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MAHO600臥式加工中心數(shù)控化改造
日期：2010年01月14 來源：沈陽第一機床廠 關(guān)鍵字：加工中心
1．MAH0600臥式加工中心介紹
MAH0600臥式加工中心是某企業(yè)1999年從國外引進的一臺二手數(shù)控加工設(shè)備，加工中心是德國MAHO公司20世紀80年代初期的產(chǎn)品。具有X、Y、Z、B四個全閉環(huán)控制的坐標軸，搖臂鉆床一個可容24把刀的刀庫，由于具備自動換刀功能，一次裝夾可完成多面加工。在當時的加工技術(shù)背景下，加工精度和效率都算是比較高的，在企業(yè)中起著重要的作用。
由于該加工中心已使用近20年，出現(xiàn)了電氣元件老化，繼電器、接觸器等元件動作可靠性降低，數(shù)控系統(tǒng)的PCB板故障率升高的現(xiàn)象。由于科學技術(shù)的不斷發(fā)展，先進的控制系統(tǒng)層出不窮，原機床的控制系統(tǒng)就顯得相對落后，且元件的集成度較低，功能相對較少。機械零件磨損、失效，Y軸滾珠絲杠副損壞，機床導軌副存在磨損和間隙，液壓系統(tǒng)狀況不良等現(xiàn)象都嚴重影響了加工精度和剛度。加工中心如果要維修的話，其他維修配件訂貨周期較長，搖臂鉆床且價格昂貴、技術(shù)資料不全等，會使得維修成本高且時間長。由于臥式加工中心在核電元件加工工藝中的獨特地位，同時考慮到該機床功能較齊全，主要功能部件完好，剛度高、機械精度的保持性較好，因此對機床實施技術(shù)改造，比報廢更新一臺同等規(guī)格的臥式加工中心更為經(jīng)濟合理。
2．MAI-10600臥式加工中心的結(jié)構(gòu)特點
加工中心在結(jié)構(gòu)上有四個閉環(huán)的進給軸、一個主軸、一個容量為24把刀的刀庫、一個工作臺交換裝置和一個排屑器。四個閉環(huán)的進給軸分別為三個直線坐標軸X、Y、Z和一個繞Y軸回轉(zhuǎn)的B軸，機床通過這四個坐標軸進行插補加工。X、Y、Z軸的行程分別為600mm，450mm，500mm；B軸為360‘回轉(zhuǎn)。 X、Y、Z軸傳動為：直流伺服電動機一同步齒形帶一滾珠絲杠螺母副一滑動部件，其帶輪的傳動比分別為1：1．33、1：1．33、1．3：1。Z軸是螺母旋轉(zhuǎn)，絲杠不動；而X、Y軸是螺母不動，加工中心絲杠旋轉(zhuǎn)。三根絲杠的安裝支承方式均為一端固定一端自由(雙推一自由方式)。Y軸為垂直移動軸，滾珠絲杠沒有自鎖功能。為防止機床斷電時回轉(zhuǎn)工作臺下落，故Y軸的直流伺服電動機尾部增加了一個電磁抱閘；為防止Y軸傳動同步齒形帶的斷裂而出現(xiàn)工作臺自由下落，在絲杠帶輪旁安裝了安全剎車裝置。在絲杠的自由端方向安裝了機械擋塊，以防止移動部件離搖臂鉆床開極限位置。
B軸為回轉(zhuǎn)軸，傳動為：直流伺服電動機一同步齒形帶一多級齒輪傳動副一回轉(zhuǎn)工作臺。多級齒輪副的傳動比為1：297，依靠液壓鎖緊�；剞D(zhuǎn)工作臺用于托盤的支撐、定位、加工中心夾緊。
主軸的傳動：直流主軸電動機一多楔帶一主軸變速箱一主軸。主軸變速箱可四檔自動和手動調(diào)速。主軸定向位置由感應(yīng)開關(guān)來反饋，由液壓驅(qū)動的銷釘來鎖定定位。主軸的松、抓刀是由液壓驅(qū)動搖臂鉆床爪頭來實現(xiàn)的。具有主軸吹氣功能，不具備剛性攻螺紋功能。
刀庫為鼓輪式、徑向取刀方式。傳動為直流減速電動機帶動撥片，撥片撥動刀庫旋轉(zhuǎn)。隨機選刀方式。換刀機械手為單臂雙手式，進退、旋轉(zhuǎn)、抓松刀均為液壓驅(qū)動。
工作臺交換裝置是雙速交流電動機通過鏈傳動來拖動工作臺交換叉進行工作的。潤滑系統(tǒng)由中心潤滑單元、油管、分配器等組成。中心潤滑單元按設(shè)定的周期泵出潤滑油，加工中心為機床導軌和絲杠提供潤滑。
液壓系統(tǒng)由電動機、液壓泵、壓力表、蓄能器、溢流閥、電磁換向閥、搖臂鉆床單向閥、截止閥、壓力開關(guān)、油管、執(zhí)行元件等組成，用來實現(xiàn)托盤的夾緊和放松，回轉(zhuǎn)工作臺的夾緊和放松，抓刀、機械手的進退、旋轉(zhuǎn)、抓刀，主軸定向。
氣動系統(tǒng)由氣源、FRL單元、節(jié)流閥、電磁換向閥、氣缸等組成，用來實現(xiàn)機床托盤交換時門的開關(guān)以及主軸換刀時的吹氣和回轉(zhuǎn)工作臺托盤交換時的吹氣。冷卻液循環(huán)系統(tǒng)由冷卻液箱、加工中心電動機、冷卻液泵、管路和噴嘴組成，用來完成加工時刀具、工件的冷卻。
由于是經(jīng)濟型數(shù)控化改造，在改造過程中盡量保留原來還能符合用戶搖臂鉆床使用要求的部分，減少改造成本。所以在整個改造過程中主要做以下方面的工作：
1)數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)的選型。
2)控制系統(tǒng)連接的設(shè)計。
3)外圍接口電路的設(shè)計。
4)PMC程序的設(shè)計。
5)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。
6)機械、電氣部分的安裝。
7)機械、液壓部分的修理和調(diào)整。
8)整機的機械、電氣的調(diào)試。
9)機床的驗收、資料歸檔等。
在完成以上改造后，加工中心該機床的性能和精度達到或超過原機床．搖臂鉆床完全能夠滿足高精度、高效率、高可靠性的要求，而且改造總費用控制在同檔次進口機床價格的四分之一以內(nèi)。
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