G50T数控卧式镗铣床改造

G50T数控卧式镗铣床改造

【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。