【摘要】：數(shù)控機床的系統(tǒng)置換是對原有舊數(shù)控機床進行改造,保留性能較好的機床主體與主要功能部件,更換數(shù)控系統(tǒng),進行電氣改造和機床參數(shù)調(diào)試與優(yōu)化,滿足使用需求。本文研究的目的是通過研究西門子與華中數(shù)控兩個數(shù)控系統(tǒng)的功能與特點,采用西門子數(shù)控系統(tǒng)替換原華中數(shù)控系統(tǒng),重點探索置換數(shù)控系統(tǒng)后硬件和軟件的改造方案,實現(xiàn)系統(tǒng)更換后的各項功能。本文通過對現(xiàn)有數(shù)控銑床的使用狀況進行評估,結(jié)合國內(nèi)數(shù)控機床改造技術(shù)的研究,確定對數(shù)控系統(tǒng)進行置換,根據(jù)使用需求采用西門子數(shù)控系統(tǒng)置換原數(shù)控系統(tǒng)。首先對兩個數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進行研究,設(shè)計置換整體方案。設(shè)計電氣改造方案,對機床控制線路重新鋪設(shè),完成了系統(tǒng)硬件連接;系統(tǒng)與驅(qū)動器間增加光電耦合器電路,滿足不同系統(tǒng)部件輸入輸出端口電平和信號要求,使系統(tǒng)與驅(qū)動器聯(lián)通,匹配參數(shù),解決了置換后的硬件兼容性問題;設(shè)置系統(tǒng)伺服參數(shù),匹配伺服與驅(qū)動器,完成伺服與位置反饋、主軸位置控制參數(shù)的設(shè)定;增加自動換刀系統(tǒng),完成了控制參數(shù)設(shè)置,實現(xiàn)機床自動換刀功能;采用測量設(shè)備檢測機床精度,調(diào)整機床間隙和修改系統(tǒng)補償參數(shù),減少誤差,恢復(fù)了機床的加工精度。其次對PLC模塊進行連接,重構(gòu)梯形圖,完成編制急停、冷卻液控制、手輪控制、潤滑控制、換刀控制等功能子程序,實現(xiàn)新系統(tǒng)對機床輔助功能的控制,完成了系統(tǒng)置換后軟件部分的改造;對機床參數(shù)、系統(tǒng)PLC參數(shù)、伺服參數(shù)等進行設(shè)置,上電開機進行聯(lián)機測試和調(diào)整,實現(xiàn)了置換系統(tǒng)后機床的正常運行;對機床自診斷與用戶報警功能進行設(shè)置,并對系統(tǒng)參數(shù)進行備份存檔,用于機床故障自診斷與系統(tǒng)故障時數(shù)據(jù)恢復(fù)。最后進行樣件試加工,采用三坐標測量儀對樣件加工尺寸進行檢測,樣件各項檢測數(shù)據(jù)均合格,表明置換后的新系統(tǒng)各項加工性能達標,滿足改造要求,實現(xiàn)預(yù)期改造目標。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG659
【圖文】：

2.2 系統(tǒng)置換研究內(nèi)容及改造方案2.2.1 系統(tǒng)置換的研究內(nèi)容本文的系統(tǒng)置換包括以下六個方面的內(nèi)容，具體如下：1. 研究 SINUMERIK 808D、華中世紀星 HNC-22M 兩個數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)，設(shè)計出詳細的置換方案；2. 完成機床電柜重新布線，軸參數(shù)等設(shè)置；3. 修改系統(tǒng)伺服參數(shù)，保留原有的伺服放大器不變，完成伺服與驅(qū)動的匹配；4. 修改參數(shù)、重新跳線，完成機床機械部分與西門子系統(tǒng)的匹配，采用激光干涉儀等設(shè)備對機械精度進行校正與調(diào)整，使機床達到驗收標準；5. 設(shè)計機床的輔助動作，完成 PLC 梯形圖重構(gòu)；6. 新增刀庫，實現(xiàn)帶刀臂裝置刀庫的換刀功能。圖 2-2 為西門子系統(tǒng)與華中數(shù)控系統(tǒng)的控制面板置換示意圖。

12圖2-5 SINUMERIK 808D 配華中SBF驅(qū)動器接線圖2-5 SINUMERIK 808D matching SBF drive wiring diagram of huazhon 擴展自動換刀功能原機床購買時未配備刀庫，無法實現(xiàn)自動換刀功能，加工中，為滿足實訓(xùn)要求及小批量加工需要，改造方案中決定增加 2統(tǒng)，刀庫實物如圖 2-6 所示。刀庫配備單獨的控制卡，兼容 S統(tǒng)，換刀時無需額外編程，只需輸入換刀指令，即可由板卡實現(xiàn)自動換刀。

圖 2-6 盤式刀庫實物圖Fig.2-6 Physical drawing of disc - type tool bank3.4 改造后的技術(shù)特點與創(chuàng)新本課題研究僅數(shù)控系統(tǒng)需要外購，其余均利用機床原有部件，通過對系統(tǒng)數(shù)進行設(shè)置和調(diào)整，完成機床數(shù)控系統(tǒng)的置換。特點與創(chuàng)新：1. 實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的置換，通過西門子數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動原華中數(shù)控的伺服與；2. 完成數(shù)控系統(tǒng)置換后，實現(xiàn)機床原有各項功能；3. 擴展自動換刀功能，提高機床自動化程度及加工效率。4 本章小結(jié)本章通過分析 XD-40A 數(shù)控銑床目前存在的主要問題，分析市場上常見數(shù)的類型及特點，確定采用 SINUMERIK 808D 數(shù)控系統(tǒng)來替換原華中數(shù)控系統(tǒng)

【參考文獻】

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本文編號：2766376