编程设置全方位报警文本功能，使系统能自动检测由于误操作编程错误，各电气部件问题所引起的各种故障，系统进行相应的保护动作

6、外，同时显示报警号和报警文本。（一）主轴控制部分该机床主轴原采用EUROTHERM590+数字式直流调速系统控制，主轴转速使用模拟量给定信号，开环主轴控制。主轴与C轴共用的启动、停止、点动、变速、润滑等操作都集成在机床操作面板上。主轴保留原直流电机，具有速度反馈；C轴则采用交流伺服电机控制，具有位置反馈(与FAGOR编码器形成全闭环控制)。主轴电机与C轴电机的电控切换采用安装在电柜内的钥匙开关。1.加工折线绳槽时，C轴采用BPH190AK(1200RPM/100NM)交流伺服电机，由MDLA2100Q00驱动器进行控制。2.加工其他工件时，主轴传动电机更换为Z4-200-3190

7、KW直流电机，由原EUROTHERM590+数字式直流调速系统控制，减少不必要的开支。3.位置反馈采用与主轴花盘同轴安装编码器,编码器型号为S90000-D90-C。（二）刀架控制部分调整刀架机械传动链,确保机械传动精度。更换原刀架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BPH1907K（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BPH1424K（2000RPM/22NM）。（三）其它部分电机的控制均采用PLC