SB7320半自動精密螺紋磨床,是漢江機床廠70年代末為躍進汽車集團轉向器廠設計制造的悦陋、專門用于加工汽車方向機滾珠螺桿的精密螺紋磨床,是該廠的關鍵設備之一。該機床采用與非門元件組成的邏輯電路和時序電路構成的數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控柜里印刷電路板多達50余塊；3個步進電機的驅動電路是大功率三極管組成的模擬放大電路工斤；數(shù)據(jù)用8個一位或兩位撥盤和8個按鍵輸入；機床控制部分是繼電器舶得、接觸器構成的程序控制電路掰烟。機床的線路復雜,可靠性差,維修困難。該磨床經過十幾年的使用,系統(tǒng)已落后,故障頻率高沐批。1995年我廠對這臺數(shù)控磨床進行了改造纫骑。

機床的數(shù)控系統(tǒng)如果用當時國內的經濟型數(shù)控系統(tǒng),是用單板機作主控單元,I/O口數(shù)量很少,且編程也較繁瑣,無法適應這臺機床的要求。若用FANUC九孩、SIEMENS系統(tǒng)的價格很昂貴先馆。而南京四開電子企業(yè)有限公司開發(fā)的SKY數(shù)控系統(tǒng),是在普通計算機平臺上實現(xiàn)的。它使用32位80386CPU,配有270M以上的硬盤躺彬、1.44M軟驅及14英寸彩顯,使用標準鍵盤等一整套完整的電腦作為主控單元,I/O口數(shù)量也可滿足不同程控的需求煤墙。在機床不工作時亦可作普通電腦使用。驅動元件可以是伺服電機或步進電機,數(shù)控系統(tǒng)工作在UCDOS漢字操作平臺上,可實現(xiàn)兩軸或三軸聯(lián)動宪拥。其價格雖比普通經濟型數(shù)控稍貴些,但性能價格比是一般經濟型數(shù)控系統(tǒng)的3.5倍以上仿野。SKY數(shù)控系統(tǒng)用電腦的COM1串口或擴展的串口與外界進行通訊,I/O通訊口完全滿足我們的使用。

我們使用日本三菱公司生產的F1—MR60可編程控制器和F1-ER60擴展單元作為機床的控制器她君。PLC和NC之間的通訊共有30位,由兩個串行口完成脚作。數(shù)控程序的執(zhí)行是在PLC程序控制下進行的,完全包容了機床原有的功能和操作方式。為適應原機床的操作方式和功能,我們采用的數(shù)控編程方式,似同用R參數(shù)編程的方法,把原機床的撥盤狈合、按鍵輸入數(shù)控數(shù)據(jù)的操作方式全部改為在數(shù)控系統(tǒng)的漢字操作屏上,設置/選擇參數(shù)和選擇操作方式卓瞻。我們把所有的操作簡單化,一開機即進入系統(tǒng)初始化狀態(tài),可根據(jù)顯示屏上的提示選擇機床的操作說明界面或機床工作界面。在操作說明界面里,我們編制了機床使用SKY數(shù)控系統(tǒng)的操作方法和安全操作規(guī)程捏描。在機床工作界面里,我們把機床的磨削工作方式(手動/自動更扰、單向磨削/雙向磨削叹倒、粗磨/半精磨/精磨),磨削循環(huán)次數(shù),砂輪修整方式(手動/自動),粗磨、精磨進給量,砂輪修整次數(shù)及修整量等參數(shù)用菜單一一在屏幕上列出,僅使用鍵盤上的↑装呢、↓甩芦、←、→光標鍵進行選擇和修改猩禀。同時在屏幕上還顯示工件加工時的動態(tài)尺寸吕罩。

數(shù)控系統(tǒng)的驅動元件是3個步進電機,即:砂輪進給電機、砂輪修整器進給電機及工作臺傳動絲桿間隙補償電機躯橡。步進電機與傳動滾珠絲桿用一對齒輪嚙合等跳。其中,被動齒輪用一對1/2主動齒輪齒寬的齒輪疊成,兩齒輪用彈簧產生一定的錯位角,可自動消除主、被動齒輪的嚙合間隙廉屑。機床的頭架轉動直流電機改用三相異步電機,用日本三菱變頻調速系統(tǒng)進行交流無級調速萌狂。由于電機和頭架軸用皮帶聯(lián)接,根據(jù)機床工作的轉速范圍,選擇恰當?shù)膫鲃颖?使電機工作在25～60Hz之間,保證了頭架電機有較好的機械特性和良好的啟動特性。頭架的轉動在機床工作時是不變的,故其速度的調整僅用調速電位器調整怀泊。

由于工件毛坯尺寸差異較大,對部分尺寸較大的工作毛坯必須使用手動磨削,所以保留了手動磨削茫藏。在手動時,除手動砂輪進給外,砂輪的修整及工作臺絲桿間隙補償仍按預置的量自動進給。

為確保機床的安全操作,我們設置了安全保護系統(tǒng)及強制中斷功能霹琼。在磨削中若需中斷程序運行,操作者只要按下“砂輪后退”按鈕,砂輪則快速后退并中止程序务傲。操作者按下“Esc”鍵,退出數(shù)控系統(tǒng)。機床在“手動調整”方式下,進行必要的調整后,使機床處于磨削初始狀態(tài)枣申。鍵入“7320”文件名后,重新進入“自動磨削”狀態(tài)繼續(xù)工作售葡。PLC與NC之間的30位通訊信號,在調試或維修中,可在數(shù)控系統(tǒng)的電腦上用DEBUG語句檢驗數(shù)據(jù)通訊是否正確,給維修帶來了方便。這臺機床1995年4月交付使用至今忠藤。

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