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zczc777
陽(yáng)光總在風(fēng)雨后,烏云上有睛空!珍惜所有的感動(dòng)每一份希望在你手
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樓主  發(fā)表于: 2008-12-01 22:08
一般一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)在使用到15年左右就進(jìn)入產(chǎn)品老化期,故障開(kāi)始顯著增加,這時(shí)需對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行改造,用新數(shù)控系統(tǒng)替換老數(shù)控系統(tǒng)。改造老機(jī)床與購(gòu)買(mǎi)新機(jī)床相比,投資較低,而且又能增強(qiáng)系統(tǒng)功能,提高機(jī)床設(shè)備的技術(shù)水平與性能,提高原機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)效率,給用戶(hù)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這些已成為人們的共識(shí),因此近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)從事機(jī)床改造工作的企業(yè)越來(lái)越多。


西門(mén)子工廠自動(dòng)化工程有限公司是德國(guó)西門(mén)子股份有限公司在中國(guó)自動(dòng)化領(lǐng)域投資的第一家合資公司,獨(dú)家負(fù)責(zé)西門(mén)子公司在中國(guó)的機(jī)床改造業(yè)務(wù)。采用西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)老設(shè)備進(jìn)行改造是公司的主要業(yè)務(wù)之一。公司成立 7年來(lái),已對(duì)國(guó)內(nèi)100多家企業(yè)的200多臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了成功的改造,改造過(guò)的機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、銑床、磨床、沖床、加工中心到深孔鉆床、落地鏜床、龍門(mén)銑床和自動(dòng)化生產(chǎn)線,為用戶(hù)取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,深受廣大用戶(hù)的歡迎。

一、數(shù)控機(jī)床改造的步驟

1、對(duì)一臺(tái)機(jī)床的成功改造一般分為3個(gè)階段。
調(diào)研及系統(tǒng)選型

改造前必須對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能、運(yùn)行狀態(tài)、現(xiàn)有加工精度、特殊功能以及用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)改造后要求達(dá)到的性能進(jìn)行詳細(xì)了解。數(shù)控系統(tǒng)主要由控制、驅(qū)動(dòng)和測(cè)量系統(tǒng)3部分組成。究竟是整體改造還是局部改造取決于上述3大系統(tǒng)的狀況以及用戶(hù)的經(jīng)費(fèi)。


系統(tǒng)的選型與配置需綜合考慮機(jī)床狀況、用戶(hù)對(duì)功能的要求、改造經(jīng)費(fèi)及各種數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)。系統(tǒng)配置時(shí),需對(duì)電纜長(zhǎng)度、電機(jī)扭矩及額定轉(zhuǎn)速、主軸功率、系統(tǒng)安裝空間等細(xì)節(jié)予以充分考慮。

2、準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段的工作包括改造部分電路設(shè)計(jì)、控制程序編制及技術(shù)培訓(xùn)。電路設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)新系統(tǒng)硬件與非改造部分的接口,然后根據(jù)加工時(shí)機(jī)床動(dòng)作的控制邏輯,對(duì) PLC進(jìn)行編程,確保機(jī)床動(dòng)作正確并實(shí)現(xiàn)最佳控制,在可能的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬。為了保證用戶(hù)能正確使用、編程與簡(jiǎn)單的維修,需要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行操作、編程、維修等培訓(xùn)。

3、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收

現(xiàn)場(chǎng)安裝指安裝新系統(tǒng),部分或全部更換強(qiáng)電回路,重新設(shè)計(jì)機(jī)床操作面板,制作新法蘭盤(pán)與聯(lián)軸節(jié),輸入輸出線改接等。


完成上述工作后,即可通電調(diào)試機(jī)床,優(yōu)化機(jī)床參數(shù),調(diào)試各軸動(dòng)作及輔助動(dòng)作等。調(diào)試結(jié)束后,應(yīng)進(jìn)行試加工,考機(jī)并最終驗(yàn)收。

二、 西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

我們推薦西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK
840C,840D,810D,802S,F(xiàn)M/NC,WF以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)SIMODRIVE
611A,611D,6RA24用于老系統(tǒng)的改造,它們能滿(mǎn)足各種要求。
1、SINUMERIK 840C+SIMODRIVE
611A/D。 840C是西門(mén)子公司的超級(jí)全功能數(shù)控系統(tǒng),最多控制30個(gè)軸(其中最多6個(gè)主軸),具有5軸聯(lián)動(dòng),藍(lán)圖編程,三維圖形模擬,6個(gè)CNC通道,多CPU,網(wǎng)絡(luò)接口等功能,PLC為功能強(qiáng)大的PLC135WB2。可控制模擬驅(qū)動(dòng)、數(shù)字驅(qū)動(dòng)或兩者混合控制,特別適合于高級(jí)復(fù)雜數(shù)控系統(tǒng)的改造。

2、SINUMERIK 840D+SIMODRIVE
611D。 840D是先進(jìn)的全功能數(shù)字式數(shù)控系統(tǒng),整個(gè)CNC(包括集成式PLC)縮小為單個(gè)模塊并集成于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,中英文操作顯示,最多控制31個(gè)軸(最多31 個(gè)主軸),PLC為S7-300,強(qiáng)大的插補(bǔ)功能使它能輕易完成多軸非線性插補(bǔ),適合于臥式加工中心、龍門(mén)鏜銑床、磨床、數(shù)字化機(jī)床及其他專(zhuān)用機(jī)床改造的要求。

3、SINUMERIK 810D+SIMODRIVE
611D。810D是全新數(shù)字化構(gòu)造的控制器,包括NC,PLC和5軸(1個(gè)主軸)數(shù)字閉環(huán)系統(tǒng)控制(3個(gè)已內(nèi)裝的功率部件)。適合于小型車(chē)床、銑床、磨床或加工中心的全面改造,性能可靠。

4、SINUMERIK FM-NC+SIMODRIVE 611A。與SIMATIC
S7-300一起使用,體積最小,最多控制5軸(1個(gè)主軸),可配用步進(jìn)電機(jī),中英文操作顯示。特別適合于只改造數(shù)控系統(tǒng)而保留模擬驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合,廣泛用于數(shù)控車(chē)床、銑床、磨床及立式加工中心的改造。

5、SINUMERIK
802S,是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)為經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控車(chē)床、銑床、磨床及特殊用途的其他機(jī)床而設(shè)計(jì)的。
6、SIMATIC
S7-300,M7-300。在一些PLC邏輯控制的機(jī)床改造中,S7-300及模塊化工業(yè)計(jì)算機(jī)M7-300以配置靈活、使用方便、價(jià)格低廉的特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。

3 數(shù)控系統(tǒng)改造的類(lèi)型

按照原機(jī)床所使用的系統(tǒng)的情況,數(shù)控系統(tǒng)的改造可分為以下幾種類(lèi)型。
1、原機(jī)床為普通機(jī)床

普通機(jī)床價(jià)格便宜,操作方便,但其所能進(jìn)行的加工工序簡(jiǎn)單,效率低,對(duì)操作者的熟練程度要求較高。將普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床,不但可提高加工效率,增加加工復(fù)雜型面等功能,還可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)床與上位機(jī)的聯(lián)網(wǎng),利用CAD等技術(shù)增強(qiáng)機(jī)床的加工能力。

將普通機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床,要同時(shí)進(jìn)行機(jī)械改裝和增加數(shù)控系統(tǒng)的工作,其中機(jī)械改裝的工作量相對(duì)要大一些。

機(jī)械改裝包括:
a 拆除原機(jī)床的部分齒輪傳動(dòng)鏈;
b 將普通絲杠換為滾珠絲杠;
c 制作法蘭盤(pán),安裝新電機(jī)。

這種類(lèi)型的改造由于原機(jī)床價(jià)格本身就已很便宜,改造所選用的數(shù)控系統(tǒng)一般為步進(jìn)電機(jī)或低檔次的交流伺服系統(tǒng)。如西門(mén)子的802S就是一種很適合于這種改造類(lèi)型的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。802S系統(tǒng)的特點(diǎn)是:

a 中英文菜單顯示,安裝調(diào)試簡(jiǎn)便、快捷,操作編程簡(jiǎn)單;
b 目前使用的步進(jìn)電機(jī)扭矩最大可到25N·m,適用于絕大多數(shù)普通機(jī)床;
c 有車(chē)床型、銑床型等多種類(lèi)型。
這種類(lèi)型的改造周期短,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間1至2天即可,價(jià)格便宜,難度小,適合于對(duì)大批量機(jī)床的改造。

2、原機(jī)床使用的是西門(mén)子公司的老數(shù)控系統(tǒng)


西門(mén)子公司作為世界上最早開(kāi)發(fā)研制數(shù)控系統(tǒng)的公司之一,在七八十年代陸續(xù)推出了SYSTEM5,SYSTEM6,SYSTEM7, SIN3,SIN8,SIN850,SIN880等多種數(shù)控系統(tǒng),在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。隨著時(shí)間的推移,這些系統(tǒng)逐漸進(jìn)入了老化階段,故障率逐年上升,所需備件越來(lái)越難于及時(shí)供應(yīng)且價(jià)格較高。

對(duì)使用以上西門(mén)子系統(tǒng)的機(jī)床,若能用西門(mén)子新數(shù)控系統(tǒng)如SINUMERIK
FM-NC,840C,840D等來(lái)進(jìn)行改造,不但可以大大降低故障率,免去備件供應(yīng)的后顧之憂(yōu),而且由于新系統(tǒng)具有的一些新功能,如中文界面,網(wǎng)絡(luò)接口,遠(yuǎn)程診斷等,可以使老機(jī)床經(jīng)改造之后上一個(gè)檔次。

這種類(lèi)型的改造我公司已完成了數(shù)十臺(tái),都取得了圓滿(mǎn)成功,如在哈爾濱某工廠用SINUMERIK
820替換SYSTEM7 系統(tǒng)的車(chē)床改造,在上海某公司用SINUMERIK
840C替代SIN8系統(tǒng)的深孔鉆改造,在南京某汽車(chē)公司完成的WF723+OP27替代WF726+WF785的專(zhuān)用鏜床改造等等。

這種類(lèi)型改造的特點(diǎn)是:
a
由于西門(mén)子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、使用的延續(xù)性,改造時(shí)除了將新、舊系統(tǒng)的接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換外,原機(jī)床的PLC程序設(shè)計(jì)思想將被完全保留,原機(jī)床廠家的控制邏輯不會(huì)被改變,這一點(diǎn)對(duì)大型、復(fù)雜機(jī)床的改造特別重要。如我們?cè)谀硰S完成的一臺(tái)SINUMERIK
840C改造SIN8系統(tǒng)的項(xiàng)目,原機(jī)床有9根伺服軸,極其復(fù)雜的冷卻控制,自動(dòng)測(cè)量,五軸聯(lián)動(dòng),附件頭更換,手動(dòng)、自動(dòng)兩套控制邏輯切換等,如果我們重新編制PLC程序,若沒(méi)有原廠家工程師的幫助是難以完成的。

b 可以采用只改控制部分或控制部分、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全部改造兩種方式,靈活性較大。
c
可以充分利用原有的器件,如電纜、插頭等,從而減少這部分改動(dòng)所需的時(shí)間。這種類(lèi)型的改造一般周期不會(huì)太長(zhǎng),把握性大。

三、原機(jī)床使用的是非西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)

在國(guó)內(nèi)早期購(gòu)進(jìn)的數(shù)控機(jī)床中數(shù)控系統(tǒng)種類(lèi)比較多,有些數(shù)控系統(tǒng)由于生產(chǎn)廠家實(shí)力有限,產(chǎn)品不成熟,問(wèn)題較多;有些數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家已經(jīng)不存在了,無(wú)備件供應(yīng);有些廠家的新數(shù)控系統(tǒng)控制部分和驅(qū)動(dòng)部分是一體的,不能滿(mǎn)足有些用戶(hù)只想改造其中某一部分的愿望。

西門(mén)子的新數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)大,檔次齊全,可以解決以上所有問(wèn)題。
這種類(lèi)型的改造特點(diǎn)是:
a
改造對(duì)象一般為數(shù)控車(chē)床、加工中心等通用、不特別復(fù)雜的機(jī)床。我們?cè)脑爝^(guò)一臺(tái)美國(guó)產(chǎn)MCN20加工中心,該機(jī)床有X、Y、Z、B、主軸等5根軸,48把刀鏈?zhǔn)降稁?kù),雙工作臺(tái),數(shù)控系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均為機(jī)床廠開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,1981年產(chǎn),1995年作為二手設(shè)備引進(jìn),因無(wú)備件已停機(jī)一年。改造采用西門(mén)子 SINUMERIK
840C,原驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保留,安裝、調(diào)試及驗(yàn)收共4周時(shí)間,投入使用后效果良好。
b 由于重新設(shè)計(jì)機(jī)床的整個(gè)控制邏輯,改造所需時(shí)間稍長(zhǎng)。

4 原機(jī)床使用的是專(zhuān)用控制系統(tǒng),

專(zhuān)用控制系統(tǒng)由于控制對(duì)象單一,需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),一般價(jià)格比較昂貴。用西門(mén)子通用數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行改造可降低成本,提高可靠性。不過(guò)專(zhuān)用控制系統(tǒng)的控制對(duì)象一般是沖床、磨床等,這類(lèi)機(jī)床本身就屬于復(fù)雜機(jī)床類(lèi),加上專(zhuān)用控制系統(tǒng),改造難度大。

我公司近年來(lái)完成了多臺(tái)這種改造項(xiàng)目,如珠海某廠的專(zhuān)用沖床改造、南京某汽車(chē)廠的開(kāi)卷線改造等。
這種類(lèi)型的改造特點(diǎn)是:
a 改造后的機(jī)床可以達(dá)到原機(jī)床的性能,但很難超過(guò)。
b
有一定的風(fēng)險(xiǎn)。專(zhuān)用系統(tǒng)可對(duì)某些信號(hào)進(jìn)行特殊處理,實(shí)現(xiàn)某些特殊功能。如果改造前對(duì)原系統(tǒng)認(rèn)識(shí)不足,性能了解不全面,很可能導(dǎo)致整個(gè)改造項(xiàng)目的失敗。

c
用通用系統(tǒng)替代專(zhuān)用系統(tǒng),費(fèi)用可大大降低,如我公司在南京做的開(kāi)卷項(xiàng)目用WF通用模塊,改造費(fèi)用不足專(zhuān)用系統(tǒng)的1/2。


總體來(lái)講,西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)由于它本身所具有的優(yōu)勢(shì),在國(guó)內(nèi)的機(jī)床改造市場(chǎng)中占有了領(lǐng)先地位,得到了廣泛應(yīng)用,正受到越來(lái)越多用戶(hù)的歡迎。
shadow_zhang
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1樓  發(fā)表于: 2008-12-02 09:24
現(xiàn)在用的最多的數(shù)控系統(tǒng)時(shí)FANUC,西門(mén)子的次之