0 引言
本文所研究的對象是某職業(yè)學校實訓車間的一臺 HASSVF-3D 立式加工中心。這臺加工中心已經(jīng)使用多年,在經(jīng)歷了多次的大型維修之后,還是經(jīng)常出現(xiàn)故障,對教學造成了嚴 重的影響,為此本文針對這一情況對加工中心進行改造。
本文考慮到該加工中心機床部分基本完好而數(shù)控系統(tǒng)等已經(jīng)無法繼續(xù)使用,打算改造為一種實訓型加工中心。首先將原有的數(shù)控系統(tǒng)進行更換,同時在原有的系統(tǒng)中變頻器和伺服驅(qū)動器與原有的數(shù)控系統(tǒng)是通過一個保密的協(xié)議進行通信的, 新的系統(tǒng)無法與原有的變頻器與伺服驅(qū)動器進行通信,所以也要更換掉。如果伺服驅(qū)動器更換了,那么伺服電機也要進行更換。對于主軸電機來說,由于其功率相對來說是比較大的,同時現(xiàn)階段的運行過程中也沒有出現(xiàn)太多的異常,所以可以繼續(xù)使用。另外機械部分的一些改造工作僅僅只為了配合系統(tǒng)電氣部分的改造工作,不用進行太多的改變。
1 數(shù)控系統(tǒng)的選型
由于本文設(shè)計的是實訓型加工中心,因此在整個加工中心 的改造工作里面最為核心的就是數(shù)控系統(tǒng)的改造工作了,必須 要選擇一個合適的數(shù)控系統(tǒng)才能夠使工作順利完成,同時數(shù)控 系統(tǒng)的其他部分比如變頻器及伺服驅(qū)動也就確定了。本次加 工中心改造的目的是為了使加工中心更能滿足教學的需要,所 以設(shè)計的過程中沒有必要過多的追求加工性能,本文選擇了當前主流的西門子數(shù)控系統(tǒng) SINUMERIK 808D,在伺服驅(qū)動方面選擇的是 SINAMICS V60 伺服系統(tǒng),在主軸方面選擇的是模擬主軸,在變頻器方面選擇的是 MICROMASTER420。
2 電氣系統(tǒng)的設(shè)計與選型
2.1 加工中心伺服系統(tǒng)設(shè)計
對于整個數(shù)控機床來說,比較重要的一個部分就是伺服系 統(tǒng)了,因此一定要選擇一個合理適用的。為了使選擇的電機能 夠符合改造的要求,其給定負載首先要符合要求,其次再校核 負載慣量。
在數(shù)控機床里面,如果一個零件要進行切削加工的時候, 伺服電機所輸出的力矩要克服一定的力矩: 恒定的負載力矩以及切削力矩; 機床工作臺加、減速需要的力矩,選擇的伺服電機能夠滿足需求,需要看這個電機是否滿足這個條件: 負載的慣量不能大于電動機本身慣量的 3 倍。
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3 系統(tǒng)試運行
為了驗證本文設(shè)計實訓性加工中心的性能,在使用之前一 定要試運行。試運行的時候為無負載運行,根據(jù)相關(guān)標準的要求,在空運行的時候程序要一直運行長達 32 h,并且倍率開關(guān)要一直保持在 100%。機床進行運行的時候不能夠出現(xiàn)任何問題,否則重新開始,在空運行的時候可以非故障停機,每次時間 不可以大于半小時,否則必須要重新開始。
在進行試運行之前,要檢查機床是否能夠滿足下列條件:
1) 在立體三軸上面均要配置一個導軌伸縮防護罩作為保護措施。
2) 系統(tǒng)的刀庫里面要掛滿刀。
3) 整個系統(tǒng)的安裝以及調(diào)試工作都要完成并且不出現(xiàn)任何問題。
4) 整個系統(tǒng)在準備運轉(zhuǎn)之前,一定要完成清潔工作并將所 有的電柜門關(guān)上。
所有條件滿足之后,數(shù)控機床開始進行試運行工作,在整 個過程中沒有發(fā)現(xiàn)任何機床故障,試運行通過。
2024-11
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