臥式銑床是八十年代末從東德購(gòu)入的一臺(tái)普通數(shù)控機(jī)床癣朗。有繼電器控制和一個(gè)具有定位功能的數(shù)控裝置及PLC組成的控制系統(tǒng)茅茂。有四個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)主軸鹏溯，另加一個(gè)機(jī)械切換旋轉(zhuǎn)軸罢维，四個(gè)進(jìn)給軸由兩套可控硅驅(qū)動(dòng)裝置切換驅(qū)動(dòng)，單獨(dú)一套主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)剿涮。由于電氣控制元件老化言津，整體可靠性差，故障頻繁取试，現(xiàn)在已經(jīng)無(wú)法正常使用署氏。為解決上述問(wèn)題，針對(duì)BFT130臥式鏜銑床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)馁掺，對(duì)其進(jìn)行數(shù)控化改造晓够。該機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)采用了定比齒輪箱和滾珠絲杠，機(jī)械精度好寻币，傳動(dòng)精度較高擅锚，能夠滿足數(shù)控改造的基本要求。

對(duì)機(jī)床狀況的了解深入與否往往決定一個(gè)項(xiàng)目的成敗∩拚妫可根據(jù)被改造機(jī)床的結(jié)構(gòu)涝睁。性能、運(yùn)行狀態(tài)盒蚁、現(xiàn)有加工精度示祭、特殊功能等要求，結(jié)合電纜長(zhǎng)度陋晒、電機(jī)扭矩及額定轉(zhuǎn)速咽蚣、主軸功率。系統(tǒng)安裝空間等細(xì)節(jié)提出性能價(jià)格比最優(yōu)的選型與配置方案萄窜。該改造項(xiàng)目我們采用西門子新型SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)和 S7～300可編程控制器铃剔，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用三套 61交流驅(qū)動(dòng)及IFTS交流伺服電機(jī)，并與位置檢測(cè)元件一起構(gòu)成全閉環(huán)控制系統(tǒng)查刻。對(duì)主軸的控制采用英國(guó)歐陸590全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)键兜，取代原有電器控制元件，重新配制電氣控制柜赖阻。BFT 30臥式鏜銑床有一個(gè)主軸和四個(gè)進(jìn)給軸蝶押，編制新的PLC邏輯控制程序可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床三軸聯(lián)動(dòng)踱蠢，進(jìn)行三維的立體加工火欧。SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)具有3D插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)茎截、鉆削和銑削循環(huán)加工苇侵、圖形與坐標(biāo)編程、圖形仿真企锌、螺紋轉(zhuǎn)速進(jìn)給功能榆浓，還有刀具半徑和長(zhǎng)度補(bǔ)償、絲杠螺距和齒輪間隙補(bǔ)償?shù)裙ψ宰浴?/p>

SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)是西門子公司于2001年研制的高檔數(shù)控系統(tǒng)其神，該系統(tǒng)提供了一個(gè)基于PC的控制概念殴衡。它除了高度的軟硬件開放性，還具有以下顯著特點(diǎn)：CNC控制功能與HMI功能一起都在 PC處理器上運(yùn)行垄窃；840 Di帶有大量標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)PC機(jī)接口蟀腌，用于驅(qū)動(dòng)和 I／O的PROFIBUS—DP現(xiàn)場(chǎng)總線，WINDOWS NT操作系統(tǒng)吐莲，OPC應(yīng)用接口和NC控制軟件抠偏。840 Di適用于多種機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)改造，具有廣泛的應(yīng)用前景陪瘟。

SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)有三種基本工作方式：AUT（自動(dòng)）鞋剔、JOG（手動(dòng)）和MDA（手動(dòng)數(shù)據(jù)輸人／自動(dòng)加工）方式。此外還有四種機(jī)床功能：增量點(diǎn)動(dòng)功能（步進(jìn)）阐逗、重定位功能（斷點(diǎn)返回）池躁、返回參考點(diǎn)功能和設(shè)定實(shí)際值功能（刀補(bǔ)）饮码。此外SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)的PCU 50還帶有一個(gè)SG硬盤，可以把SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)（包括NC數(shù)據(jù)褒选。PLC數(shù)據(jù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)）備份到硬盤上浮笔，也可以通過(guò) RS 232端口或軟驅(qū)備份到外部PC，極大的方便機(jī)床的操作與維護(hù)瓣铣。機(jī)床采用西門子S 7—300 PLC邏輯控制器答朋，原來(lái)的機(jī)床邏輯控制由西門子S 7—300可編程邏輯控制器所取代。西門子S 7－300 PLC有一條MPI現(xiàn)場(chǎng)總線與PCU連接棠笑，通過(guò)MPI總線與主機(jī)進(jìn)行信息交換梦碗。首先在PCU 50中對(duì)S 7一300的軟件進(jìn)行硬件組態(tài)的設(shè)置。使S 7—300的軟件在 840 Di數(shù)控系統(tǒng)中體現(xiàn)蓖救。然后進(jìn)行 PLC的編程洪规。對(duì)PLC的編程可分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：

a．分析機(jī)床的電氣控制原理和結(jié)構(gòu)特

b．消化理解原機(jī)床電氣邏輯控制程序功能；

C．建立新的PLC程序框圖循捺；

d．編制新的軟件和硬件接口程序斩例；

e．編制新的功能塊程序。

臥式銑床數(shù)控系統(tǒng)的零件加工程序是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的ISO代碼編制的从橘，它可以利用自動(dòng)編程工具軟件的圖形編程功能念赶，形成引 代碼的零件加工程序或用手工編程。除了 840 Di數(shù)控系統(tǒng)編程手冊(cè)所描述的功能代碼外恰力，還針對(duì)該機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)叉谜，通過(guò)PLC編程控制機(jī)床，使其具有如下輔助的M代碼功能镰饶。

該機(jī)床采用的伺服系統(tǒng)是6ilA交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)缆乐。數(shù)控機(jī)床的性能很大程度上取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置控制系統(tǒng)的性能，如機(jī)床的最高運(yùn)行速度烧骗、跟蹤精度禽糊、定位精度。重復(fù)定位精度等重要指標(biāo)均取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性铜诽。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由電機(jī)和速度控制單元組成阔萧，它可以任意調(diào)節(jié)速度并提供切削過(guò)程所需要的轉(zhuǎn)距和功率。位置閉環(huán)控制系統(tǒng)需要位置反饋檢測(cè)元件贺勿，它是基于反饋控制原理工作的紧碴，把反饋信號(hào)與輸人的指令進(jìn)行比較，以形成誤差值甩卷，并用此誤差值來(lái)控制伺服機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)拔较。位置控制是精確的控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的坐標(biāo)位置，快速而準(zhǔn)確的跟蹤指令運(yùn)動(dòng)。

首先拆除原電氣控制系統(tǒng)槽畔，安裝新的電氣控制柜及數(shù)控系統(tǒng)栈妆，將機(jī)床上的電氣信號(hào)元件連接到控制柜，通過(guò)加工法蘭和連接齒輪安裝電機(jī)厢钧。

按照臥式銑床的電氣與數(shù)控設(shè)計(jì)圖紙鳞尔，完成硬件連接，并將安裝有 SIMATIC S 7－300的編程軟件的電腦通過(guò)SINUMERIK FM—NC數(shù)控系統(tǒng)的 RS 232串口聯(lián)機(jī)早直，系統(tǒng)可以通電調(diào)試寥假。首先將各種機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC機(jī)床控制程序霞扬，報(bào)警文本等信息傳送到 SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)糕韧，操作機(jī)床的各種基本功能，如機(jī)床控制面板的操作喻圃、急陀┎剩控制、行程限位控制斧拍、回參考點(diǎn)控制等雀扶；另外還有外圍設(shè)備的控制功能，如液壓肆汹。潤(rùn)滑夏握、進(jìn)給軸機(jī)械夾緊放松、主軸換檔等甫蚊。按照不同的功能和調(diào)試的實(shí)際情況由瞒，可對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行修改。

臥式銑床經(jīng)過(guò)改造后通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行證明即贰，SINUMERIK 840 Di數(shù)控系統(tǒng)在BFT 130臥式鏜銑床的數(shù)控改造中的應(yīng)用是成功的，技術(shù)是先進(jìn)的团弧，達(dá)到并超過(guò)了預(yù)期的目標(biāo)疲籍。該機(jī)床的各項(xiàng)配置（包括軟件、硬件和電氣）都達(dá)到并超過(guò)了原有機(jī)床性能幔瓮。國(guó)內(nèi)同等規(guī)模的數(shù)控臥式鏜銑床谐浆，價(jià)格都在200萬(wàn)人民幣左右。該臥式鏜銑床的改造成功谅练，緩解了我公司零部件加工制造中的緊張情況姿记，已經(jīng)為我公司創(chuàng)造出很大的經(jīng)濟(jì)效益。

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