三维数控钻改造方案

最新【精品】范文参考文献专业论文三维数控钻改造方案三维数控钻改造方案摘要：本篇主要介绍了德国进口三维数控钻床TDK1000/9G的特点及改造维修方案，从电气面进行对该进口设备进行全方位改造，从机械方面对该设备进行修复。保证该设备改造后恢复到原来精度。改造后的设备减少产品的制作过程中的因错误而引起的部分产品报废，同时提高了生产效率。关键词：三维数控钻西门子伺服电机中图分类号：TG527文献标识码：A设备是1996年德国进口，是Peddinghaus公司生产TDK1000/9G数控三维钻床，专门用于钢结构、桥梁、立体停车库、石油平台等行业的H型钢、箱型梁、槽钢、钢板的钻孔加工。是Peddinghaus三维钻系列中经典的产品。9轴设计、微雾内冷却系统、智能轴技术、辊轮进给圆盘测量系统、单件20吨的驱动能力、西门子840C控制系统。一、设备特点本机的钻削动力头，不仅能在垂直于工件送进的方向上数控移动，而且可以在工件送进的方向上数控移动准确定位。所以，当H型钢翼板和腹板上的孔不处于同一横截面时，仍可实现上面、左面、右面三个方向同时钻孔。减少了沉重钢梁移动的次数，从而提高了生产效率。为保证钻孔位置不受钢梁畸形的影响，机器上设有幅高、腹板、翼板检测装置。检测结果反映在数控软件中，可以修正钻孔位置。具有支承装置：当“H”型钢的板很薄时，为防止钻孔引起的变形，设有下部自动支承装置。钻削主轴转速无级调节、钻头进给速度无级调节。具有快换卡头，更换钻头方便。配有进出料道，可以把钢梁自动送入和送出机器。二、设备的结构：最新【精品】范文参考文献专业论文具有三个独立运行的钻削动力头,即垂直、左、右钻削头，每个钻削动力头均有两个数控轴驱动和垂直于工件方向的数字化液压进给驱动。钻头和主轴之间,由快换钻套联接，更换钻头快捷、准确。各钻头既可单独，又可同时完成其钻孔作业。在一次自动装夹后，可完成孔组内（H型钢上包括腹板和两翼板）所有孔的加工。工件（H型钢）送进移动，有液压和机械控制的辊轮驱动，并由检测轮准确测出实际送进距离传送给数控系统来确保两孔群之间的距离精度，另外，该机还具备工件的头部和尾部端面的光电定位监测系统。工件在机床上移动定位后机床具有可靠的垂直和侧向夹紧系统。工件装夹后，本机备有腹板和翼板变形监测系统，将误差返馈给计算机自动修正钻孔位置。各钻削头主轴转速是由变频器无级调节，为提高在大规格轻型H型钢上的钻孔效率，还具有增强H型钢腹板刚度的液压多点支撑装置。控制系统由计算机、数控系统、伺服电机、光电编码器、PLC等构成。只需输入工件尺寸、自动生成加工程序，可按件号随时存储、调用、显示和通讯。电气控制，既实现各加工参数单独的手动调整控制，又可实现全过程自动控制加工三、改造修复方案该设备系统采用西门子840C控制系统，该系统是西门子公司在九十年代初推出的高档系统，功能强大，使用灵活，直流驱动及电机可不更换。该机床使用年限较久，电气元气件老化，故障频繁，部件淘汰难以采购，械磨损较大、精度下降、工作效率低下，给生产带来很大的影响。为确保生产的正常进行，需要对机床进行技术改造与修复：电气部分改造控制系统改为西门子840D系统，该系统是西门子公司九十年代中期推出的一款纯数字的高档数控系统，与之匹配的驱动及电机也都是数字的。与840C与840D比较：(1)840C即可用模拟量驱动也可用数字量驱动，而840D主要用的是数字量(2)840C的PLC语言是S5，而840D的PLC语言是S7最新【精品】范文参考文献专业论文(3)840C产品相关配件已停产，电路板以旧换新，维护费用高、维修周期长。840D是西门子机床控制系统主流，备品备件容易购买，且S7比S5更稳定，抗干扰能力更强。1、机床电气部分更新改造内容及要求1．1新系统采用SINUMERIK840DCNC数控系统，将增强整个系统的可靠性，稳定性而且可根据工艺需要进行灵活的参数和功能修改，从而在长期意义上大大的节约了成本。1．2PLC选择西门子S7-300系列，程序基本沿用原PLC的结构和功能，从而使改造的风险降低到最低。取代原来的S5系列PLC，，S5外接9V直流电池供电，保存程序数据，更换电池时，需要重新向PLC拷贝程序，S7-300程序不容易丢失，程序安全，模块化程度高，维护费用低，且程序监控容易实现。同时改造后的PLC模块在国内极为容购买。1．3主轴伺服电机和交流伺服驱动器原来采用的是西门子611A属于模拟控制、电机控制器复杂，一但故障，维修维护费用高，并且抗干扰能力差，对周围环境要求高。改造后选择西门子数字产品611D，数字系统抗干扰能力远高于模拟系统，西门子的交流伺服刚性好，技术先进、性能稳定，而且备件便宜，容易采购，国内服务网点多，技术支持强。1．4新的进给电机采用1FT6电机，电机的输出扭矩和速度特性完全超出原1FT5伺服电机；1．5关于轴径和法兰：通过增加过度法兰、改变皮带轮、联轴器或对轴加工等办法实现。1.624V传感器控制控制电源与系统24V控制电源分开，提高机床安全系数。1.7所有电力电缆采用耐油腐蚀电缆，控制电缆采用耐油耐腐蚀屏蔽电缆。2新旧替换明细2．1去掉原主轴直流电机，用额定攻率为7.5KW的1PH7电机代替，该电机安装尺寸和原电机基本相似，功率和转速范围（最高5000转）都比原来强;最新【精品】范文参考文献专业论文2．2保留数控的零件加工程序和相关能利用的软件结构，使改造风险大大降低；2．3保留以前的驱动器电源模块和电抗器。2．4原3个主轴的611A驱动器,用SIEMENS611D取代;2．5去掉原来柜内的7个进给轴的1FT5伺服电机,和电柜内的611A驱动器;用SIEMENS611D驱动和1FT6交流伺服电机取代;2．6去掉原S5PLC的CPU、输入、输出模块。由先进的西门子PLCS7-300的输入、输出模块取代;彻底根除因PLC老化产生的故障；2．7更新原PLC的控制程序，根据新的控制方式用SETP7对其重新编写控制程序，保证可读性强。2．8重新制作操作台，布局合理，新操作台根据人力工程学设计，使操作人员能更愉快，更轻松的工作。2．9更换电控柜,更换柜内低压器件(含配套变压器、电源、各类电器元件等，主要器件选用西门子、施耐德品牌)3主要硬件描述：西门子840D数控系统一套，带液晶显示屏和相关菜单，机床控制键盘和面板；PCU50和OP12系统1套操作面板1块（薄膜型）NCU盒和NCU控制单元各1块驱动和电机控制模块，以及电源模块S7-300PLC一套最新【精品】范文参考文献专业论文主轴1HP7主轴电机3个进给轴1FT6电机7个机械部分修复：参考文献：1.白幸福、韩军锋《基于PLC数控型角钢生产线控制系统设计》装备制造技术20092．西门子公司西门子有关PLC编程手册3.三菱公司三菱有关PLC编程手册4.宋伯生机床电器及电气控制中国劳动出版社19905.宋伯生可编程控制器配置.编程.联网中国劳动出版社19986.西门子公司SINAMICSS210主驱动器异步/同步电机1PH8选型手册------------最新【精品】范文