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G50T数控卧式镗铣床改造

作者：杨兆平

来源：《科技视界》2013年第05期

【摘 要】近年来，机床自动化控制技术发展很快，早期一些进口机床机械精度和液压系统基本完好，但控制系统故障频繁，维修备件很难采购，采用新技术对老系统进行改造已是大势所趋，本文重点阐述了针对G50T数控卧式镗铣床进行改造的设计思路和方案。 【关键词】数控机床；改造；CNC；加工试件 1 设备概述

G50-T是美国吉丁斯&路易斯公司98年出厂的卧式数控加工中心。该机床拥有四轴四联动机能的卧式加工设备，数控系统部分基本配置为吉丁斯&路易斯公司NumeriPath 8000开放式数控系统，内置PLC模块；伺服轴X、Y、Z、W各轴为AB1391交流伺服驱动单元，X、Y、W轴由感应同步器实现位置的全闭环控制；主轴选用的西门子611A的驱动单元；可实现主轴五档无级变速及分度控制机能；独立的液压油冷却循环系统；各轴集中润滑系统。 机床主要技术参数：（略） 2 改造方案选择 3 数控系统改造安装

3.2 拆除原X、Y、Z、W轴的伺服驱动器和伺服电机。 3.3 拆除原机床的所有低压电气元件。

3.4 拆除原机床的限位开关、行程开关、换挡开关、油路检测开关。 3.5 拆除原机床的所有电线电缆及防护软管。 3.6 拆除液压部分的损坏件、缺损件和失去功能件。

3.11 更换主轴电机为西门子交流永磁感应电机1PH7系列，额定功率30kw，最大功率45kw（S6-40%）。

3.12 原机床主轴采用的是外装位置编码器检测定位，换装西门子增量式光电编码器，sin/cos 1Vpp信号，编码器线数5000线。保证主轴的任意角度准停的精度。通过主轴电动机内

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置安装的位置编码器或在机床主轴箱上安装一个与主轴1：1同步旋转的位置编码器来实现准停控制，准停角度可以360°任意设定。

3.13 重新编制机床的换挡程序，确保能自动识别加工程序中的S指令，实现换挡功能。 3.14 增装德国西门子原装MINI手持单元，带轴选择和倍率选择，方便操作者对刀和移动调整坐标。防护等级：IP65。 4 系统调试

系统调试是该机床改造过程中的一个重要环节，也是一项相对复杂的系统工程，调试按如下步骤进行：

4.1 CNC系统功能检查及调试，主要包括CNC系统硬件工作状态检查、主轴驱动系统通讯功能的调试检查、数字伺服系统初始化等

4.2 PLC编程调试，此部分工作的核心是必须完全了解机原机床逻辑控制，通过对PLC编程保证与原机床逻辑控制相符 4.3 机床各坐标轴的控制调试

4.3.1 在开环状态下，用手动方式分别对4个坐标轴进行移动测试，观察运行平稳情况； 4.3.2 在闭环状态下，用手动方式分别移动各坐标轴，修改有关参数，使面板显示数值与方向与实际相符；

4.3.3 在手动方式下，对机床软极限参数进行调整。

4.4 设置机床参数及功能代码，包括对各坐标轴滚珠丝杆的误差进行补偿、设置各坐标轴参考点及机床零点等； 5 小结

G50T数控卧式镗铣床通过数控改造，恢复了设备功能，按照综合加工精度检验试件的要求（如图所示），该设备按程序安排进行了∮50中心孔的镗削、350x350正方形四周铣削、230x230斜正方形四周铣削、∮220外圆铣削、3°斜面铣削以及4组台阶坐标孔的镗削，试件加工完成后通过三坐标测量机检测，各尺寸和形位公差全部达到了公差允许范围，经过近半年时间的满负荷运行，系统稳定可靠，收到了机床改造的预期目标。 [责任编辑：王静]