数控机床电气改造方案

目录

前言 (1)

一、概述 (1)

数控车床大修的意义 (1)

（1）节省资金 (1)

（2）性能更加稳定可靠 (1)

（3）提高设备性能和劳动生产率.. (1)

二、大修方案 (2)

（1）数控CNC系统 (2)

（2）X轴与Z轴进给系统 (2)

（3）主轴系统 (3)

（4）机床辅助操作面板 (3)

（5）电气元件的更换 (3)

（6）电线、电缆的更换 (4)

（7）电气控制柜辅助工作设备 (4)

（8）大修机床电气设计及安装调试 (4)

四、机床大修后的技术要求及目标 (5)

五、合作方式 (5)

六、技术支持与售后服务 (6)

七、机床大修费用明细表 (6)

前言

本套数控车床电气系统大修方案的思路是配合机械大修恢复机床精度到初始状态，同时保证设备长时间稳定、可靠运行。本套方案的大修目标，主要针对原有电气系统的数控系统、电气元件、电气执行元件等部件进行更换、优化、改进，最终达到恢复加工精度、使机床系统运行更加稳定、可靠的目的。

一、概述

数控车床大修的意义：

1、节省资金。精度对于车床来说是一个至关重要的硬性指标，如果车床的精度下降会直接影响到加工件的质量，还可能会给客户带来不小的经济损失。如果因机床精度丧失而购置同类型的新机床则需要花费不菲的费用，大型及特殊设备尤为明显。

2、性能更加稳定、可靠。因原机床各电气元件和线路逐渐老化和疲劳，更换新的元器件后可保证机床运行稳定、可靠，避免因元器件和线路老化造成停机从而影响生产。

3、提高设备性能和劳动生产率。因原机床购置时间较早，设备配置的电气系统随着时间推移已经逐渐落后，大修时着眼于当前机床控制的主流技术结合设备的自身特点制定合理、性价比高的大修方案，从而达到提高设备性能，最大化投入产出比的效果。

二、大修方案

机床电气控制系统原理图

1、数控CNC系统

原有3台机床采用不同型号的FANUC Oi系列车床数控系统，随着时间推移原有系统的性能已经落后，不能满足机床的精度的要求，本次大修拟将原系统更换为FANUC公司最新的0i-Mａｔｅ-TＤ车床系统。新系统和老系统相比，加工精度更高，插补精度达到nm级别，同时加工速度更快,系统的I/O速度相对于老系统都有了很大的提高。新系统更注重一些常用功能和特殊功能的加强与升级，相比较老系统更便于操作,维护。另一方面，新系统操作方便，并且该系统的市场保有量大，性价比较高。新更换的数控系统采用8.4寸横置屏幕，安装方式和原系统的安装位置保持一致，可与现有的操作箱实现无缝安装。

2、Ｘ轴与Ｚ轴进给系统

原有3台机床由于采用不同型号的数控系统，其对应的进给轴伺服电机的型号也不尽相同。经现场查看后，确定现有机床进给轴伺服电机性能良好，且能和新更换的数控系统匹配，故决定暂不更

换3台机床的进给轴伺服电机。一方面保证了机床出厂时的机械安装精度，另一方面大幅降低客户的大修费用。

3、主轴系统

现有机床的主轴电机由交流变频器控制，主轴电机为普通3相交流异步电机。该类型主轴驱动方式在数控车床上使用非常普遍，具有主轴调速范围大，工作可靠、灵活等特点。主轴工作时，数控系统ＡＯ端口输出０～１０Ｖ直流电压，变频器根据输入电压变化而输出相应的转速。由于车床变频器长时间处于高电压、大负荷的恶劣工作环境，其性能老化速度较快，为了保证机床稳定、可靠运行，建议本次大修时更换机床上面的3台变频器。对于采集主轴转速的编码器，其使用寿命相对较长况且机床工作时使用的几率很低，本次大修决定继续使用原床身编码器。

4、机床辅助操作面板

为了便于工作人员操作以及保证新系统的稳定可靠运行，原有的操作面板需更换为与新系统所配套的操作面板。另一方面，辅助操作面板的使用频率较高且使用寿命较长，容易出现接触不良等其他故障现象，在本次大修时也需一并换掉。由于3个机床辅助操作面板分别为3个厂家各自定制面板，更换时需要和机床厂家联系购买事宜。

5、电气元件的更换

由于原机床的电气元件使用频率高，使用时间长，考虑到电气元件的寿命，同时为了保证新系统的稳定、可靠运行，拟将电气柜内的继电器、断路器、开关电源、接触器等强电元件全部换

新。新更换的电气元件均采用施耐德旗下的产品，该系列产品性价比较高，工作稳定、可靠、使用寿命长，能够保证系统的稳定、可靠运行。伺服变压器和控制变压器属于电气材料里面比较耐用和不容易出故障的元件，所以此次大修将继续使用原来的变压器，不再更换。

6、电线、电缆的更换

由于车床长期处于高湿、油雾、震动等比较恶劣的工作环境，床身的电线、电缆、保护软管会逐渐出现老化、断裂、绝缘变差等现象从而影响机床正常工作，甚至危害人身安全。为保证设备正常运行，此次大修更换床身上有隐患或有缺陷的电线、电缆、保护软管等电气材料。

7、电气控制柜辅助工作设备

机床电气控制柜内的通风、散热、除湿、照明等系统对机床的正常运行具有不可小视的作用。通常该类设备都是长时间连续工作，老化、故障现象比较严重。此次大修更换电气控制柜内所有的通风、散热、除湿、照明等系统以保证机床可靠、稳定运行。

8、大修机床电气设计及安装、调试

①根据原机床的说明书与电气原理图设计出大修机床的电气

原理图。根据设计好的电气原理图制定详细、准确的材料表并采购材料。

②现场进行机床电气系统的安装、调试。

③软件方面，首先上载原机床的PLC梯形图程序，并针对现有

数控系统进行移植，以此保证新程序和原有的动作方式一致；同时上载原系统的机加工程序和参数文件以方便操作人员工作。

④保证机床动作正常的情况下，配合机械系统设置补偿参数和工作参数，使机床精度达到大修目标要求。

四、机床大修后的技术要求及目标

1、机床的各项系统功能指标和辅助功能指标需达到原机床的各项指标。

2、系统具有梯形图动态实时显示、故障诊断、中文报警显示和安全保护功能。

3、电气元件的参数性能不低于原电气元件的性能。

4、改造后的数控系统和各伺服驱动与电机的选择匹配合理，设备运行平稳可靠，主轴调速平稳，进给轴定位快速，准确。

5、机床各辅助功能合理，操作方便。

6、设备布线合理，元件摆放便于维修，电气控制可靠。

五、合作方式

方式1：我公司方案获得双方认可后，在项目设计及施工过程中，我公司负责所有项目，包括电气安装，系统设计、安装、调试、材料费用等。项目验收完工后，我公司负责提供技术支持和技术咨询，以及一年的质保服务。

方式2：我公司方案获得双方认可后，在项目设计及施工过程中，我公司只负责电气安装，系统设计，系统安装及调试。所

有材料均有甲方购买，我公司负责提供型号和技术咨询。项目验收完工后，我公司负责提供技术支持和技术咨询，以及一年的质保服务。

六、技术支持与售后服务

1、我公司对产品提供一年的质保服务。用户在系统使用过程中遇到问题，均可给我公司售后服务人员打电话，如果通过电话不能解决问题，售后服务人员会及时赶赴故障现场并提供维护服务。

2、对于系统软件设计方面出现的漏洞和缺陷，我方将提供免费修改和升级；若用户需要增加系统功能，对软件进行升级，用户需求发生重大变更，所带来的软件大面积修改时，我方需要与用户另行签订补充合同。

3、一年质保期满后，本公司将继续负责对系统软、硬件的运行、管理以及维护进行技术指导，并通过电话、E-mail和现场服务等方式进行咨询服务以及提供重大问题的应急处理保障等。

4、在用户有重要活动时，如领导考察、兄弟单位技术交流等，我方提供必要的技术支持和技术服务。