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    磨齿机数控改造
    作者:admin 日期:2015-7-10 9:27:55 人气:

    全数字数控系统在,磨齿机的数控化改 造中的应用

    1. 引言 我公司于1989 年从德国引进的ZSTZ15磨齿机,系德国NILES公司80年代的产品,其控制系统以PC603及其I/O为核心,驱动系统的展成、分度、立柱、切向进磨均采用直流驱动器和直流伺服电机,滑枕冲程控制为电液伺服驱动。因电气及液压系统老化、PLC系统经常死机机,故障率逐年增高,液压伺服系统因变量泵、伺服缸、溢流阀等元件磨损,系统的内泄和外泄均很严重,常因压力降低而不能工作,尤其是三九和三伏天系统常常出现故障,冲程速度因压力的降低,只能达到 40次/分钟,仅是原来的2/3,机床效率大为下降、机床的加工精度也受到影响。加工的齿轮多数都在10级左右,已不能满足我公司生产发展的需要。 我们采用法国产NUM Axium Power 1050全数字数控系统对其进行了改造,使这台已经工作了近20年的老设备重新焕发了青春。 2. 数控化改造思路 2.1 数控系统 用当代最先进的全数字数控系统之一,法国NUM公司生产的NUM Axium Power 1050G全数字数控系统及其全数字交流伺服驱动系统改造原来的PC603工控机及其PLC系统及其直流伺服驱动,该系统对于高性能的机床非常理想, NUM Axium Power 1050是一个多处理器的CNC,每2毫秒处理一次的路径产生及跟随,以及0.2毫秒的位置环刷新周期。具有标准的RS232接口,采用10.4寸彩色液晶显示器。 2.2 取消机械挂轮 取消原机床的机械挂轮及左、右齿面进给电机,展成运动和左、右齿面进给改为由 气垫膜机 缠绕膜机 套袋机 红包机 锻压机器人 缠绕膜机 米克重  机器人锻压 米克重控制器  切纸机 磨齿机 办公切纸机 气泡膜机  NUM数控系统及其全数字交流伺服驱动系统控制X轴和C轴联动,用NUM系统的动态操作功能,通过复杂运算自动生成电子挂轮,取消了低精度的机械挂轮,减少机械传动环节以确保展成运动关系的精确。 2.3 开发友好的人工界面 开发设计齿轮参数界面、砂轮参数界面、修整磨和循环磨界面,通过人机界面可以方便的修改齿轮参数、工艺参数。自动生成冲程长度、冲程速度、展成长度及展成速度等相关参数,简化了加工前各种不同规格齿轮的计算及调整时间,简化了操作,提高了加工效率。 2.4 改造冲程液压伺服系统 利用德国博士伺服阀和力士乐变量泵更新改造冲程液压伺服系统,采用英国NEWALL球栅尺作冲程位置反馈,使ZSTZ15磨齿机升级为全新的数控磨齿机。 2.5 将原立柱移动(Y轴)、砂轮补偿(W轴)改为NUM数控系统及其交流伺服驱动系统控制。 3. 系统硬件配置 3.1 数控系统 MUM Auium POWER 1050 with coprocessor GS 10.4”LCDcolor screen(FS20) Industry QWERTY CNC keyboard(KBD30) Machine panel(MP02) Optical fiber 15m OEM handwheel unit 3.2 数控系统原理框图如下: 4. 软件设计 4.1 NC 程序设计 利用 NUM 系统独有的动态操作功能,编制程序生成电子挂轮,确保 X 轴和 C 轴的精确运动,满足圆柱渐开线齿轮的齿形需要。 4.2 PLC 程序设计 多任务的PLC程序,提高了PLC程序的编写和可读性,共设计了%TS0循环任务模块、%INI初始化任务模块和%SP1、%SP2、%SP3、% SP4、%SP5、%SP6六个子程序模块。将机床的启动、使能、轴控制、辅助功能、报警信息等编制成不同的模块。程序结构合理、层次清晰。 4.3 人机界面设计 利用MMITOOL软件开发友好的人工界面,设计出主界面、齿轮参数界面、修整磨界面、砂轮界面、自动循环界面、报警界面。 4.3.1 齿轮参数界面 图1为齿轮参数界面,操作者只需按照齿轮加工图纸,在操作台的键盘上,输入有关的数据(如齿轮的齿数、模数、螺旋角、齿宽等)后,就能自动生成展程长度、展程

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