數(shù)控機(jī)床用988TD系統(tǒng)改造

段超 任國(guó)強(qiáng) 呂敏 西北工業(yè)集團(tuán)有限公司

一、概述

我公司的寶雞數(shù)控機(jī)床CK7525/1000機(jī)床，原系統(tǒng)是FANUC 0-T，由于電氣老化，備件停產(chǎn)，連續(xù)生產(chǎn)效率降低，但是其床身剛性良好，可通過(guò)電氣改造，能夠滿足機(jī)加大切削量的要求。

二、方案確定

為了最大限度節(jié)約改造費(fèi)用，針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)老化的問(wèn)題，使用國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行換代升級(jí)，并對(duì)機(jī)床電氣原件、線路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)更換，同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械項(xiàng)維修以優(yōu)化機(jī)床使用效能。系統(tǒng)升級(jí)改造、電氣線路重新設(shè)計(jì)更換、機(jī)械項(xiàng)修后的ck7525數(shù)控機(jī)床，擁有全新的數(shù)控系統(tǒng)和電氣元件，可靠性大幅提高，良品率得以保障，從而保障生產(chǎn)進(jìn)度。

對(duì)該機(jī)床FANUC 0-T系統(tǒng)進(jìn)行更新?lián)Q代，系統(tǒng)升級(jí)、電氣改造，是徹底解決數(shù)控系統(tǒng)老化問(wèn)題的唯一方案。當(dāng)前多數(shù)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)能夠滿足該機(jī)床的使用需求，但經(jīng)過(guò)技術(shù)分析與價(jià)格咨詢，考慮到成本、降低設(shè)備改造風(fēng)險(xiǎn)等因數(shù)，技術(shù)論證后決定用技術(shù)成熟的國(guó)產(chǎn)廣數(shù)GSK988TD系統(tǒng)對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行改造。

三、改造需要的系統(tǒng)材料

18NM的X軸電機(jī)，30NM的Z軸電機(jī)，22KW主 軸，IOR-04T的I/O板；要 求X和Z軸驅(qū)動(dòng)一樣，是為了可以相互替換，便于維修。購(gòu)買需要的繼電器、接觸器、空開(kāi)等材料，進(jìn)行電氣柜配置，布線，并且連接系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

四、在此次調(diào)試過(guò)程中，遇到的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)

1.在使用I/O板，用的是IOR-04T型號(hào)，其輸入為高電平有效，輸出為電平有效。因初始設(shè)計(jì)時(shí)，考慮把24V電源的系統(tǒng)與外圍電源分開(kāi)，用2個(gè)交流220V轉(zhuǎn)直流24V電源，以防止因外圍部件故障影響系統(tǒng)的功能。于是，把提供給I/O板的24V電源L1+和I/O板外部輸出的24V電源3L+分兩路供給，同時(shí)I/O板上面的輸入0V與輸出24VCOM都接M2線路，面板啟停按鍵使用的電源為L(zhǎng)1+，面板系統(tǒng)上電須在啟動(dòng)按鈕按過(guò)之后。但是問(wèn)題在于：剛開(kāi)啟機(jī)床380V總電后，繼電器線圈有17.8V的電壓，并且繼電器亮，但是未吸合，此后在啟動(dòng)面板啟動(dòng)按鈕，電氣柜內(nèi)繼電器燈正常，線圈也無(wú)電壓，一切恢復(fù)正常。

方法：把I/O板上的電源24V用L3+，并且輸入輸出的公共線M2去掉，機(jī)床正常開(kāi)機(jī)一切正常具體接線。

2.因配置選用全套廣數(shù)伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)，用網(wǎng)絡(luò)通訊，網(wǎng)絡(luò)連線順序是系統(tǒng)→主軸→X軸→Z軸→I/O板的次序，由于第一次廠家發(fā)貨錯(cuò)誤，X軸驅(qū)動(dòng)使用GR2075-LA1，和Z軸驅(qū)動(dòng)型號(hào)不同，設(shè)置從站號(hào)時(shí)，在試驗(yàn)設(shè)置X/Z軸從站號(hào)為1、2時(shí)，系統(tǒng)不識(shí)別，不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，試著設(shè)置成2/3才可以。第二次由于廠家把原要求的型號(hào)GR2100-LA1驅(qū)動(dòng)發(fā)送過(guò)來(lái)后，重新安裝驅(qū)動(dòng)并配置伺服數(shù)據(jù)，剛上電后系統(tǒng)未分辨Z軸驅(qū)動(dòng)，同時(shí)X 軸 顯示有2個(gè)驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)通訊出現(xiàn)報(bào)警。

方法：在X軸驅(qū)動(dòng)上面設(shè)置參數(shù)PA156，設(shè)置為1；Z軸驅(qū)動(dòng)參數(shù)PA156設(shè)置為2，關(guān)機(jī)再開(kāi)機(jī)，機(jī)床連接配置通訊自動(dòng)正常，此后，在CNC界面正確配置X軸伺服即可。

3.測(cè)量反向間隙時(shí)，用百分表X軸反向差6道，Z軸差8道，但是參數(shù)1815只有設(shè)置成X軸60，Z軸800才能補(bǔ)償成功，而此時(shí)二者的CMR都是1.在設(shè)置電子齒輪比時(shí)，X/Z軸由于是直連，只設(shè)置了導(dǎo)程（單位MM），其他的都是默認(rèn)。此時(shí)實(shí)際移動(dòng)時(shí)，X軸每次半道半道走，Z軸也是一道一道走，反饋和實(shí)際一樣。

方 法：把CMR都 設(shè) 置 為10，此 時(shí)1815參數(shù)反向間隙X為600，Z軸為800.

4.編寫限位PLC時(shí)，一個(gè)軸使用一個(gè)硬件限位開(kāi)關(guān)信號(hào)。編寫K值保持讓程序具有掉電記憶限位功能。

5.在使用刀架時(shí)，刀架未動(dòng)作（刀架為迪普馬12工位電動(dòng)刀架）。

方法：由于使用的是廣數(shù)標(biāo)準(zhǔn)程序，其到家程序、主軸程序有多種形式，把不用的程序全部刪除，并且PLC里面存在有同一個(gè)點(diǎn)有多處輸出，造成程序混亂沖突，重新設(shè)計(jì)部分PLC，把溫度保護(hù)等程序未有信號(hào)編入梯圖，使程序更加完善。

6.按照機(jī)床調(diào)試完成后，外置手輪無(wú)動(dòng)作。

方法：把手輪相關(guān)參數(shù)設(shè)置起來(lái)，實(shí)際以機(jī)床上面的參數(shù)解釋為主，書上只是參考，有部分未解釋。重點(diǎn)要把參數(shù)7100的第4位設(shè)置成1。

五、結(jié)論

通過(guò)對(duì)此次988TD系統(tǒng)的調(diào)試，發(fā)現(xiàn)I/O板上的公共端不接任何線路，面板急停線接法從面板的+24V經(jīng)過(guò)急停開(kāi)關(guān)到CN61.5接口；通過(guò)更換驅(qū)動(dòng)，判斷出以后若需要更換驅(qū)動(dòng)，要重新進(jìn)行配置；機(jī)床給定的調(diào)試存在缺失，把參數(shù)全部從開(kāi)始到最后進(jìn)行設(shè)置優(yōu)化；在用激光干涉儀做補(bǔ)償時(shí)，用的是增量補(bǔ)償，把增量值送到系統(tǒng)后，軸精度提高。