N一084數(shù)控車(chē)床刀架升級(jí)改造
2016-10-14 來(lái)源：轉(zhuǎn)載 作者：陳培亮
摘要：N一084數(shù)控車(chē)床刀架系統(tǒng)存在的f*-I題，升級(jí)改造刀架系統(tǒng)，介紹改造實(shí)施過(guò)程，改造涉及的電路接線(xiàn)及PMC程序編制，改造效果良好。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床；刀架；程序；改造；電路
1.存在問(wèn)題
淮海工業(yè)集團(tuán)有限公司10臺(tái)N一084數(shù)控車(chē)床(南京數(shù)控機(jī)床廠(chǎng)生產(chǎn))，采用FANUC 0i Mate系統(tǒng)和BWD8—100型電動(dòng)刀架(常州亞興數(shù)控設(shè)備有限公司生產(chǎn))。BWD8—100型電動(dòng)刀架為8工位，換刀時(shí)只能沿1個(gè)方向由低號(hào)向高號(hào)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如1。刀位向8*刀位換刀時(shí)，刀盤(pán)必須順時(shí)針旋轉(zhuǎn)l周才能選中目標(biāo)刀位。換刀時(shí)間長(zhǎng)且運(yùn)行不穩(wěn)定，故障頻發(fā)，10臺(tái)數(shù)控機(jī)床價(jià)值三百多萬(wàn)元，目前因刀架問(wèn)題長(zhǎng)期無(wú)正常運(yùn)行。為此決定對(duì)BWD8—100型電動(dòng)刀架進(jìn)行升級(jí)改造。對(duì)目前市場(chǎng)上進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)刀架進(jìn)行調(diào)研后，決定采用性?xún)r(jià)比較高的AK3180A數(shù)控回輪刀架(煙臺(tái)環(huán)球機(jī)床附件集團(tuán)有限公司生產(chǎn))作為替代升級(jí)品。AK3180A數(shù)控回輪刀架引進(jìn)意大利Baruffaldi公司技術(shù)，可確保零件通過(guò)一次裝夾自動(dòng)完成車(chē)削外圓、端面、圓弧、螺紋和鏜孔、切槽、切斷等加工工序。
2.改造方案
改造技術(shù)難點(diǎn)是機(jī)械連接、刀架控制電路和刀架PMC控制程序均需重新設(shè)計(jì)，而且確少原機(jī)床廠(chǎng)設(shè)計(jì)資料，改造風(fēng)險(xiǎn)大。為慎重起見(jiàn)，先在l臺(tái)N一084數(shù)控車(chē)床進(jìn)行改造，成功后，再推廣至其余機(jī)床。
3.改造實(shí)施
3.1機(jī)械連接
(1)AK3180A刀架安裝固定位置和原刀架不同，因此，必須根據(jù)AK3180A刀架實(shí)際安裝固定尺寸，對(duì)上拖板進(jìn)行安裝螺孔的修配加工。
(2)AK3180A刀架中心高度比原刀架中心低10 mm，因此需重新配制刀架墊板和刀架定位銷(xiāo)。
3.2控制電路
AK3180A刀架結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理與原刀架不同，因此控制信號(hào)、點(diǎn)數(shù)不同，需要重新設(shè)計(jì)控制電路。兩種刀塔I／O(輸入，輸出)信號(hào)對(duì)比見(jiàn)表1，可以看出，除采用二進(jìn)制8421編碼刀號(hào)信號(hào)、選通信號(hào)和公共信號(hào)外，其余信號(hào)均為新增輸入輸出信號(hào)。
(1)FO輸出控制電路(圖1)。Y3．2和Y3．3為新增加輸出信號(hào)，利用喲板輸入輸出空余點(diǎn)A21和B21，通過(guò)NC輸出信號(hào)給中間繼電器線(xiàn)圈，使用Y32和Y3．3中間繼電器射I通斷電來(lái)控制電機(jī)抱閘、預(yù)定
圖1 AK3180 7J架PMC輸出信號(hào)控制電路
圖2 AK3180刀架PMC輸入信號(hào)控制電路
位電磁鐵動(dòng)作。注意電機(jī)抱閘、預(yù)定位電磁鐵采用DC 24 V電源，且工作時(shí)電流較大，由于原來(lái)向NC供電的DC24 v開(kāi)關(guān)電源容量不夠，同時(shí)確保NC系統(tǒng)24 v不會(huì)受到干擾。因此，需新增加1個(gè)DC 24 V開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)門(mén)向電機(jī)抱閘、預(yù)定位電磁鐵供電。
圖3數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架操作流程
(2)m輸人信號(hào)電路(圖2)。根據(jù)I／O接口輸入點(diǎn)占用情況，利用空閑點(diǎn)，分別設(shè)置B12對(duì)應(yīng)X13．5奇偶校驗(yàn)、B4對(duì)應(yīng)X11．5刀架電機(jī)過(guò)熱、A13對(duì)應(yīng)X13．6鎖緊檢測(cè)開(kāi)關(guān)、B13對(duì)應(yīng)X13．7預(yù)定位檢測(cè)開(kāi)關(guān)新增輸入點(diǎn)信號(hào)。為便于和原電路圖結(jié)合，對(duì)新增加信號(hào)線(xiàn)，直接以信號(hào)名稱(chēng)標(biāo)注信號(hào)線(xiàn)。采用0．5mill2x16芯電纜作為刀架信號(hào)線(xiàn)，預(yù)留2根作為維修備用。
(3)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。根據(jù)AK3180刀架傳動(dòng)原理，重新設(shè)計(jì)正反轉(zhuǎn)控制電路。
(4)刀架接線(xiàn)排端子與I／O信號(hào)連接電路。所用16芯電纜要直接與I／O板輸入輸出接線(xiàn)端子相對(duì)應(yīng)并連接，應(yīng)盡量避免電纜中間出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)，確保I／O信號(hào)可靠。
3.3運(yùn)行過(guò)程
刀架轉(zhuǎn)位必須先斷開(kāi)剎緊裝置，然后PMC程序才能輸出控制信號(hào)給中間繼電器K15或K16(圖1)，向刀架電機(jī)供電，按選擇方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)編碼器前1工位的選通信號(hào)下降沿到達(dá)時(shí)，則預(yù)分度電磁鐵立即供電(選通信號(hào)下降沿到達(dá)至電磁鐵供電最大延遲必須小于60 ms)。電磁鐵接電后，待預(yù)定位電磁鐵銷(xiāo)插入主軸等分鍵槽內(nèi)，回轉(zhuǎn)被迫停止，接收到預(yù)分度接近開(kāi)關(guān)信號(hào)(由0上跳為1)后，電機(jī)立即停止，50 ms后，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)使刀架剎緊定位。刀架剎緊定位后，鎖緊接近開(kāi)關(guān)輸出由O跳變到1。該信號(hào)發(fā)出立即使電機(jī)停止，剎緊線(xiàn)圈通電(鎖緊接近開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)至電機(jī)停機(jī)制動(dòng)最大延時(shí)小于60 ms)。鎖緊開(kāi)關(guān)發(fā)出鎖緊信號(hào)后，控制系統(tǒng)進(jìn)行位置檢測(cè)，以發(fā)出允許刀架進(jìn)行切削加工工件的指令。200 ms后電磁鐵斷電(刀架鎖緊結(jié)束時(shí)，電磁鐵是否斷電不影響刀架鎖緊精度)。注意如果刀架在轉(zhuǎn)位過(guò)程中電控部分故障急停，再次啟動(dòng)時(shí)必須沿停止前的運(yùn)動(dòng)方向重新開(kāi)始，具體操作流程見(jiàn)圖3。
圖4滿(mǎn)足換刀條件
圖5換刀準(zhǔn)備
圖6換刀過(guò)程1
3.4 PMC程序編制
根據(jù)AK3 1 80A刀架運(yùn)行信號(hào)波形圖及運(yùn)行流程，編制PMC控制程序，PMC參數(shù)K2為刀塔的選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)K2--00000101時(shí)，即K2．0=1、K2．1--0和K2．2=1，AK3180A刀塔才能有效，最后調(diào)試時(shí)，按照波形
圖7換刀過(guò)程2
圖和操作流程，對(duì)PMC程序中定時(shí)器對(duì)應(yīng)的PMC參數(shù)(T數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)的T參數(shù))進(jìn)行賦值(表2)。PMC程序中l(wèi)(2．0開(kāi)關(guān)參數(shù)接通后，在選擇不同機(jī)床操作模式下，可允許執(zhí)行換刀指令，操作模式為互鎖關(guān)系(圖4)；具備換刀條件后，換刀準(zhǔn)備在1000 ms內(nèi)完成(圖5)；換刀指令發(fā)出后，延時(shí)200 Ills開(kāi)始換刀，若6000 Ills內(nèi)未完成換刀過(guò)程，則輸出換刀超時(shí)報(bào)警(圖6)；寫(xiě)入目標(biāo)刀號(hào)與當(dāng)前刀號(hào)比較(圖7)；換刀過(guò)程3-7的PMC程序略；若換刀過(guò)程中，出現(xiàn)一些原因未能完成換刀，則輸出換刀故障報(bào)警(圖8)；各種報(bào)警信息顯示(圖9)。
圖8換刀過(guò)程故障輸出
圖9報(bào)警信息顯示
10臺(tái)N-084數(shù)控車(chē)床刀架升級(jí)改造后，盤(pán)活了公司長(zhǎng)期停用的固定資產(chǎn)，解決了生產(chǎn)設(shè)備棘手問(wèn)題，同時(shí)鍛煉和提高了維修隊(duì)伍，為今后數(shù)控設(shè)備維修改造提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
投稿箱：
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關(guān)信息
業(yè)界視點(diǎn)
| 更多
行業(yè)數(shù)據(jù)
| 更多
- 2025年5月 新能源汽車(chē)銷(xiāo)量情況
- 2025年5月 新能源汽車(chē)產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 基本型乘用車(chē)（轎車(chē)）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 軸承出口情況
- 2025年5月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年4月 新能源汽車(chē)銷(xiāo)量情況
- 2025年4月 新能源汽車(chē)產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年4月 基本型乘用車(chē)（轎車(chē)）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年4月 軸承出口情況
- 2025年4月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年4月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年1月 新能源汽車(chē)銷(xiāo)量情況
博文選萃
| 更多
- 機(jī)械加工過(guò)程圖示
- 判斷一臺(tái)加工中心精度的幾種辦法
- 中走絲線(xiàn)切割機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)
- 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床何去何從？
- 中國(guó)的技術(shù)工人都去哪里了？
- 機(jī)械老板做了十多年，為何還是小作坊？
- 機(jī)械行業(yè)最新自殺性營(yíng)銷(xiāo)，害人害己！不倒閉才
- 制造業(yè)大逃亡
- 智能時(shí)代，少談點(diǎn)智造，多談點(diǎn)制造
- 現(xiàn)實(shí)面前，國(guó)人沉默。制造業(yè)的騰飛，要從機(jī)床
- 一文搞懂?dāng)?shù)控車(chē)床加工刀具補(bǔ)償功能
- 車(chē)床鉆孔攻螺紋加工方法及工裝設(shè)計(jì)
- 傳統(tǒng)鉆削與螺旋銑孔加工工藝的區(qū)別