我公司部分數(shù)控磨床因電氣系統(tǒng)老化，導(dǎo)致不能正常生產(chǎn)脐拄，需進(jìn)行數(shù)控改造板刑，在滿足機(jī)床使用要求的基礎(chǔ)上，對比各型CNC系統(tǒng)性能敛旗、特點(diǎn)及價格后辐践，我們選擇了NUM1020/1040系統(tǒng)。

一库说、NUM系統(tǒng)介紹

　　NUM1020/1040 系統(tǒng)是緊湊且功能完善的32位數(shù)控系統(tǒng)狂鞋，特別適合于1~6軸的數(shù)控機(jī)床片择。在硬件方面采用了CMOS電路，光纖通訊技術(shù)及模塊化的設(shè)計思想骚揍，減少了系統(tǒng)和外部的連線字管，大大提高了整個機(jī)床電氣的可靠性；NUM數(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的開放性信不、靈活性嘲叔，CNC內(nèi)部的許多信息都對用戶開放，方便了用戶進(jìn)行程序的第二次開發(fā)抽活，同時提供結(jié)構(gòu)化編程和高級語言編程硫戈。具體特點(diǎn)如下：

1. CNC功能
　　?控制1~6軸，4軸聯(lián)動酌壕，1~2主軸掏愁，可分為1~4個軸組歇由。
　　?提供交互式的編程模塊卵牍，2維CAD軟件PROFIL，ISO編程語言和繪畫式編程語言PROCAM桌懊，結(jié)構(gòu)式編程和高級語言編程陋锚。
　　?工件程序可設(shè)4個保護(hù)區(qū)。
　　?自定義G指令英嬉，可用G指令修改已經(jīng)存在的固定循環(huán)或因其它需求而增加新的固定循環(huán)是菇。
　　?M功能和PLC功能可調(diào)用子程序。
　　?外部E參數(shù)（用戶可以通過E參數(shù)來讀取或改變CNC的狀態(tài)）份肠。
　　?Dynamic operator（動態(tài)操作）編程枣肚。所謂動態(tài)操作是在系統(tǒng)每個系統(tǒng)掃描周期都被執(zhí)行的操作方式，它使用簡單的操作指令可以直接實(shí)時處理軸的運(yùn)動和輸入/輸出僧少。

2. PLC功能
　　?內(nèi)置PLC丐鸽。
　　?輸入輸出模塊設(shè)計，有效隔離供撵，輸出口負(fù)載能力為2A郊男，遠(yuǎn)程I/O模塊采用光纜連接，簡化電路設(shè)計蔗括，提高可靠性孵堪。
　　?最大256I/O，2個模擬輸入虽风，1個中斷輸入棒口，1個模擬輸出。
　　?梯形圖及C語言編程辜膝，CRT上可動態(tài)監(jiān)視无牵。
　　?PLC圖形界面編輯剥懒，用戶可根據(jù)機(jī)床特點(diǎn)編寫自己的圖形界面。

二合敦、凸輪磨床介紹

　　瑞士KOPP公司的FSK21.3數(shù)控凸輪磨床原采用專用系統(tǒng)初橘，紙帶機(jī)輸入程序，該機(jī)床坐標(biāo)軸為X充岛、Z保檐、C(見下圖)，坐標(biāo)原采用直流伺服后改為SIEMENS 611A交流伺服崔梗，與HAIDENHAIN光柵形成全閉環(huán)控制夜只，主軸采用INDRAMAT交流伺服控制。

凸輪磨床示意圖

　　該機(jī)床有以下特殊功能：
　　G01----螺旋插補(bǔ)
　　G06----拋物線插補(bǔ)
　　G51----Z軸擺動磨削蒜魄，定義振蕩寬度及頻率： W--寬度扔亥、0.2~32mm，F(xiàn)--頻率盯辅、0~60HZ摹跑；
　　M50----擺動停止；  M51----擺動開始
　　G89----砂輪半徑和外型修正趴鹰，調(diào)用修正循環(huán)胚砰，提取修正位置文件、修正數(shù)據(jù)文件纠沉。

　　修正位置定義：
　　K--砂輪半徑敬魏， R--X軸修正位置， Z--Z向啟動位置岔雾，W-- Z向結(jié)束位置

　　修正數(shù)據(jù)定義：
　　A--參考地址底盅， E--進(jìn)給次數(shù)， D--空行程次數(shù)黑乞， V--修正量揉贡， F--進(jìn)給速度
　　砂輪線速度編程：S--0~35 m/s
　　尤其是擺動磨削功能是X軸、C軸進(jìn)行插補(bǔ)時捐煤，要求Z軸按一定的頻率和行程擺動褪秀，以提高零件光潔度，這要求系統(tǒng)具有多任務(wù)處理的能力薛训。

三媒吗、改造方案

　　從公司實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床來看，SIEMENS 840C乙埃、FANUC 18系統(tǒng)可滿足機(jī)床功能要求闸英，但是系統(tǒng)價格高，技術(shù)支持少介袜，二次開發(fā)工作量大甫何，由于軸出吹、主軸伺服驅(qū)動保留，二者均為模擬接口辙喂，我們選擇NUM1020GS 系統(tǒng)改造該設(shè)備捶牢，利用NUM系統(tǒng)的Dynamic operator（動態(tài)操作功能）及外部E參數(shù)編程實(shí)現(xiàn)機(jī)床功能要求。

　　我們定義功能指令如下：
　　G151：Z軸振蕩ON           
　　G150：Z軸振蕩OFF
　　格式：G151 EW**EP**
　　說明：EW---振蕩寬度巍耗，  EP---振蕩頻率
　　該指令主要用于凸輪精加工秋麸，程序在執(zhí)行過程中遇到指令G151，Z軸便在當(dāng)前位置進(jìn)行寬度為EW的振蕩馆柬，而不影響加工程序的執(zhí)行筒臂，除非用G150指令來取消。
　　G100：螺旋線插補(bǔ)循環(huán)
　　格式：G100 X**C**F**
　　說明：X, C---終點(diǎn)處X, C軸的絕對坐標(biāo)值吻霎， F---進(jìn)給速度
　　G106：拋物線插補(bǔ)
　　格式：G106 X**C**P**Q**F**
　　說明：X, C---終點(diǎn)處X, C軸的絕對坐標(biāo)值脚自，   P, Q---起點(diǎn)、終點(diǎn)的切線角
           F---進(jìn)給速度
　　G189：砂輪修正循環(huán)
　　格式：G189 EF**EN**ER**
　　說明：EF---粗睹梢、精修正選擇联缝， EN---修正次數(shù)，ER---修正量
　　砂輪半徑奢赡、修正位置等數(shù)據(jù)儲存在刀具偏置表中了槽，在程序運(yùn)行時自動計算與更改。
　　G196：主軸線速度編程
　　格式：G196  ES**
　　說明：ES**---砂輪線速度

四掷暇、應(yīng)用總結(jié)

　　通過以上改造方案，我們成功恢復(fù)該凸輪磨床的正常加工性能珊求，使停機(jī)一年多的設(shè)備重新投入運(yùn)轉(zhuǎn)层攀，機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作較簡單赃阀。

　　在成功改造凸輪磨床后霎肯，我們使用NUM1020/1040系統(tǒng)改造了德國產(chǎn)DRH2/1500雙柱立式磨床，改造德國產(chǎn)SS13程控緩進(jìn)磨床為數(shù)控磨床榛斯，改造德國產(chǎn)P250H程控滾齒機(jī)為數(shù)控滾齒機(jī)等观游，均取得了較好的效果。

　　NUM系統(tǒng)在以上設(shè)備的成功應(yīng)用驮俗，充分發(fā)揮了其良好的開放性和靈活性懂缕，表明在舊設(shè)備改造上有較強(qiáng)適應(yīng)性可滿足舊機(jī)床多種特殊要求，性價比較高王凑。

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