摘要：介紹了對哈亭數(shù)控車削車床數(shù)控系統(tǒng)改造的意義，說明了改造時采取的一些技術(shù)措施。
　　關(guān)鍵詞：哈亭數(shù)控車削車床；改造；技術(shù)措施
　　0問題的提出
　　本哈亭數(shù)控車削車床原為美國哈亭公司制造，其型號為CHNC-Ⅱ,主要規(guī)格為Φ203×317，具有一個交流伺服主軸，X/Z二個交流伺服進(jìn)給軸和一個八工位氣動刀架。由于該設(shè)備原來存在故障且故障一直未消除，設(shè)備長時間工作不正常，后來設(shè)備就被閑置，目前設(shè)備已不能正常工作。因此，本次改造的重點(diǎn)在于恢復(fù)改造設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)，主要是數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，使設(shè)備恢復(fù)數(shù)控車削車床功能，達(dá)到設(shè)計(jì)精度，而且應(yīng)充分應(yīng)用現(xiàn)有的可靠的、成熟的先進(jìn)控制技術(shù)，替代原來的控制方式。使設(shè)備獲得新生，操作更容易、可靠性更高、維修更簡便。
　　1改造方案的確定
　　a)數(shù)控系統(tǒng)選型：使用高性能、高可靠性、國內(nèi)應(yīng)用廣泛的BEIJING-FANUCSeriesOimate數(shù)控系統(tǒng)，替代原有的數(shù)控系統(tǒng)。BEIJING-FANUCSeriesOimate具有極高的可靠性，它最大的主要優(yōu)點(diǎn)就是：
　　(1)伺服控制軸數(shù)4軸4聯(lián)動,可實(shí)現(xiàn)4個軸的插補(bǔ)。
　　(2)使用電動機(jī)進(jìn)給伺服電動機(jī)使用βi系列。
　　(3)固定加工循環(huán)除了上表中的G功能外,還有M和T功能。
　　(4)宏程序與宏執(zhí)行器用戶可通過CNC的宏程序編程軟件和宏程序指令庫編制自己的固定加工循環(huán),或編制獨(dú)特的機(jī)床操作與顯示畫面以實(shí)現(xiàn)個性化。
　　(5)數(shù)據(jù)服務(wù)器(DataServer)數(shù)據(jù)服務(wù)器是一塊板(選用),可直接插入CNC單元上。板上有以太網(wǎng)口,用電纜與以太網(wǎng)上的主控計(jì)算機(jī)相連。因此,該板可替代上述的以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的各種信息的傳遞或生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)控制加工。用存在板上的程序可以直接進(jìn)行DNC加工,因?yàn)檫@塊板是經(jīng)以太網(wǎng)與主機(jī)連接,傳輸速率為100MBI秒,比用計(jì)算機(jī)經(jīng)RS-232C的DNC加工方式要快的多。
　　(6)PCMCIA存儲卡此卡(ATA)也插在CNC單元的PCMCIA口上,用此卡備份CNC機(jī)床的數(shù)據(jù)作為維護(hù)資料保存。可備份的數(shù)據(jù)包括CNC的各種參數(shù)、梯形圖、加工程序、刀補(bǔ)量、螺補(bǔ)量、間補(bǔ)量、宏程序變量等。此卡的容量為16MB。存于卡中的信息(梯形圖除外)可以在計(jì)算機(jī)中用WORD讀出。
　　(7)圖形顯示選擇了圖形卡時可以進(jìn)行圖形顯示。有兩種型式的圖形顯示功能:圖形顯示和動態(tài)圖形顯示。①圖形顯示是在機(jī)床執(zhí)行加工程序、走刀過程中描繪刀具的運(yùn)動軌跡,可在多種坐標(biāo)系下繪圖。當(dāng)然,利用CNC的機(jī)床鎖住功能也可使機(jī)床不運(yùn)動而繪出刀具運(yùn)動軌跡圖。②動態(tài)圖形顯示是描繪加工程序的圖形,因此機(jī)床不用運(yùn)動。這種圖形顯示又有兩種形式:描繪刀具軌跡和描繪切削過程中加工工件的實(shí)體圖。動態(tài)圖形顯示同樣可在多種坐標(biāo)系下繪圖。圖形顯示和動態(tài)圖形顯示不能同時使用。
　　(8)操作向?qū)�Oi為了幫助操作者編程,在CNC內(nèi)可裝入這一軟件。其特點(diǎn)是用圖形顯示畫面幫助編程。有以下功能:
　　①具有多種固定加工循環(huán)。有統(tǒng)削循環(huán),也有車削循環(huán)。選擇出編制的循環(huán)后,即在顯示器上出現(xiàn)相應(yīng)的圖形與必須的參數(shù)項(xiàng),按圖示的引導(dǎo)輸入各參數(shù)(尺寸與工藝信息)后,按接受鍵即完成了程序的編制。
　　②具有輪廓編程引導(dǎo)。對于工件的任意輪廓圖形,可以在圖形菜單的引導(dǎo)下定義點(diǎn)、線和圓弧等元素,完成整個零件的輪廓定義后(繪出零件輪廓圖),即可編制出加工程序。編程時,可以進(jìn)行10個未決段的計(jì)算。
　　③可以進(jìn)行11種輔助計(jì)算,幫助輪廓編程。
　　④有G代碼和M代碼的幫助畫面,提示用戶G、M代碼的格式和意義。
　　b)電氣部分改造：將原有的機(jī)床電器拆除，重新設(shè)計(jì)電氣部分原理圖，保留哈亭車削車床原來交流主軸驅(qū)動單元及交流伺服電機(jī)，用BEIJING-FANUCOimate數(shù)控系統(tǒng)對原主軸進(jìn)行控制，更換X/Z二個交流伺服進(jìn)給軸驅(qū)動單元及交流伺服電機(jī)，形成半閉環(huán)控制以達(dá)到可靠的控制精度。
　　1）安裝新的BEIJING-FANUCOimate數(shù)控系統(tǒng)，中文液晶顯示屏，全中文提示菜單，梯形圖動態(tài)顯示，手動速度倍率可控制。
　　2）配備FANUC交流伺服驅(qū)動及βiFANUC交流伺服電機(jī)，形成半閉環(huán)控制。
　　3）重新設(shè)計(jì)、安裝車床強(qiáng)電控制邏輯。
　　4）設(shè)計(jì)、制作各軸交流伺服電機(jī)、主軸電機(jī)與車床傳動鏈的機(jī)械連接件。
　　5）設(shè)計(jì)、制作車床操作面板。
　　c）程序的編制和調(diào)試：由于采用標(biāo)準(zhǔn)的國際ISO代碼，使得編程學(xué)習(xí)容易，根據(jù)實(shí)際情況定義的M功能加入，使得輔助功能的實(shí)現(xiàn)可以在程序運(yùn)行時靈活變動，適應(yīng)不同的產(chǎn)品加工并使產(chǎn)品品質(zhì)得到提高。
　　2改造結(jié)果
　　經(jīng)過方案的論證，程序的設(shè)計(jì)、電氣部分改造、安裝、調(diào)試，在二個月的時間，我們投入11萬元，將一臺不能正常工作設(shè)備通過數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)的改造，使設(shè)備獲得新生，改造后的哈亭數(shù)控車削車床所有的技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了原有車床的水平，使老設(shè)備重獲新生，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　參考文獻(xiàn)：
　　BEIJING-FANUC說明書