基于華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造

作者/周明翔，深圳市銳軒自動(dòng)化設(shè)備有限公司

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基于華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造

作者/周明翔，深圳市銳軒自動(dòng)化設(shè)備有限公司

文章摘要：針對(duì)華中數(shù)控系統(tǒng)中華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑老化問(wèn)題進(jìn)行分析，相關(guān)人員認(rèn)為需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)改造。結(jié)合其的特點(diǎn)以及設(shè)備經(jīng)常發(fā)生的故障，提出了華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造的具體內(nèi)容，結(jié)合這些內(nèi)容，分析總結(jié)了華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造的具體方案，主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造、數(shù)控系統(tǒng)的選擇、主軸電路、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電路、機(jī)床參數(shù)設(shè)置等。通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的分析，希望為制造業(yè)的發(fā)展提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：華中數(shù)控系統(tǒng)；ZJK7532A數(shù)控鉆銑床；升級(jí)改造

伴隨隨著機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展，一些老式的數(shù)控機(jī)床難以滿足當(dāng)今企業(yè)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的需求。在改造過(guò)程中，涉及的內(nèi)容有系統(tǒng)升級(jí)、對(duì)機(jī)械部件進(jìn)行科學(xué)改造、對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的升級(jí)問(wèn)題。與此同時(shí)，還總結(jié)了主軸調(diào)速升級(jí)以及相關(guān)參數(shù)的額設(shè)置等問(wèn)題。若想使機(jī)械制造過(guò)程中，其精度等重要指標(biāo)得到保障，在進(jìn)行改造的過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，并按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行其的改造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)。

1.華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造內(nèi)容

ZJK7532A數(shù)控鉆銑床屬于一種外配通用PC機(jī)中的一種經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置，并且它是早期華中2000系列數(shù)控系統(tǒng)，主軸采用機(jī)械手動(dòng)變速，采用電機(jī)開(kāi)環(huán)進(jìn)行進(jìn)給的控制，同時(shí)利用梯形螺紋絲杠進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種系統(tǒng)較為落后，在精度方面也不是十分理想。因此對(duì)其進(jìn)行改造所涉及的內(nèi)容有系統(tǒng)的升級(jí)，其中交流伺服電機(jī)被半閉環(huán)控制，并進(jìn)行主軸無(wú)極無(wú)極調(diào)速改造，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)。

通過(guò)對(duì)數(shù)控車床中的部件進(jìn)行檢測(cè)，可以得出，機(jī)床故障率升高的主要原因是積累了過(guò)多的灰塵，這些灰塵的積壓導(dǎo)致接口處信號(hào)傳輸不夠順暢和穩(wěn)定，進(jìn)而造成硬件設(shè)備老化受損。為了使機(jī)械交工的精度以及功能得到保障，需要對(duì)其穩(wěn)定性因素進(jìn)行分析，使用的數(shù)控系統(tǒng)采用華中的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床。這一數(shù)控系統(tǒng)采用的是先進(jìn)開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置中央處理器，同時(shí)配以相應(yīng)的顯示屏，將繼承進(jìn)給軸接口、主軸接口、手持單元接口等于一體，這種系統(tǒng)在數(shù)控車床控制中應(yīng)用，進(jìn)而使升級(jí)改造的需求得到滿足。其具備性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、方便使用、可靠性高、低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)。

2.華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造的具體方案

■2.1機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造

對(duì)機(jī)床的主軸進(jìn)行改造，需要在原有機(jī)床手段換擋三級(jí)變速的基礎(chǔ)之上，并對(duì)原有的三相異步電動(dòng)機(jī)以及主軸的變速箱進(jìn)行充分利用，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)換檔分段無(wú)極變速方式的控制，需要利用變頻器驅(qū)動(dòng)。對(duì)這種方式進(jìn)行選擇，適合在無(wú)極變速，但是低速和高速均不需要的場(chǎng)合進(jìn)行，這種方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)既簡(jiǎn)單方便，還較為經(jīng)濟(jì)，當(dāng)速度較低的情況下，可以對(duì)機(jī)械變速裝置進(jìn)行利用，從而使輸出轉(zhuǎn)矩得到擴(kuò)大，但是電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速對(duì)調(diào)速范圍進(jìn)行相應(yīng)的限制。對(duì)進(jìn)給軸進(jìn)行改造的過(guò)程中，其中的伺服機(jī)對(duì)1:1的齒形帶輪，使?jié)L珠絲杠實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。將原有的梯形螺紋絲杠進(jìn)行替換，進(jìn)而使機(jī)床的精度以及快速響應(yīng)得到提高。

■2.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇

對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要對(duì)其綜合性能、可靠性以及相關(guān)的經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行考慮，對(duì)華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造的過(guò)程中，可以選擇華中“世紀(jì)星”數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其屬于華中I型、華中2000系列數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，同時(shí)滿足低價(jià)、簡(jiǎn)單、可靠、性能高等要求而專門開(kāi)發(fā)的一種數(shù)控系統(tǒng)。近幾年，我國(guó)用戶大大提高了對(duì)其的認(rèn)可度。其主要對(duì)開(kāi)放體結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用，在內(nèi)部設(shè)置了一種嵌入式工業(yè)PC，并對(duì)75″或者9.4″彩色已經(jīng)顯示屏以及通用的工程面板進(jìn)行配置[2]。同時(shí)，其集進(jìn)給軸接口、主軸接口、內(nèi)嵌式PCL接口以及手持單元接口于一體，硬盤、DNC、電子盤等相關(guān)程序、軟驅(qū)、以太網(wǎng)等相關(guān)程序的交換均被支持。

■2.3主軸電路

對(duì)華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造的過(guò)程中，進(jìn)行主軸變頻調(diào)速時(shí)，主要采用的是日立SJ200-015HFE變頻器，利用正弦波脈寬調(diào)制器實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制，其額定2.9KVA、額定輸出和輸入電壓三相交流380-480V+10%，額定輸出電流3.8A，額定輸入電流5.0A，在輸出所在的范圍在1-360HZ，在電機(jī)容量在1.5KW中較為適用，可以對(duì)主軸過(guò)流、短路以及過(guò)熱等故障進(jìn)行報(bào)警。對(duì)相同頻率以及幅值的交變電流進(jìn)行輸出，并對(duì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)情況進(jìn)行控制時(shí)，主要是結(jié)合變頻器輸入速度質(zhì)量以及運(yùn)行狀態(tài)指令進(jìn)行的。其中的速度指令為0-10V的模擬電壓，通過(guò)PLC輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)旋轉(zhuǎn)的方向做出決定。

■2.4進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電路

以某機(jī)床改造為例，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)選擇的是中開(kāi)發(fā)型號(hào)為HSV-16類型的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)器，在其的內(nèi)部采用的是最新的專用運(yùn)動(dòng)控制DSP、FPGA、以及IPM等相對(duì)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)。采用這種技術(shù)，具備簡(jiǎn)單靈活、寬度速比以及對(duì)每種狀態(tài)均能齊全顯示的特點(diǎn)。選擇位置方式的運(yùn)行模式，主要目的是對(duì)其位置進(jìn)行有效控制，輔助目的是對(duì)速控制和轉(zhuǎn)矩控制，進(jìn)而使電機(jī)位置精度得到保障。

■2.5機(jī)床參數(shù)設(shè)置

在實(shí)際改造過(guò)程中，需要將內(nèi)部的所有硬件設(shè)備做出詳細(xì)登記，其中有功能設(shè)備的相關(guān)參數(shù)、輸出和輸入模塊接口的相關(guān)參數(shù)、控制過(guò)程中采用的具體方式以及對(duì)應(yīng)接口在設(shè)置過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而使系中信息的相互傳遞得以實(shí)現(xiàn)。

3.結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于華中數(shù)控系統(tǒng)的ZJK7532A數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造，首先要了解其與當(dāng)今機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中有哪些方面不想使用，其次是根據(jù)其本身的特點(diǎn)以及生產(chǎn)需要制定科學(xué)合理的改造方案。與此同時(shí)，在改造過(guò)程中，需要結(jié)合相關(guān)技術(shù)規(guī)定，對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真分析，并結(jié)合以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而保障其改造升級(jí)的合理性。

【參考文獻(xiàn)】

＊[1]董韜.HCZX1340數(shù)控鉆銑床升級(jí)改造[J].咸陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2013,04:33—35.

＊[2]王麗潔,呼剛義,徐德凱,梅小寧.基于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)式數(shù)控車床機(jī)電一體化升級(jí)改造的研究[J].機(jī)電工程技術(shù),2014,07:19—21.

＊[3]常超杰,閆永克,王雷飛.XK714數(shù)控鉆銑床數(shù)控系統(tǒng)升級(jí)改造[J].金屬加工(冷加工),2013,22:73—75.