CNC加工中心电气系统改造


伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言:

 

 XK6040加工中心是三坐标数字程序控制加工中心,由齐齐哈尔第二加工中心1994年生产,适用于小生产,加工多品种,几何形状比较复杂,精度要求比较高的零件。该加工中心采用FANUC3M-ACNC系统,3M-A是_种用于加工中心,高精度、高性能的软件固化的CNC系统,主要由电源单元、主印刷电路板、伺服控制单元、直流伺服电机、操作面板和手动脉冲发射器组成。目前,XK6040型加工中心电气控制系统线路老化,主印刷电路板、伺服控制单元电器故障频繁,维修困难,维修成本高,而且很难买到原有电器配件。为此,采用宝元LNC-M528ACNC系统和安川伺服驱动对机床进行电气改造。

 

 

1 XK6040型加工中心工作原理

 

该加工中心采用机电一体化结构,加工中心电气元件主要有:①左壁柜,主要安装继电器控制元件、总电源开关;②变压器箱,装有数控控制变压器及伺服变压器;③CNC柜,装有控制单元及伺服单元;④悬臂操作站,可旋转150°通过CNC系统对加工中心进行操作;⑤主轴控制面板,安装在加工中心左侧壁柜上方,通过按钮开关可手动控制主轴正反启停及冷却操作。该加工中心具有z, 三坐标的卧式CNC加工中心,其中z坐标为工作台纵向进给,F坐标为升降台垂向进给、Z坐标为滑鞍横向进给,分别由3个伺服控制单元控制直流伺服电机坐标并可同时联动。加工中心主要传动零件均采用合金钢制造,保证加工中心传动

 

的精度和使用寿命。进给系统工作台纵向、横向及升降运动采用滚珠丝杠传动,并由双螺母及垫片消除间隙,齿轮传动采用双片齿轮消除间隙保证加工中心运动的精度和刚性。主传动系统中,主轴是由7.5 kW电机通过一对皮带轮和两对三联滑移齿轮及_对双联滑移齿轮传动,使主轴获得18级转速,其转速范围 30?1500 r/min

 

2改造方案

 

考虑到XK6040型加工中心大部分故障均由电气故障造成停机,因此决定改造XK6040型加工中心的电气控制部分,具体方案如下。

 

(D保留原有主轴电机、保留原冷却系统、润滑系统,同时保留原有主轴控制面板。

 

©保留原有伺服变压器,其余电气元件全部从控制柜中拆除;安装一新电气控制柜,更换全部的电气元件并重新设计排列,即同时保证空间满足使用要求;更换原来的悬挂操作站,按照宝元LNC-M528A操作部件对悬挂操作站进行重新设计制作。

 

0)   选用安川伺服驱动器及配套伺服电机,配置与原加工中心电机功率相同。轴为SGDM-30ADAGSK系列伺服控制器及配套SGMG-30ACA21 0.29 kW系列伺服电机,7轴为SGDV-470A01A系列伺服控制器及配套SGMGV-55ADC6C 5.5 kW系列伺服电机。

 

?完善设备改造后全部电气资料,方便后期维护。

 

3改造实施过程

 

(D保持原加工中心所有操作方式及动作,编制加工中心PLC的控制程序;编制加工中心操作面板控制按键的动作程序;编制PLC报警信息和相关的故障诊断描述(图D

 

©按照原加工中心电气原理重新设计加工中心电气控制策略,绘制控制原理图、电柜内元器件的布置图、接线图。

 

0)设计、制作、安装与电气改造配套的机械加工件,主要是伺服电机支撑座和丝杠连轴器;安装伺服电机。

 

(4安装新的电气控制柜,依据新的电路图安装伺服控制器,并重新配置电控柜内所有电气元件及各类引线和电缆0。安装宝元LNC-M528ACNC系统操作面板。同时拆除旧电气控制柜内电气元件和旧操作面板。

 

4现场调试

 

CD电路检查。由于电气控制柜内元件重新设计和安装,其控制功能及连接导线较多,在加工中心通电前要认真的进行核实、检查,避免烧坏电器元件。

 

@送电要按一定的顺序送电。先断开所有低压断路器,合上总电源,再送控制电源,检测控制回路是否正常。当正常无误后再将其他的断路器按功能要求逐个合上。

 

(3)加工中心参数设定和数据配置。根据宝元LNC-M528ACNC系统、安川伺服驱动的技术要求对加工中心数据进行配置,分别对伺服参数、轴参数、驱动参数、手轮参数等进行参数设定和数据配置。

 

(4 PLC控制程序联机调试。根据加工中心功能的PLC程序设计,调试运行PLC程序,结合CNC系统面板进行联机调试。调试程序时要按步骤分段进行调试,手动运行、自动运行、工作台进给、加工中心安全保护、操作互锁等分段调试。对编制的PLC报警信息、故障诊断、信息描述进行调试校对,分段调试完毕后便可以进
行程序的整体调试。

 

®运行加工程序对加工件试切。使用宝元LNC-M528ACNC系统编制工件加工程序对加工件进行连续的复杂加工,并结合工件加工情况对NC数据进行优化。

 

 

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结束语:

 改造后设备运行正常,各项性能得到明显改善,宝元图2改造后的电•气控制柜内部(邰分)LNC-M528ACNC系统使设备的操作管理、程序编辑有了进—步提升,从而提高了加工能力及其加工质量。先进的CNC系统和伺服驱动,大大提高了CNC系统的可靠性,同时维护也十分方便。该加工中心改造涉及到CNC系统的更新换代,主要包括:CNC系统和伺服驱动的选配、PLC程序设计调试、加工中心参数设定和数据配置等。通过对老化淘汰的CNC系统进行更新改造,从而使加工中心恢复原有的加工 精度和加工质量,提高了生产设备的自动化水平和效率,可以作为新设备继续使用多年。

 

 

伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括:CNC加工中心钻攻中心龙门加工中心雕铣机石墨机五轴加工中心立式加工中心卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市,目前其生产的加工中心70%出口,其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务!

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