基于中达数控系统的曲轴磨床数控化改造
机床数控化改造实例
机床数控化改造实例1.引言在制造业中，机床是非常重要的设备，用于加工各种零部件和产品。
传统的机床需要操作工人手动操控，这样存在许多限制，如生产效率低、精度不高等问题。
为了解决这些问题，许多企业开始实施机床数控化改造，将传统的机床转变为数控机床。
本文将介绍一个实际的机床数控化改造实例，以帮助读者更好地了解这一过程。
2.改造目标本次机床数控化改造的目标是将一台传统的铣床转变为数控铣床。
改造后的机床能够实现自动化操作，提高生产效率和加工精度。
同时，改造后的机床还能够进行多种加工工艺，如钻孔、镗孔等，以满足不同的加工需求。
3.改造步骤3.1 设计数控系统首先，我们需要设计数控系统，包括硬件和软件部分。
硬件部分主要包括电气元件和传感器，用于实现机床的自动化操作。
软件部分则是编写控制程序，用于指导机床的运动和加工过程。
3.2 安装数控系统在设计数控系统完成后，我们需要将其安装到机床上。
这个过程涉及到各种电缆的连接和安装，以及调试数控系统的各项功能。
3.3 测试数控系统安装完成后，我们需要对数控系统进行测试。
这个过程包括检查数控系统的各项功能是否正常，如机床的定位精度、运动平稳性等。
3.4 调整数控系统在进行测试过程中，可能会发现一些问题，如机床的加工精度不高或者工作稳定性不佳。
这时，我们需要对数控系统进行调整，优化其工作性能。
3.5 操作培训当机床数控化改造完成后，我们需要对操作工进行培训，让他们熟悉新的数控系统和操作流程。
这样可以提高生产效率，减少出错率。
4.改造效果经过数控化改造，机床的生产效率显著提高。
由于数控系统的精准控制，机床的加工精度也得到了大幅度的提升。
此外，数控系统的灵活性使得机床可以进行多种加工工艺，满足不同的加工需求。
改造后的机床还具有自诊断和报警功能，可以及时发现故障并进行修复，减少停机时间。
5.总结通过本文对一个机床数控化改造实例的介绍，我们可以看到数控化改造对机床的生产效率和加工精度产生的显著影响。
中达四轴数控系统在多功能磨方磨床上的应用 (2)
中达四轴数控系统在多功能磨方磨床上的应用
中达电通股份有限公司
基本介绍：
目前中国工具磨床发展很迅速，市场需求量很大，市场前景很好。
以前的工具磨床比较简易，或半自动的，效率很难提高，质量也难保证。
随着经济水平的提高，高质量，高效率，多功能的工具磨床需求随之增长。
提高生产效率和质量，就成为磨床厂家最关心的问题。
磨方磨床属于工具磨床的一种，下面就全自动多功能数控磨方磨床的实现做一些介绍。
本文主要讲述了中达数控和台达伺服产品在磨方磨床上的应用。
利用数控闭环和开放性的特点，实现产品的精确控制和操作界面更加人性化；利用台达伺服的高响应、平滑的速度控制曲线优势，达到电机及时精确和稳定的运行，从而实现产品加工精度高和产品多样化的特点。
设备介绍：
本案设备要求如下：
1，可以加工正方（如丝锥柄）、斜方、不等边方、不等边斜方（如螺丝批）。
2，加工面可以选择设定2面，4面，6面工件。
3，砂轮可以手动修整，也可以自动修整。
4，可以实现砂轮磨耗自动补偿，修整量、修整频率任意数字设定。
5，系统指导振动器自动辨认工作原有平面的方位，自动确定定向磨削；自动辨认料槽是否存在工件，确认是否继续磨削，如不存在工件则指示振动器工作，直至料槽有工件为止，避免无工件重复动作。
6，加工产品精度要求：1丝以内。
设备示意图：
应用规划及效果：
通过产品加工的效果以及效率来看，客户感到很满意。
客制化的产品，很有利于客户操作方便，根据客户的要求编辑画面和功能，这也是中达数控产品一大特色；具备高精度和高响应的台达伺服产品在磨床行业应用也很广泛，两者产品的结合达到产品的最佳化。
中达H4数控提升磨床“心脏”强度
的新增订单已超过 １ ２亿元，在手订单总额近 ２ ０亿元，坐上
中国 重 型机 床行 业 的头 把 交 椅 已毫 无 悬 念 。 ■
而事 实上，据武重 方面介绍， 自 ２ ０ ０ ８年 四季度起 该公 司也 曾出现销售退单 和产 品退货，但最终还是通过 超重型机 床的开发与在极限 制造 的攻关，让武重 以优势 品牌 和产品主
一—
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工 ，适 用于 中小 箱 体 、模 具 、板 类 、
华 东 数 控 ２ ０ 年 利 润总 额 同比 增 长 １ ３８ ％ ０９ ２ ．９
盘类、壳体类等复杂零件的多品种
加工。
目前，纽威数控装备已拥有 多 项发 明专利及二十多项实用新型 专
利。２ １ ０ 纽威 数 控计 划 完 成 “ ０年 全
Ⅱ
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报 告期 内， 公 司营业 总收入、
营业利润、利润总额 和归属于上市 公司股东的净利润增长幅度均超过 ３ ％，其 主 要 原 因是 公 司 首发 募 ０ 投项 目之一的数控龙门机床技改项 目产能得 以释放 ，高速铁路项 目所 用 的 Ｃ Ｔ ｌ 轨 道板 数 控 龙 门 Ｒ Ｓ ｌ型 铣磨复合机床 陆续交货。
功能数 控车床 ” 大型数控车床” 、“ 、
“ 速 度 切 削 型 龙 门镗 铣 中心 ”等 高
四大 系列产 品的高新 申报，及 “ 江 苏省高新技术企业”申报工作。
华东数 控发 布的 ２ ０ ０ ９年 度 业 绩 快 报 显 示 ， 公 司 ２ ０ ０９
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年 实现营 业 总收入 ５ ，９ ．４万 元，同 比增长 ３ ．８ 营 ７ ３ １６ ６ ３ ％； 业 利 润 １ ，５ ．０万 元， 同 比 增 长 １ ３ ４ ％； 润 总 额 ３ ５１ ２ ．５ 利 ４ １ ，２ ５ １万 元， 同比增 长 １ ３ ８ ％： ３ ．９ 归属于 上市 公司股 东 的 ２
采用FAGORCNC系统对3ME2116磨床的数控化改造
西安工程科技学院学报Journal of Xi an Univer sity of Eng ineering Science and Technolog y 第19卷第4期(总76期)2005年12月Vol.19,N o.4(Sum No.76) 文章编号:1671-850X(2005)04-0449-03采用FA GOR CNC系统对3M E2116磨床的数控化改造孙 钊1,高 丽1,常 征2(1.西安工业学院电子信息工程学院,陕西西安710032; 2.陕西机床厂,陕西宝鸡721300)摘要:针对磨床3ME2116加工精度低的问题,提出用西班牙的数控系统FAGOR8025M CNC 对控制系统进行改造.用FAGOR集成的PLCI取代原继电器控制系统,对电气系统、机械系统及液压系统等进行了改造.通过改造,提高了加工精度和可靠性,达到了预期效果.关键词:数控化改造;磨床;FAGOR8025M CNC中图分类号:TP277 文献标识码:A 国内数控磨床在高速度、高精度、高效率的要求方面指标距国际产品相差较大,功能也较少,不能达到全自动磨削以及多品种小批量生产的要求.主要原因是由于一些技术问题尚未解决.目前大多磨床存在以下问题[1,2]:(1) 进给机构:进给速度不均匀、进给量不准、产品几何精度难以保证,且易烧伤工件.(2) 补偿机构:不能实现准确补偿、砂轮损耗大.(3) 电气系统:故障率高、维修困难、电气系统易失控.针对以上问题,机床设备的数控化大多采用的改造方案是用单片机(或国产CNC)+PLC(或PMC) +步进电机驱动系统代替原电气系统.本文针对某轴承厂的3M E2116型磨床存在的问题,提出了采用西班牙进口的FAGOR8025M CNC控制系统,主要对机床从电气驱动系统、机械传动系统和液压系统等进行改造.改造后提高了设备的数控系统控制精度和生产效率,电气驱动系统稳定可靠,达到了预期目的.1 改造方案为了保证改造效果,依据数控改造方案确立的原则和步骤[3,4],采用西班牙FAGOR公司的FAGOR 8025M CNC控制系统等,主要对机床从机械、电气这两个方面进行改造.1.1 硬件部分FAGOR8025CNC系列数控系统是FAGOR公司的中高档系统,可用于铣床、加工中心、车床、冲床、激光加工机床、火焰切割机、磨床等设备,可控制2～5轴不等.该数控系统是操作面板、显示器、中央单元合一的紧凑结构,具有很好的性能价格比.是FAGOR在中国销量最大的数控系统.机械系统中,砂轮架主轴系统采用套筒式动静压混合轴承,砂轮架的进给采用数控交流伺服系统由伺服电机通过滚珠丝杠带动进行控制,刚性好、精度高.收稿日期:2005-06-11通讯作者:孙钊(1962-),男,河南省洛阳市人,西安工业学院工程师,主要从事自动控制方面的研究.E-mail: sun62721@液压系统中,在原3M E 2116磨床的基础上取消切入油缸机构、快进油缸机构、补偿机构、闸缸及控制部分,只保留润滑.电气系统的改造是3M E2116磨床数控化改造的主要内容,数控系统是其中很重要的一个环节.数控机床的性能在很大程度上取决于伺服驱动系统的性能,如机床的最高运行速度、跟踪精度、定位精度等重要指标均取决于伺服驱动系统动态与静态特性.我们采用西班牙FAGOR 公司先进的CNC 系统FAGOR 8025M CNC 及交流伺服放大器ACS -30、交流伺服电机FX53控制砂轮(X 轴)丝杆的进给.采用FAGOR 8025M 是因为考虑到磨床的精度要求很高,FAGOR 的产品性能价格比较好,能够满足3M E2116磨床数控化改造的功能要求;用FAGOR 集成的PLCI 取代原继电器控制系统,完成对伺服电机的启动、加速、减速和停止等控制;用专用的充、退磁器完成吸、放加工工件所需的磁力控制.1.2 软件部分CNC 数控机床的加工控制是由使用它的工艺人员、操作人员来控制的,其用户接口就是数控加工程序.人们要利用数控机床完成高速度、高精度、高效率的零件加工,就必须编制合理的数控加工程序(手工或利用软件编制)、调整机床等基本操作.在3M E2116磨床数控化改造过程中进行了CNC 系统的二次开发,用FAGOR CNC 集成的PLCI 的语言编写了机床控制程序的梯形图程序,用以实现紧停、油泵启停、砂轮架高低速进给、工件上退磁等机床动作的控制任务.还通过软件编制实现磨床的加工精度、砂轮的自动补偿、电气联锁、安全保护等.编程时应根据加工零件的特点、材料、精度要求、机床和刀具的刚度,采取刀具补偿;编制程序时必须考虑刀具的补偿方式,应按工艺要求间隔自动进行砂轮修整,因砂轮修整而造成的尺寸误差由控制系统自动补偿,刀具的切入切出,应使其能够平滑过渡.注意固定循环指令的使用,以提高加工效率.图1 程序模块功能框图因该控制系统是用于专用磨床,从操作方便、醒目的角度出发,可将系统控制软件设计为以用户编程窗口模块为中心的程序组,全部程序按功能分为7个模块,如图1所示.模块的主要特点如下:(1) 用户编程窗口模块 此模块是为操作者提供3类服务分别为文件服务、运行控制和机床辅助调整.若继续加工同一产品,选用运行控制菜单可以立即进入加工操作,因此,可以大大简化重复操作命令,提高生产效率.(2) 文件管理模块 本模块含建立新文件、打开文件、保存文件、删除文件、备份软盘文件等子功能,主要完成加工控制文件的编写、修改保存、删除、备份及重装等操作.(3) 运行控制及操作模块 本模块可实现了合理选择机械运动参数,防止错误参数的输入,提高编程效率.(4) 机床辅助调整模块 本模块提供4种服务,即X 轴坐标原点定位、确定工艺参数、确定砂轮修整时X 轴的参数及对新砂轮进行首次修整.(5) 外部中断服务模块 由于采用了非时序的控制模式,程序中共使用了3个硬件中断服务,即伺服控制板中断服务、开关量输入光隔信号中断服务和专用键盘中断服务.最后,对系统需要的机床参数进行了优化,给出部分CNC 和PLC 参数,使得系统达到了设计要求,即精度、可靠性、稳定性等要求,以使控制性能达到最优.2 硬件连结2.1 机械系统硬件连结砂轮架主轴系统采用套筒式动静压混合轴承主轴单元,具有刚性好、精度高的优点.砂轮的转动由三相异步电动机通过一级三角皮带带动.砂轮架的正面装有压力表,用于观察轴承油腔压力.砂轮架的进给由装在垫板后部的伺服电机,经过联轴器传给滚珠丝杠,滚珠丝杠螺母带动砂轮架移动.滚珠丝杠采用前端定位结构,前端固定、后端浮动支撑,前端轴承采用四联精密丝杠支撑轴承,后端轴450 西安工程科技学院学报 第19卷承采用两个精密角接触球轴承.传动系统中,3ME 2116磨床系统为单轴(X 轴)进给.砂轮架进给(X 轴)即交流伺服电机通过联轴器,经由滚珠丝杠FFZD5005-5-P2/70PX455,最终带动砂轮架高速或低速进给,实现磨削.液压系统中,由于FAGOR 8025M 数控系统可以有效控制机床的液压和润滑,为了减少不必要的机械部分,在原3M E 2116磨床的基础上取消切入油缸机构、快进油缸机构、补偿机构、闸缸及控制部分,只保留了润滑部分.2.2 电气系统硬件连结CNC 与其集成的PLC 与外部输入输出、键盘、电源/驱动、显示器等模块相连结.显示器CRT 直接挂接在CNC 上;CNC 通过RS 232口传送和接收外部数据;CNC 通过I /O 3口控制电源/驱动模块,进而控制加工轴X 轴的进给,与此同时X 轴反馈经由的编码输出传送到CNC 的A1;CNC 集成的PLC 通过I/O1、I/O2口处理外部信号的输入和输出.3 实施效果该3M E2116磨床数控化改造项目完成已有半年多,从设备改造后3M E2116数控磨床的使用情况来看,该设备已加工轴承套圈7.8万套.加工工件的表面质量提高,表面粗糙度Ra=0.2 m ,效率提高60%.本机床的改造是对机床的磨头部分、电气控制部分进行了改造.磨头主轴由原瓦块动压轴承更换成现在的动静压轴承.主轴径向跳动由使用瓦块式轴承时的5 m,通过使用动静压轴承达2 m,精度提高2.5倍.改造后的3M E2116数控磨床经过磨削测试,具体的技术参数达到:(1) 精度 粗糙度由Ra 0.63 m 提高到Ra 0.2 m ;垂直度由6 m 提高到3 m ;外径尺寸差≤0.02m m .(2) 效率 生产效率≥60%.4 结束语3M E2116型磨床通过以上机械、电气和液压部分改造后,提高了电气驱动控制精度和可靠性,降低了故障率,提高了生产效率.实现了加工精度的提高、控制功能的增加及保证可靠性的目的,达到了预期效果.参考文献:[1] 李诚人.现代机电控制系统[M ].西安:西北工业大学出版社,1999.[2] 卞立乾.数控系统的性能和选择[J].新技术新工艺,1994,5:7-8.[3] 赵健,郑晓明,刘咏.3M K 134内沟磨床机电一体化改造[J ].轴承,1997,(9):19-20.[4] 潘礼华.编程控制器在旧磨床改造中的应用[J ].机床电器,2001,(4):30-32.CNC retrofitting for 3ME 2116grinderwith FAGOR CNC systemSUN Zhao ,G AO L i ,CH A N G Zheng(1.Scho ol of Elct.and Info.Eng.,Xi an Inst.o f T ech.,Xi an 710032,China ;2.Sha anx i M achining T oo l F actor y ,Xi an 721300,China )Abstract :Aim at the problem of Gr inder 3ME 2116in maching precision,it w as introduced that the con-tr olling sy stem is retreaded by FAGOR 8025M CNC w hich comes from Spain in this paper.The inte-grated PLCI is used to replace the prev io us r elay contro lling system .T hree main retrofitting topics are fo cused on electro nic sy stem ,m echanical system and hydraulic pressure system .By retrofitting ,pro -cessing precision and reliability w ere improv ed,and the r esult is good.Key words :CNC retrofitting;Grinder;FAGOR 8025M CNC 编辑、校对:董军浪451第4期 采用FAGOR CNC 系统对3M E2116磨床的数控化改造。
曲轴数控磨床防止床头丢转产生不良品的改造
曲轴数控磨床防止床头丢转产生不良品的改造王二龙【摘要】介绍 FANUCseries0i-T 系统磨床因床头丢转产生不良品改造方案。
【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】1页(P71-71)【关键词】FANUCseries0i-T 系统;曲轴磨床;床头丢转;不良品【作者】王二龙【作者单位】保定长城内燃机制造有限公司，河北保定 072650【正文语种】中文某种型号曲轴主轴颈磨床，控制系统采用FANUCseries 0i-T。
其基本构造为床头电机通过同步带带动顶尖和工件旋转；砂轮轴使用普通三相异步电动机，用变频器驱动，安装在X轴滑台上，可前后移动；工件装夹在工作台上，工作台Z轴可左右移动，工作台和滑台分别用伺服电机驱动；工件轴颈尺寸依靠径向量仪测量确定。
1 故障描述磨床在自动加工完成后，机床自动防护门打开，取出工件发现，工件主轴颈已磨成一凹面，此曲轴已经报废。
经检查机床发现，床头同步带断裂，床头电机已经不能驱动工件旋转。
2 故障分析对此次故障进行原因分析：床头同步带由于长期使用，已经磨损、老化，在受力的情况下，皮带发生断裂，工件停止转动。
此时径向量仪测量的轴颈还未磨削到位，测量出的尺寸还较大，所以反馈给X轴为未磨削到位，砂轮继续沿x轴向工进磨削，一直磨削到设定的最大允许磨削坐标值后，砂轮才沿X轴返回原位，但此时已经磨削过量，从而导致工件报废。
3 制定对策针对产生此类质量事故的原因，提出了防止事故再发的改造方案，并对方案进行了可行性分析。
根据磨床的实际使用情况，对以上方案进行对比分析发现，这3种方案中，第1种方案虽然成本低，但是效果不理想；第2种方案效果理想，但投入大；而第3种方案投入少，且可有效的避免事故的再发生，因此选定第3种方案来进行改造。
经过反复的探讨论证，采用系统硬件结构上只增加两个接近开关，软件上修改相应的控制系统梯形图的方法来进行改造。
4 改造方案实施改造示意图如图一所示，在机床的床头安装接近开关1进行床头旋转检测，在工作台上安装接近开关8进行工件旋转检测，两开关安装原则为1号开关检测床头感应块最高点时，8号开关在距感应工件的距离最远处；8号开关感应工件最近点时，1号开关距感应块最远。
磨床数控化改造设计
磨床数控化改造设计1.引言磨床是一种常见的金属切削加工设备，用于加工精密零件。
传统的磨床操作复杂，效率低下，难以满足现代工业对精度和生产率的要求。
因此，将磨床进行数控化改造是一个重要的工程，可以提高生产效率和产品质量。
本文将介绍磨床数控化改造设计的关键方面。
2.设备选择在进行磨床数控化改造前，需要选择合适的数控系统和相关设备。
目前市场上有多种数控系统可供选择，如Siemens、Fanuc等。
要根据磨床的规格、使用要求和预算等因素来选择适合的数控系统。
同时，还需要选择相应的伺服电机和驱动器，以及传感器和编码器等相关设备。
3.机械结构调整在进行数控化改造时，需要对磨床的机械结构进行调整。
首先，需要对磨床的导轨、主轴和滑块等关键部件进行检修和维护，确保其良好的工作状态。
然后，根据数控系统的要求，对磨床进行改进和加工，如增加线性导轨、调整传动方式等，以提高精度和稳定性。
4.硬件接口设计数控系统需要与磨床的各个部件进行通信和控制。
因此，需要设计适配器和接口板，将数控系统的控制信号转化为磨床能够接受的信号。
这涉及到电气和电子方面的知识，需要根据具体磨床的设备和数控系统的要求来设计。
5.编程和控制数控化改造后，磨床需要进行编程和控制。
编程是通过数控系统来告诉磨床如何进行加工操作和移动。
传统的编程方式是使用G代码和M代码，但随着技术的发展，现在还可以采用CAD/CAM软件来进行编程。
控制是指数控系统对磨床进行运动控制和参数调整。
数控系统可以通过插补算法来实现复杂的运动轨迹控制，同时也可以根据不同的工件进行参数调整，以实现更高的加工效率和精度。
6.总结磨床数控化改造可以提高加工效率和产品质量，是现代工业中的重要工程。
在进行数控化改造设计时，需要选择适合的数控系统和相关设备，调整磨床的机械结构，设计硬件接口，进行编程和控制。
这些关键方面的设计将直接影响磨床的数控化改造效果。
因此，在设计过程中需要充分考虑实际情况和需求，确保改造后的磨床能够满足生产要求。
磨床改造方案
磨床改造方案
磨床改造方案通常包括以下几个方面的考虑：
1. 自动化改造：可以考虑对磨床进行自动化改造，通过添加伺服驱动器和PLC等设备，实现磨削过程的自动化控制。
这样可以提高生产效率和一致性，减少人工操作的错误。
2. 数控化改造：将磨床改造为数控磨床，可以通过安装数控系统和电脑控制软件，实现对磨削过程的数字化控制。
这样可以提高加工精度和重复性，减少操作难度和工时。
3. 结构改造：可以考虑对磨床的结构进行改造，以提高刚性和稳定性。
比如增加机床重量、改进导轨和滑块等部件的材质和设计，以降低振动和噪音，提高加工质量。
4. 冷却液系统改造：可以考虑对磨削过程中的冷却液系统进行改造，以提高冷却效果和废液处理效率。
比如增加冷却液供给管路和喷嘴，优化冷却液循环系统等，确保工件和磨削刀具的温度控制在合适的范围内。
5. 加工辅助系统改造：可以考虑为磨床添加加工辅助系统，如自动测量/检测系统、自动数据采集系统等，以提高加工效率和过程控制能力。
这些系统可以实时监测工件尺寸和形状，及时调整磨削参数，减少人为误差。
6. 安全性改造：可以考虑对磨床进行安全性改造，添加必要的安全装置，如紧急停机按钮、安全防护罩等，以确保操作人员
的人身安全。
此外，还可以对磨床进行定期的维护和检修，以保证设备的正常运行和使用寿命。
综上所述，磨床改造方案涉及到自动化、数控化、结构、冷却、辅助和安全等多个方面的改进措施，根据具体需求和实际情况，可以进行定制化的改造方案设计。
M10100磨床的数控化改造方案
M10100磨床的数控化改造方案用数控技术对M10100磨床进行改装，可提高机床精度，实现圆弧,曲线等鼓形工的磨削加工。
利用CNC计算机控制理论，并结合磨床现状及使用要求对进给、电气控制及自动测量系统进行数控改造，既可提高产品的质量稳定性，又可为企业节省大量的资金，具有显著的经济效益。
改造方案1．数控系统因考虑到需要对M10100磨床导轮修整器和砂轮修整器的纵向和横向都进行准确的进给控制,数控系统的可选择四轴或两轴的系统,如不常对导轮进行修磨可选用两轴系统。
目前常用的数控伺服系统有开环伺服系统、半闭环伺服系统和闭环伺服系统。
本次改造经考虑选用半闭环伺服系统(因闭环伺服系统需要主动电感测微头的配合使用)。
2．电气控制原机床电气控制是一个简单的继电器控制电路，磨床的控制要求快速、准确，并且和CNC 配合使用。
因此采用外置PLC的形式实现电气控制。
使用外置的PLC控制使电路变得简单，大部分原来的电气元件需要更换。
电气部分的改造包括两个部分，一是PLC的选择，二是电气线路的改造.(但介于时间关系此部分不见意进行大的修改.)3．机械传动部分的改造设计机械传动是保证产品精度的重要因素，原液压进给机构由于液压换向时电磁阀的位置不一致，导致进给位置不准确；另外，进给传动链的最后一部分是由普通梯形丝杠将运动传递给工件架的，造成间隙大、寿命短；其补偿机构为凸轮小轴控制，零件损坏快、故障率高，且不易修复。
(1)液压换向阀的电磁阀的更换。
采用伺服电动机、滚珠丝杠串联的方式，装在原磨床的过桥上，代替原磨床的液压进给和补偿机构。
(2)将普通梯形丝杠更换为滚珠丝杠。
滚珠丝杠摩擦损失小、效率高，其传动效率可在90％以上，且精度高、寿命长。
4改造时间安排6月22日对机床导轮修整部和砂轮修整部分进行初步测绘确定改装方案6月23日对上面两部件进行折除(此两部件我们带走并对其进测绘),于24日整理出图纸6月25日根据测绘出的尺寸,对图纸进行重新设计整理,出好各新增部分的产品图纸,于26日与袁助讨论可行性,并对图纸进必要的修改6月27日~7月4日进行另部件的外协加工,在此期间丝杆\系统都必须到位7月5日至8日进行另部件的安装7月9日至10日进行系统安装和调试5.系统的抗干扰措施为了确保系统稳定可靠的工作，采取以下抗干扰措施：1)对于接口干扰，主要在于进入干扰信号的输入／输出端加光耦隔离变压器.2)通过加装金属机箱来达到电磁屏蔽效果。
旧曲轴磨床数控化改造的全自动砂轮修正补偿功能
改装与维修 Refitti ng and Maintenance
设备故障排除的一般步骤
General Procedures for Trouble Shooting in Equipment
雒合群
( 郑州纺织机械厂)
摘 要: 作者根据多年的工作经验, 总结出了机床故障排除的一般步骤。指出设备维修人员应该分清故障的 类型, 根据机床的结构和工作原理, 分析故障的原因, 确定出具体维修方案, 并且根据故障机理, 彻底 排除引发故障的根源。
图 1 运动控制简图
现在的新型数控曲轴磨床均已采用闭环控制方 式。但由于这是一台使用多年的旧机床, 因此应尽量 减少改造投入和降低改造难度。鉴于该机床改造前的 工艺精度对其加工工序仍然适用, 所以决定数控化改 造后还采用原开环控制方式( 保留原测量仪) 。另一方 面, 为了充分发挥 SINUMERIE 840D 系统功能, 我们将 原机床的砂轮半自动补偿功能, 改造为开环控制下的 砂轮全自动修正位置补偿功能。
这个方法大大减少了机床硬件改造的费用和工作 量, 用软件化处理达到了较满意的实用效果。
作者: 于桦, 重庆市浦益斯汽油机有限公司, 邮编: 630039, 电话: ( 023) 68614459
( 编辑 梁 玉)
( 收稿日期: 2001- 10- 31)
制造技术与机床 2003 年第 2 期
程度需周期性对其作成形定量修正。经修正后的砂轮 直径减小, 还要对其进给尺寸位置加以补偿, 方能加工 出正确尺寸。这台设备原用的是经验化半自动程控方 式实现这一功能, 如图 2 所法。
图 2 改造前的砂轮修正控制方式
而由现代数控系统装备的曲轴磨床通常采用数字 自测功能实现这一过程全自动化调控。例如在典型的 闭环式数控系统, 其这项功能如图 3 所示。
中达H4数控提升磨床“心脏”强度
Ｈ ４数控 系统 ， 开放 式 的 系统 架构 ， 内含嵌入 式 可编程 Ｐ Ｃ， Ｌ 可配合 更 多的机械设 计 。除 了具备通 常的数控 基本 功
能外 ， 还配备 了全功 能 Ｃ Ｃ键盘 ， Ｎ 配合 Ｐ Ｃ开发 ， 自定 义按 键 功 能 ； 备 手摇轮 安 全 测试 （ Ｌ 可 具 防撞 机 功能 ） 可支 ； 持更 高阶的 Ｍ Ｃ Ｏ宏 指令 ， ＡＲ 可灵 活 的设 计 Ｎ Ｃ程 序 ； 面 可 以 自由定 义 ； 度 可 设 定 ７位 数 ， 画 析 响应 速 度 可达
服阀是静力／ 疲劳试 验伺服加 载设备 中的关键 环节 ， 必
参考文献 ：
［ ］ 王 占林． 压伺 服 控制 ［ ． 京 ： 京航 空学 院 出版 １ 液 Ｍ］ 北 北
社 ，９ ７ １８ ．
［ ］ ［ ］ ． ． 里特． ２ 美 Ｈ Ｅ 梅 液压控 制 系统 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 科学 出版
推 较 之下 ， 流管 电液 伺 服 阀和 喷嘴 挡板 式 电液伺 服 阀 一 推 广 和 大 规 模 的应 用 ， 动 我 国 的工 业 进 一 步 向前 射 在全尺 寸飞机 结构静 力／ 劳试验 中的优劣 可见 到 了大规模 的发展 ， 我 在飞 行器 设计的过程 中， 使用 地面静力／ 疲劳加 载试验 机进 行半物理仿 真 试验 是必 经 的项 目。静 力／ 劳加 载试 疲 验水平 的高低直接 联系着航 空工业 的发展 。而 电液伺
１０ Ｋ ｐ 。配合编码 器或 者光栅 检 测 ， 实现 半闭环／ 闭环控制 ， ００ ｐｓ 可 全 控制精 度 ０ ０ １ｍ ．０ ｍ。
中达 电通将 Ｈ ｐ一 ４ ２数控 系统的优 势和 台达 Ａ ２伺服快速响应 、 高解析度和平稳运行的特 色结合在一起 ， 使得此
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表 １ 、ｙ 轴 伺 服 系 统 的 选 型 、ｚ
考虑 到保证数控加工质量 的需要 ，各轴对应增加 挡块机床运
电路的需要 。伺服器 的动力 由 Ｎ Ｃ电源提供 。其 中 Ｎ Ｃ
行 的安全 。另外 ，根据 电气线路 改造 和电气设 备安装
要求 ，在机床对应位 置进 行改造 。
中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ６ Ｇ ９ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ —３８ （０ １ １ ０ １ ８ １ ２ １ ） ８—１５— ２ ４
曲轴磨床广泛应用 于造船 、机 车、大 型压缩 机等
为继 电器控制 ，砂轮架横 向、纵 向运动均通过普通丝
制造行业 以及修理行业 ，用来磨 削各种大型曲轴连杆 颈 和主轴 颈零 件 。近年来随着汽车制造和装备制造业 的迅速发展 ，曲轴磨床 的需求量也迅速增加 ，尤其是 对高精度 、数 控 化 、 自动化 曲轴 磨 床需 求 也 越来 越 大 。对一些原有 的曲轴磨 床进行数控 化改造 ，可 以节约成本 ，提高生产效率 。 文 中对 现 有 的一 台 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 末 生 产 的 ＭＱ ２０型 曲轴磨床进 行改造 。该 机床原 有控制 方式 ８４
２ 机械 部分 改造
拆 除原有的工作台横 向 （ ） 轴 、砂轮进给 （ 轴）
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ ０— ８—１ ３
作者简介 ：刘朝晖 （ ９ ９ ） １７ 一 ，讲师 ，从 事数控技术 、Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ／ Ａ Ａ ／ Ａ Ｃ Ｅ教学研究。Ｅ—ｍ ｉ ｇｕａ ＠１６ ｔｍ。 ａｌ ｓｃｄ ２ ． ｏ ：ｊ
数控 系统 、伺 服驱 动 、伺 服电机 、滚珠丝杆螺母机构 、Ｐ Ｃ Ｌ 、Ｍａ ｏｓ ７测 量仪及 其他 元器 件 ，完成 了 曲轴磨床 的数 控化 ｒ ｓ ｐ Ｐ 硬件改造 ；设计 了针对性很 强的磨削界面 、砂轮修整界面和机床安全 保护程序 。实际使用结果 表 明：数 控化改造后 的机床 生产效率有较 大提 高 ，工人 的劳动强度也大大降低 ；增加 了防碰撞 、超程 保护设计 ，提高 了机床的安全性能 。 关键词 ：曲轴磨 床 ；数控 化改造 ；Ｈ Ｓ ・３数控系统 Ｕ ＴＡ
如图 １ 示。 所
图 １ 控 制系统方案
一
Ｈ Ｓ —３数控 系统是 中达 电通 （ Ｕ ＴＡ 台达 ） 公 司的 款 车床用 Ｃ Ｃ系 统 ，最 大支持 ３轴 控制 ，可用 于 Ｎ
泵 、冷 却泵 、润滑泵 、Ｍ ｒｏｓ ａ ｓ 测量 仪 以及 扩 展 的控 ｐ
制面板 通过系 统外 接 的 Ｐ Ｃ单元 进 行控 制 。系统 自 Ｌ
带 的 Ｃ Ｔ ＭＤ 接 口可 以进行 数控 系统参数 设置 、信 Ｒ／ Ｉ 息显示 、指令 及数据输入等相关操 作 。
数控磨 床。应用其 对一些原有的曲轴磨床进行数控化 改造 ，可 以节约成本 ，提高 生产效率 。定 义 轴 一 为砂 轮的进 给轴 ，Ｙ轴为 砂轮 修整 坐标 轴 ， 轴为 砂 轮工作 台横 向移 动 轴 。头 架 电机 、砂 轮 电机 、液 压
・
１ ６・ ２
机 床 与 液 压
第３ ９卷
的丝杆螺母机构 ，改为滚珠 丝杆螺母 副结构 ，选择 中 达电通 Ｌ Ｍ— Ｔ Ｒ系列滚珠丝杆螺母 副 ，并选择相应伺服
服电机 、伺服驱动器 、滚珠丝杠 螺母 副传动装置 ，完
系统和伺服 电机 。改造原 有砂轮修整 装置 ，增加 由伺
成砂 轮修整器轴 （ ）的改造。Ｙ 电机必须带有刹 Ｙ轴 轴 车装置 ， 、 、 轴伺服系统的选型如表 １ Ｙ 所示。
冷 却泵 。其 中砂 轮 电 机 和 头 架 电 机 通 过 变 频 器 控
制 ，其 型 号 分 别 是 中 达 电 通 的 Ｖ Ｄ １ Ｅ ３ 和 Ｆ １０ ２ Ａ
ＶＦ ＤＯ１ ５Ｅ２ Ａ ３
机柜 电源 回路 （ 图 ３所 示 ） 主要 满 足 Ｎ 如 Ｃ电
源 、Ｐ Ｃ、照明 、空调 、Ｍａｐｓ 测 量仪及 其他控 制 Ｌ ｒｏｓ
杆螺母传动 ，砂轮需要人工进行修整 ，其 自动化程度
不高 ，难 以满 足复杂零件高 速加 工的需要 ，因此需要 进行改进 。
１ 总体 方 案设 计
考虑到改 造 的性 价 比，使 用 中达 电通 的 Ｈ Ｓ ． Ｕ Ｔ Ａ ３通用系列 Ｃ Ｃ系统进行数 控化改造 。其 系统方 案 Ｎ
基 于 中 达 数控 系统 的 曲轴 磨 床 数控 化 改 造
刘朝 晖 ，张伟 ，肖忠跃
（ ．井 冈山大 学工 学 院 ，江西 吉安 ３ ３ ０ １ ４ ０ ９；
２ ．安 福 县 水 利 局 ，江 西 安 福 ３ ３ ０ ） ４ ２０
摘要 ：随着制 造业 的发展 ，一些 旧磨床难 以适应企业生产要 求 ，因此有必要对部 分机床进 行数控改 造。使用 ＨＵ Ｔ Ａ Ｓ ．３
Ｌｌ Ｌ２
图 ２ 主 动 力 回路
Ｌ３
Ｎ
●
ＱＦ ＼ ９
Ｑ ＼ ． ＼
｜
Ｑ
、
ＱＦ ７ｋ
２１ ０ １年 ９月
机床与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ Ｃ Ｔ ＩＳ
Ｓｐ ２ １ ｅ ． ０１ Ｖ０＿ ９ Ｎｏ １ ｌ３ ． ８
第３ ９卷 第 ｌ ８期
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ １—３ ８ ． ０ １ １ ． ４ ｓ ８ １２ １． ８０ ５
电源要求使用三 相供 电 ，Ｐ Ｃ电源使 用两 相供 电 ，其 Ｌ 余考虑各相之间的平衡 ，采用单相 ２０Ｖ供电方式 。 ２
Ｒ ＱＦ Ｌ１
３ 电气 部分 改造
３ １ 动 力部 分 ．
机 床采用 三相 供 电方式 ，主要 由主 动 力 回路 和
机 柜 电源 回路组成 。主动力 回路 （ 图 ２所 示 ） 主 如 要供 电给 砂 轮 电机 、头 架 电 机 、润滑 泵 、液压 泵 、