经济型数控改造普通外圆磨床.pdf

精密制造与自动化
2010年第3期
经济型数控改造普通外圆磨床
孙丽萍1张琦朱宏佳王玮
上海机床厂有限公司(200093)
上海开通数控有限公司2(200233)
摘要针对MKE1320H国产数控化改造,阐明了当今社会机床数控化改造很有必要性,而且将成为一种趋势
不仅降低了生产成本,同时提高了机床的自动化程度。
关键词数控改造砂轮修整机床调试
机床数控改造的必要性分析
只把跟数控系统有关的部分进行重新设计
对普通机床进行数控化改造非常有必要性。首
下面介绍一下利用国产经济型数控系统改造普
先数控磨床比普通磨床有优越性,数控机床能够解通外圆磨床的实例:在原普通机床的机械基础上,
决机械制造中结构复杂、高精度、批量小、零件多采用上海开通数控KT630系统改造MKE1320H的
变等加工问题,而且能稳定产品的加工质量,大幅电气控制回路,改造后的磨床操纵台如图1所示。
度地提高生产效率。冈为数控系统有很强的运算
记忆和存储能力,可存储多个加工程序,并可自动
执行实现自动化。它还拥有自动报警、自动补偿等
功能,给操作人员提供了便利。改造后的机床不仅
降低了工人的劳动强度,节省了劳动力。还体现在
个人可以看管多台机床,同时也减少了工装。可
充分利用现有条件在原机械结构的基础上改造,缩
短了新产品试制周期和生产周期,快速响应市场的
变化。其次对大多数中小型企业来讲,由于数控机
床价格较贵,一次性大的投资使得他们心有余而力
图1MKE1320磨床操纵台
不足。我国作为机床大国,对普通机床数控化改造
不失为企业经营的一种好策略。
机床两轴(X轴、Z轴)的进给运动分别由数控
机床的数控化改造不仅包括普通机床数控改交流伺服电机通过滚珠丝杠传动,伺服电机上带有
造,还有旧数控机床的改造。近些年,许多公司上内置编码器,数控系统与伺服电机构成位置半闭环
世纪八九十年代引进的数控机床已经进入了故障多控制。轴和Z轴上分别没有硬限位和参考点组合开
发期。由于数控系统更新换代快,原机床的数控系关。增加了对刀和量仪装置。保留原有机床的主轴
统都已停产,一次次更换品贵系统备件,不如更换单元和液压系统。该机床的数控系统实现的是半闭
新的系统。困此利用新的数控系统改造旧数控机床环控制,在满足工艺要求的基础上,虽然它的精度
也成为一种必然的趋势
比闭环系统的精度低,但是系统的结构与调试都较
闭环系统简单,成本也较低。MKE1320H系统接线
2普通机床数控改造
如图2所示。
机床数控改造的基本原则是在满足需要的前提
下,对机床尽可能械小改动量,以降低成本。以数3数控加工程序编制
控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率
1)对刀程序执行在G53机床坐标系中。当
和用户的要求为基准,电气系统的处理则要根据上批量磨削工件时,由于每个工件中心孔位置有微小
述“少动”的原则,尽量保留原机床的电气设计,的差别,我们用对刀来保证砂轮切入工件时的位置。
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2010年第3期
标准工件首次对刀,对刀仪发信后,将机械坐标转首次修整圆弧角,则先修整砂轮圆弧,再进行整套
换为工件坐标存储到系统变量#2106中,完成对刀端面、圆弧和外圆的修整。如砂轮原先圆弧角已有
的自动坐标记录。如果不是首次对刀,将这次机械那么直接进行端面、圆弧、外圆的修整。完成修正
坐标值转化为工件坐标与首次的工件坐标求差再加后,修正量会自动补偿。因为开通系统为中文显示,
上首次坐标偏置值后,存入G54的系统变量#5223用户可直接在系统中编制和更改数控模板程序及
中,从而实现自动计算和记入工件坐标。
PLC程序,也可以在电脑中编好模板,再通过系统
2)纵磨和切入磨程序执行在G54工件坐标自带的USB接口传输至机床的KT630中。编辑状
系中。纵磨和切入磨过程包括粗磨、精磨、光磨,态下,在模版中根据实际要求录入数据再保存,模
进刀方式有双面进刀和单面进刀两种。用户可在开板会自动生成G代码程序,自动循环操作后,程序
通数控系统平台下编制程序模板,再根据实际要求会自动执行。
设定是否使用对刀和量仪、每次粗进量、每次精进
利用开通数控 Tpleditor模版编辑器编制的带
量、光磨时间、进刀次数和粗进刀精进刀速度等数圆弧的端面外圆斜度修整程序模板屏幕显示如图3
值,非常方便。
所示(程序略);在编辑状态下,开放式的模板供
3)砂轮修整程序执行在G55工件坐标系中。用户根据实际加工要求输入相应数据。
金刚笔安装在头架上,圆弧的端面外圆修整:如果
?8>
CPU
KT630
◆砂轮修整
LAN
K"T510
粗修次数=2次
精修次数=3次
A7
光修次数=1次
手轮
◆端面
LAN
b4v200
O
修整长度=50mm
操作面板
DC24V
orlov
粗修每刀修整量=0.1mm
粗修速度=300mm/min
s300
精修每刀修整量=0.05mm
精修速度=200 mm/min
断面修整斜度0
◆圆角
R值=3mm
是否首次修整圆角=是
轴
首次修整圆角次数=5次
CN?
伺服驱动单元
修整速度=100
轴
◆外圆
CN3 KT270 CN5
修整长度=80
粗修每刀修整量
粗修速度
CNI
精修每刀修整=0.1mm
伺服驱动单元
Z轴
精修速度=50 mom/min
KT270
EN5
图2MKE1320I系统接线图
图3模板屏幕显示
模板会自动生成的G代码程序供给数控系统执
#2=3*2
行加工操作。
G55G94G90
M03S300
4机床调试举例
00
(1)砂轮修整过程中,如果砂轮质量不好,端
面易产生划痕,原因是端面磨削时砂轮面接触工件
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