基于FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機床改造及研究.pdf

1、目前，數(shù)控機床憑借其高性能優(yōu)勢，已經(jīng)逐步成為當(dāng)代制造業(yè)不可或缺的重要組成部分。現(xiàn)階段，國內(nèi)數(shù)控機床的普遍狀況是數(shù)量多、檔次差、役齡長、升級慢。不可否認(rèn)我國工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平取得了不小的進步，機床行業(yè)的數(shù)控化率也有所增長，但對標(biāo)西方工業(yè)強國找差的結(jié)果是不容樂觀的。隨著中國向制造業(yè)強國的全速邁進，機床擁有量如此龐大且繁雜的客觀事實，使得我們對早期的數(shù)控機床改造已刻不容緩而又任重道遠。
　　項目研究的是將中船動力公司的一臺數(shù)控

2、與伺服系統(tǒng)硬件故障頻發(fā)，機械傳動與機床精度尚可，投入使用超過十五年的數(shù)控臥式鏜銑床進行改造，實現(xiàn)性能完善、精度恢復(fù)、效率提升、運行穩(wěn)定的目標(biāo)。后續(xù)為此類狀況的數(shù)控機床找尋出一條再制造的新思路，實踐出一種再利用的新理念，在經(jīng)濟性、可行性、指導(dǎo)性等方面取得實質(zhì)性的進步。
　　本論文以東芝BP150.R22數(shù)控臥式鏜銑床改造項目為基礎(chǔ)進行了全過程的深入研究，由于導(dǎo)軌修復(fù)、傳動鏈調(diào)整、精度恢復(fù)等機械范圍內(nèi)的工作系委托國內(nèi)某機床制造廠家完成

3、，本人主要負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)及電氣部分的改造設(shè)計，因此這部分的內(nèi)容將是本文介紹的主體。在本次改造項目中，主要完成了下列內(nèi)容:與機械大修廠家共同商討確定整體改造方案，綜合比較選定數(shù)控系統(tǒng)型號，編寫機床PMC梯形圖程序，實現(xiàn)液壓馬達驅(qū)動的刀庫、刀臂改造成I/O Link軸，主軸驅(qū)動部分由安川變頻器更換為FANUCαi系列主軸模塊，并增加FANUCαS系列主軸位置編碼器，恢復(fù)機械精度，加裝直線光柵尺、圓光柵等分離式檢測元件構(gòu)成進給軸的全閉環(huán)控制，并

4、利用激光干涉儀進行螺距和背隙補償，進一步提升機床精度。經(jīng)過機床檢驗、試塊加工、試運行等多個階段的實踐驗證，改造后的BP150.R22數(shù)控臥式鏜銑床在機械性能、加工精度和工作效率等方面都得到恢復(fù)，甚至部分指標(biāo)優(yōu)于原出廠狀態(tài)。
　　研究階段詳細考察和學(xué)習(xí)了行業(yè)內(nèi)機床改造的先進經(jīng)驗和成功案例，兼顧公司一線工人的使用狀況和操作習(xí)慣，對此臺設(shè)備進行了全面優(yōu)化和聯(lián)調(diào)交驗。經(jīng)機床試運行一個季度后各方面人員反饋的情況來看，機床加工精度滿足工件需求