數控機床國產化更新改造大有作為

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   時間:2014-03-11 13:50:47
數控機床國產化更新改造大有作為簡介
    1 概述  我廠從1978年開始,先後從日本、瑞士、德國、美國、英國、義大利等國引進了數控機床和自動機床54台,價值6000多萬元。其中,70年代的有2……
數控機床國產化更新改造大有作為正文
  

1 概述
我廠從1978年開始,先後從日本、瑞士、德國、美國、英國、義大利等國引進了數控機床和自動機床54台,價值6000多萬元。其中,70年代的有28台,80年代的有11台,90年代的有15台;有車床、銑床、立(卧)式加工中心、仿形銑床、磨床等數控金切機床。這當中有70年代的四軸聯動銑床,還有當今世界頂尖水平的瑞士雙主軸五軸聯動銑床及五面體卧式加工中心、高精度車削中心。這些機床的數控系統有70年代的集成電路到現在的大規模集成電路、超大規模集成電路,有FANUC3000C、3、5、6、7、0、18、15系統,有西門子810、850,有AB8200、8600等等。
由於這些設備的控制系統集成度低、陳舊落後、元件老化、元件參數不穩定、故障頻繁、又無備品備件,維修十分困難。而這些設備目前仍然是工廠生產經營的主要關鍵設備,因此更新改造勢在必行。
2 數控機床的更新改造
70年代我廠就使用數控機床,積累了一定的維護使用經驗。從1986年起,我廠自己改造了如下機床。
2.1 瑞士緩進給強力磨床進給系統改造
此機床進給系統採用印刷電機及晶體管脈寬調速控制系統,由於印刷電機使用年久,印刷板變形嚴重,無法修理。第一次,採用國產印刷電機改造,但由於此電機質量不過關,壽命短,運行一段時間后問題很多。第二次,經過反覆調研,採用FANUC直流伺服系統進行改造,一舉獲得成功,至今系統運行良好。
2.2 瑞士緩進給強力磨床進給系統改造
在總結上述經驗教訓的基礎上,在大修另一台同型號的機床時,採用北京冶金自動化院伺服所的交流伺服系統對原進給系統進行改造,效果很好。
2.3 日本三軸四坐標數控銑床數控系統改造
1992年,在保留原伺服系統的同時,採用瀋陽計算所藍天數控系統更新改造了原FANUC 3000C,並用內裝PLC代替了繼電器控制。1998年又採用北京冶金自動化院伺服所的交流伺服系統更新了FANUC直流伺服系統,改造后機床運行穩定、可靠。
該機床是四軸聯動控制。三個主軸同步工作,主要用於加工增壓器導風輪。三個工件同時加工,工作效率高。當時這類機床價格相當的昂貴。
1991年,經過市場調查發現,FANUC 7CM四軸聯動系統已經無貨,國內只能買到AB8400MP四軸聯動系統。考慮到價格和今後維修等問題,遲遲不決,更新改造工作曾一度擱置下來。當了解到藍天一號數控系統具有配置靈活、界面友好、功能強大、開發工具完備、開放性好、具有四軸以上聯動功能的特點后,我們大膽地選用了藍天一號數控系統對日本牧野FNCⅢB-105四軸聯動銑床進行更新改造。由於該系統文檔資料全部為中文,並且完整、齊全,便於掌握使用和設計方法,因此我們用了短短兩個月的時間完成了自行設計、施工任務。通過改造,系統控制精度得到提高,診斷功能更加完備和強大,不僅實現了FANUC 3000C的各項功能,而且使該機床上了一個檔次。從1992年設備改造后至今基本運行正常。由於國產系統具有強大的技術支援,偶爾有故障也能迅速排除,這是進口系統無法比的。
該機床使用率很高,生產任務飽滿,一天兩班制生產,藍天一號數控系統能穩定、可靠的運行。該機床的改造成功,使我們對國產數控系統有了更深刻的了解,增強了使用國產數控系統的信心。
我廠是藍天一號數控系統的第一個應用單位。當時冒著失敗的風險。但經過多年的應用實踐證明,藍天一號數控系統是完全可靠的。
2.4 日本龍澤數控車床伺服系統改造
採用北京冶金自動化院伺服所的交流伺服系統更新原FANUC直流伺服系統,取得實效。
2.5 天津第一機床總廠光機配機數控改造
因生產需要,1993年我廠急需一台四軸聯動銑床,用以加工增壓器的擴壓器。當時國內還沒有同類機床,如從國外進口需100多萬元。后經多方的調研,決定與天津第一機床總廠合作,利用XK7150光機加上迴轉軸,通過配置旋轉工作台,改造為一台四軸聯動立式數控銑床。數控系統為藍天一號數控系統,伺服系統為中科院電工研究所的直流伺服系統。主軸採用普通交流電動機,用變頻調速器實現主軸無級調速。機床改造以後,很快投入生產,產品精度完全滿足要求。該機床及控制系統達到國內先進水平。
2.6 日本三豐三坐標測量機改造
採用標準PC586微機改造原控制系統,升級測量軟體,使測量更簡單、方便。
3 今後我廠數控機床的改造設想
數控改造需要一定的資金投入,由於受工廠生產經營及資金短缺的影響,我廠的數控改造進展比較緩慢。但隨著企業資產經營責任制的進一步落實,盤活資產存量,追求資產回報率等經營觀念的改變,我們認識到,數控改造可使企業少花錢、見效快,把舊機床重新利用起來。今後我廠面臨的數控改造任務還很重。例如:
(1)日本龍澤數控車床數控改造
在伺服系統改造完后,繼續採用藍天數控系統對原FANUC 5T進行改造。
(2)日本牧野仿型銑數控改造
(3)日本牧野數控銑數控改造
(4)日本牧野卧式加工中心數控改造
本機床是我廠關鍵設備,近20年來,基本上是三班運行。由於數控系統FANUC 3000C故障頻出,主軸電機銅頭磨損嚴重,刀盤磁性不好,刀號記憶易丟失,很難維持生產,因此必須進行改造。具體改造方案是結合大修採用藍天數控系統、交流伺服系統、蘭州西門子交流主軸電機及驅動進行改造。
4 數控機床改造的幾點體會
一台數控機床國產化改造成功與否,不僅需要一套高質量的數控系統(包括驅動系統),而且更需要一批高素質的應用人才。因為數控系統技術含量高,對應用和維護人員的技術水平要求更高。把用戶用不好甚至於不會用造成的問題歸罪於數控系統是不公平的。
一台數控機床國產化改造成功與否,不僅應注重數控系統的質量,還更應注重用戶使用、維護數控系統的技術培訓。

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