CNC加工中心电气系统改造
伯特利数控 加工中心 钻攻中心
前言：
xk6040型加工中心是三坐标数字程序控制加工中心，由齐齐哈尔第二加工中心厂1994年生产,适用于小生产，加工多品种，几何形状比较复杂，精度要求比较高的零件。该加工中心采用fanuc3m-acnc系统,3m-a是_种用于加工中心,高精度、高性能的软件固化的cnc系统，主要由电源单元、主印刷电路板、伺服控制单元、直流伺服电机、操作面板和手动脉冲发射器组成。目前,xk6040型加工中心电气控制系统线路老化,主印刷电路板、伺服控制单元电器故障频繁，维修困难，维修成本高，而且很难买到原有电器配件。为此，采用宝元lnc-m528acnc系统和安川伺服驱动对机床进行电气改造。
1 xk6040型加工中心工作原理
该加工中心采用机电一体化结构，加工中心电气元件主要有:①左壁柜，主要安装继电器控制元件、总电源开关;②变压器箱,装有数控控制变压器及伺服变压器;③cnc柜，装有控制单元及伺服单元;④悬臂操作站,可旋转150°通过cnc系统对加工中心进行操作；⑤主轴控制面板，安装在加工中心左侧壁柜上方，通过按钮开关可手动控制主轴正反启停及冷却操作。该加工中心具有z, 三坐标的卧式cnc加工中心，其中z坐标为工作台纵向进给,f坐标为升降台垂向进给、z坐标为滑鞍横向进给，分别由3个伺服控制单元控制直流伺服电机坐标并可同时联动。加工中心主要传动零件均采用合金钢制造,保证加工中心传动
的精度和使用寿命。进给系统工作台纵向、横向及升降运动采用滚珠丝杠传动，并由双螺母及垫片消除间隙，齿轮传动采用双片齿轮消除间隙保证加工中心运动的精度和刚性。主传动系统中，主轴是由7.5 kw电机通过一对皮带轮和两对三联滑移齿轮及_对双联滑移齿轮传动，使主轴获得18级转速，其转速范围 30?1500 r/min。
2改造方案
考虑到xk6040型加工中心大部分故障均由电气故障造成停机，因此决定改造xk6040型加工中心的电气控制部分，具体方案如下。
(d保留原有主轴电机、保留原冷却系统、润滑系统，同时保留原有主轴控制面板。
©保留原有伺服变压器，其余电气元件全部从控制柜中拆除;安装一新电气控制柜，更换全部的电气元件并重新设计排列，即同时保证空间满足使用要求;更换原来的悬挂操作站,按照宝元lnc-m528a操作部件对悬挂操作站进行重新设计制作。
0) 选用安川伺服驱动器及配套伺服电机,配置与原加工中心电机功率相同。轴为sgdm-30adagsk系列伺服控制器及配套sgmg-30aca21 0.29 kw系列伺服电机,7轴为sgdv-470a01a系列伺服控制器及配套sgmgv-55adc6c 5.5 kw系列伺服电机。
?完善设备改造后全部电气资料，方便后期维护。
3改造实施过程
(d保持原加工中心所有操作方式及动作，编制加工中心plc的控制程序;编制加工中心操作面板控制按键的动作程序；编制plc报警信息和相关的故障诊断描述（图d。
©按照原加工中心电气原理重新设计加工中心电气控制策略，绘制控制原理图、电柜内元器件的布置图、接线图。
0)设计、制作、安装与电气改造配套的机械加工件，主要是伺服电机支撑座和丝杠连轴器;安装伺服电机。
(4安装新的电气控制柜，依据新的电路图安装伺服控制器，并重新配置电控柜内所有电气元件及各类引线和电缆0。安装宝元lnc-m528acnc系统操作面板。同时拆除旧电气控制柜内电气元件和旧操作面板。
4现场调试
cd电路检查。由于电气控制柜内元件重新设计和安装，其控制功能及连接导线较多，在加工中心通电前要认真的进行核实、检查,避免烧坏电器元件。
@送电要按一定的顺序送电。先断开所有低压断路器，合上总电源,再送控制电源，检测控制回路是否正常。当正常无误后再将其他的断路器按功能要求逐个合上。
(3)加工中心参数设定和数据配置。根据宝元lnc-m528acnc系统、安川伺服驱动的技术要求对加工中心数据进行配置,分别对伺服参数、轴参数、驱动参数、手轮参数等进行参数设定和数据配置。
(4 plc控制程序联机调试。根据加工中心功能的plc程序设计，调试运行plc程序，结合cnc系统面板进行联机调试。调试程序时要按步骤分段进行调试，手动运行、自动运行、工作台进给、加工中心安全保护、操作互锁等分段调试。对编制的plc报警信息、故障诊断、信息描述进行调试校对，分段调试完毕后便可以进行程序的整体调试。
®运行加工程序对加工件试切。使用宝元lnc-m528acnc系统编制工件加工程序对加工件进行连续的复杂加工，并结合工件加工情况对nc数据进行优化。
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xk6040型加工中心是三坐标数字程序控制加工中心，由齐齐哈尔第二加工中心厂1994年生产,适用于小生产，加工多品种，几何形状比较复杂，精度要求比较高的零件。该加工中心采用fanuc3m-acnc系统,3m-a是_种用于加工中心,高精度、高性能的软件固化的cnc系统，主要由电源单元、主印刷电路板、伺服控制单元、直流伺服电机、操作面板和手动脉冲发射器组成。目前,xk6040型加工中心电气控制系统线路老化,主印刷电路板、伺服控制单元电器故障频繁，维修困难，维修成本高，而且很难买到原有电器配件。为此，采用宝元lnc-m528acnc系统和安川伺服驱动对机床进行电气改造。
1 xk6040型加工中心工作原理
该加工中心采用机电一体化结构，加工中心电气元件主要有:①左壁柜，主要安装继电器控制元件、总电源开关;②变压器箱,装有数控控制变压器及伺服变压器;③cnc柜，装有控制单元及伺服单元;④悬臂操作站,可旋转150°通过cnc系统对加工中心进行操作；⑤主轴控制面板，安装在加工中心左侧壁柜上方，通过按钮开关可手动控制主轴正反启停及冷却操作。该加工中心具有z, 三坐标的卧式cnc加工中心，其中z坐标为工作台纵向进给,f坐标为升降台垂向进给、z坐标为滑鞍横向进给，分别由3个伺服控制单元控制直流伺服电机坐标并可同时联动。加工中心主要传动零件均采用合金钢制造,保证加工中心传动
的精度和使用寿命。进给系统工作台纵向、横向及升降运动采用滚珠丝杠传动，并由双螺母及垫片消除间隙，齿轮传动采用双片齿轮消除间隙保证加工中心运动的精度和刚性。主传动系统中，主轴是由7.5 kw电机通过一对皮带轮和两对三联滑移齿轮及_对双联滑移齿轮传动，使主轴获得18级转速，其转速范围 30?1500 r/min。
2改造方案
考虑到xk6040型加工中心大部分故障均由电气故障造成停机，因此决定改造xk6040型加工中心的电气控制部分，具体方案如下。
(d保留原有主轴电机、保留原冷却系统、润滑系统，同时保留原有主轴控制面板。
©保留原有伺服变压器，其余电气元件全部从控制柜中拆除;安装一新电气控制柜，更换全部的电气元件并重新设计排列，即同时保证空间满足使用要求;更换原来的悬挂操作站,按照宝元lnc-m528a操作部件对悬挂操作站进行重新设计制作。
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3改造实施过程
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©按照原加工中心电气原理重新设计加工中心电气控制策略，绘制控制原理图、电柜内元器件的布置图、接线图。
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