NUM數控系統對法國立磨的翻新改造

那 馥 仲明堯

(瓦房店軸承集團限責任公司，遼寧瓦房店 116300)

法國ROPC200N 2 m數控立磨是上世紀90年代從法國貝蒂公司引進的高精度雙磨架的立式磨床，其用于特大型高精度軸承的全工序加工。國內只引進2臺，其中1臺已在筆者公司使用近20年，很多機械和電氣元件已損壞，如西門子3G數控系統備件已無法購置，機床因數控系統損壞而無法開動。多次與廠家聯系進行改造，貝蒂公司曾派專家來筆者公司對設備進行測繪和鑒定，報出改造價格800萬元，而且工期無法保證。2008年，筆者公司與北京鼎信合力公司共同對該設備進行改造。

1 改造內容

1.1 電氣控制部分的配置

根據以往的維修工作經驗，認為歐洲數控系統功能強，但伺服驅動系統對電網要求極高，在國內使用中故障率比較高，維修成本高，所以采用開放性較強、磨削性能較好的法國NUM1040數控系統為主機，采用安川伺服系統及電動機和安川主軸伺服和電動機，組成一套七軸聯動的數控系統對機床進行控制。因原法國2 m電磁吸盤和控制器已損壞，如引進電磁吸盤需50萬元，采用山東臨清電磁吸盤和西安銘士控制器(20萬元)，進行國產化替代。采用國產的油制冷和電器柜制冷系統。

1.2 機械部位的改造

采用國產潤滑系統和液壓系統元件進行國產化替代，購置瓦軸集團公司與日本THK合資企業大連工廠生產的THK－ZWZ滾珠絲杠副，替代原機床4軸滾珠絲杠副，安裝國產2.5 m電磁吸盤替換已損壞的法國2 m電磁吸盤，更換機床平衡系統，將所有的防護系統、電纜拖鏈和冷卻部位國產化替代，恢復機床的機械精度。

1.3 電氣系統的改造

在設備改造中，應用NUM1040數控系統，實現機床的邏輯動作和進給控制。機床有4個伺服軸，X軸用于左砂輪徑向進給;Z軸用于左砂輪架上下往復;U軸用于右砂輪徑向進給;W軸用于右砂輪架上下往復。X軸、Z軸在第一通道，U軸、W軸在第二通道。兩個通道中4個進給軸可以聯動，均采用全閉環控制，海德漢光柵尺。左右砂輪電動機均由安川主軸伺服和主軸電動機控制，與數控系統組成穩定可靠的電氣控制系統，砂輪恒線速控制，以滿足本機床需要。

原機床磁盤及控制器已損壞，購置國產山東臨清磁盤替換原磁盤。對其磁盤控制器電路進行測繪，原理分析，如圖1所示。

磁盤主回路可控硅的反饋信號由模/數轉換口送入單片機，單片機軟件指令由PB0～PB7接口，向可控硅發出充磁、斷磁、退磁控制。

該電路主要原理:以MC68705單片機為控制核心，其PC0－PC7腳輸入正磁、反磁、停磁控制指令，PD0/AN0腳輸入磁盤充磁大小信號;PD1/AN1是磁盤工作電流檢測信號，當磁盤供電發生故障時，磁盤電源檢測傳感器向檢測板JC發出斷磁信號;信號經JC處理后，從J4－16、J4－20向MC68705 PD1/AN1發出斷磁信號，MC68705接收到斷磁信號后從PA3經過KA1向數控系統發出斷磁信號，使數控系統停止磨削進給，完成失磁保護。采用了西安鳴士充退磁控制器對其進行了替換。

原機床退磁采用檢測磁盤電流的原理，控制電流正反向退磁，改造后退磁原理是應用時鐘來控制電流正反向退磁。時鐘控制相比磁盤電流控制，退磁時間略長，但在大型數控立磨加工中，退磁時間略長對磨削效率影響不大，完全可以替代。

1.4 立磨軟件開發及應用

原機床采用西門子3G數控系統，程序只能是每加工一種產品編制一套程序，人工將編制好的程序逐條送入數控系統，再逐條進行試磨削，經常因編程和寫入程序錯誤，造成撞車事故和廢品。由于軸承產品的種類比較多，加工形狀復雜，每類產品編程人員需根據工件的圖紙，編制好加工程序，由機床操作者送入機床數控系統，調試程序、加工產品浪費大量時間，工作效率低，而且操作者極難掌握，學徒就得一年多時間。

利用NUM數控系統軟件開放性強的特點，編輯了界面化加工軟件。

新開發的數控磨削軟件，操作者在加工產品時，人機界面直觀簡單，人性化，容易掌握，效率高，出錯少，操作者不用涉及到繁瑣的加工程序，只需選擇所需要加工的圖形及程序號，根據圖形送入產品尺寸，即可自動完成各種軸承產品的磨削加工，操作者只需學徒2個月即可獨立加工產品，容易掌握。

2 結語

國產化應用勢在必行。近年來我國工業發展速度很快，就其數控系統發展來看，有自主開發的數控系統，也有合資企業，和外資本土化生產的系統，工業控制方面發展也是日新月異，而且就硬件角度來看，因為很多元器件都采用了國產化，所以降低了設備改造成本、日后設備的維修成本和維修時間，所以國產化應用具有很好的發展前景。