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CNC加工中心電氣系統(tǒng)改造
閱讀：296 發(fā)布時(shí)間：2020-8-11伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
XK6040型加工中心是三坐標(biāo)數(shù)字程序控制加工中心，由齊齊哈爾第二加工中心廠1994年生產(chǎn),適用于小生產(chǎn)，加工多品種，幾何形狀比較復(fù)雜，精度要求比較高的零件。該加工中心采用FANUC3M-ACNC系統(tǒng),3M-A是_種用于加工中心,高精度、高性能的軟件固化的CNC系統(tǒng)，主要由電源單元、主印刷電路板、伺服控制單元、直流伺服電機(jī)、操作面板和手動(dòng)脈沖發(fā)射器組成。目前,XK6040型加工中心電氣控制系統(tǒng)線路老化,主印刷電路板、伺服控制單元電器故障頻繁，維修困難，維修成本高，而且很難買到原有電器配件。為此，采用寶元LNC-M528ACNC系統(tǒng)和安川伺服驅(qū)動(dòng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行電氣改造。
1 XK6040型加工中心工作原理
該加工中心采用機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，加工中心電氣元件主要有:①左壁柜，主要安裝繼電器控制元件、總電源開關(guān);②變壓器箱,裝有數(shù)控控制變壓器及伺服變壓器;③CNC柜，裝有控制單元及伺服單元;④懸臂操作站,可旋轉(zhuǎn)150°通過CNC系統(tǒng)對(duì)加工中心進(jìn)行操作；⑤主軸控制面板，安裝在加工中心左側(cè)壁柜上方，通過按鈕開關(guān)可手動(dòng)控制主軸正反啟停及冷卻操作。該加工中心具有z, 三坐標(biāo)的臥式CNC加工中心，其中z坐標(biāo)為工作臺(tái)縱向進(jìn)給,F坐標(biāo)為升降臺(tái)垂向進(jìn)給、Z坐標(biāo)為滑鞍橫向進(jìn)給，分別由3個(gè)伺服控制單元控制直流伺服電機(jī)坐標(biāo)并可同時(shí)聯(lián)動(dòng)。加工中心主要傳動(dòng)零件均采用合金鋼制造,保證加工中心傳動(dòng)
的精度和使用壽命。進(jìn)給系統(tǒng)工作臺(tái)縱向、橫向及升降運(yùn)動(dòng)采用滾珠絲杠傳動(dòng)，并由雙螺母及墊片消除間隙，齒輪傳動(dòng)采用雙片齒輪消除間隙保證加工中心運(yùn)動(dòng)的精度和剛性。主傳動(dòng)系統(tǒng)中，主軸是由7.5 kW電機(jī)通過一對(duì)皮帶輪和兩對(duì)三聯(lián)滑移齒輪及_對(duì)雙聯(lián)滑移齒輪傳動(dòng)，使主軸獲得18級(jí)轉(zhuǎn)速，其轉(zhuǎn)速范圍 30?1500 r/min。
2改造方案
考慮到XK6040型加工中心大部分故障均由電氣故障造成停機(jī)，因此決定改造XK6040型加工中心的電氣控制部分，具體方案如下。
(D保留原有主軸電機(jī)、保留原冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)，同時(shí)保留原有主軸控制面板。
©保留原有伺服變壓器，其余電氣元件全部從控制柜中拆除;安裝一新電氣控制柜，更換全部的電氣元件并重新設(shè)計(jì)排列，即同時(shí)保證空間滿足使用要求;更換原來的懸掛操作站,按照寶元LNC-M528A操作部件對(duì)懸掛操作站進(jìn)行重新設(shè)計(jì)制作。
0) 選用安川伺服驅(qū)動(dòng)器及配套伺服電機(jī),配置與原加工中心電機(jī)功率相同。軸為SGDM-30ADAGSK系列伺服控制器及配套SGMG-30ACA21 0.29 kW系列伺服電機(jī),7軸為SGDV-470A01A系列伺服控制器及配套SGMGV-55ADC6C 5.5 kW系列伺服電機(jī)。
?完善設(shè)備改造后全部電氣資料，方便后期維護(hù)。
3改造實(shí)施過程
(D保持原加工中心所有操作方式及動(dòng)作，編制加工中心PLC的控制程序;編制加工中心操作面板控制按鍵的動(dòng)作程序；編制PLC報(bào)警信息和相關(guān)的故障診斷描述（圖D。
©按照原加工中心電氣原理重新設(shè)計(jì)加工中心電氣控制策略，繪制控制原理圖、電柜內(nèi)元器件的布置圖、接線圖。
0)設(shè)計(jì)、制作、安裝與電氣改造配套的機(jī)械加工件，主要是伺服電機(jī)支撐座和絲杠連軸器;安裝伺服電機(jī)。
(4安裝新的電氣控制柜，依據(jù)新的電路圖安裝伺服控制器，并重新配置電控柜內(nèi)所有電氣元件及各類引線和電纜0。安裝寶元LNC-M528ACNC系統(tǒng)操作面板。同時(shí)拆除舊電氣控制柜內(nèi)電氣元件和舊操作面板。
4現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試
CD電路檢查。由于電氣控制柜內(nèi)元件重新設(shè)計(jì)和安裝，其控制功能及連接導(dǎo)線較多，在加工中心通電前要認(rèn)真的進(jìn)行核實(shí)、檢查,避免燒壞電器元件。
@送電要按一定的順序送電。先斷開所有低壓斷路器，合上總電源,再送控制電源，檢測(cè)控制回路是否正常。當(dāng)正常無誤后再將其他的斷路器按功能要求逐個(gè)合上。
(3)加工中心參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)配置。根據(jù)寶元LNC-M528ACNC系統(tǒng)、安川伺服驅(qū)動(dòng)的技術(shù)要求對(duì)加工中心數(shù)據(jù)進(jìn)行配置,分別對(duì)伺服參數(shù)、軸參數(shù)、驅(qū)動(dòng)參數(shù)、手輪參數(shù)等進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)配置。
(4 PLC控制程序聯(lián)機(jī)調(diào)試。根據(jù)加工中心功能的PLC程序設(shè)計(jì)，調(diào)試運(yùn)行PLC程序，結(jié)合CNC系統(tǒng)面板進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。調(diào)試程序時(shí)要按步驟分段進(jìn)行調(diào)試，手動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行、工作臺(tái)進(jìn)給、加工中心安全保護(hù)、操作互鎖等分段調(diào)試。對(duì)編制的PLC報(bào)警信息、故障診斷、信息描述進(jìn)行調(diào)試校對(duì)，分段調(diào)試完畢后便可以進(jìn)
行程序的整體調(diào)試。
®運(yùn)行加工程序?qū)庸ぜ嚽小Ｊ褂脤氃?/span>LNC-M528ACNC系統(tǒng)編制工件加工程序?qū)庸ぜM(jìn)行連續(xù)的復(fù)雜加工，并結(jié)合工件加工情況對(duì)NC數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。