0系列CNC系統在技術改造中的應用

1．0T數控系統的應用
數控車床一般為2軸聯動的CNC機床，采用0TD系統及 c系列全數字交流伺服驅動和主軸驅動的方案基本上能滿足數控車床的數控改造。

（1）系統配置0TD 的系統配置如圖1所示。系統由主板以及插在主板上的電源板、軸板、I／O板、 圖1 0TD系統配置存儲器板等組成，系統內置PMC。為了便于使用編輯卡進行梯圖編輯，選用帶軟鍵的9in CRT／MDI單元。
（2）進給伺服回路車床一般為2軸控制，因此只需選用2軸軸卡。伺服回路如圖2，機床半閉環控制時，位置反饋和速度反饋均由伺服電機內置編碼器實現。全閉環控制時，外置編碼器或直線尺作位置反饋，內置編碼器作速度反饋。對于無主軸伺服的場合，選用帶電源的SVM型伺服放大器，對于有主軸伺服的場合，選用不帶電源的SVM型伺服放大器。

（3）aC串行主軸回路aC串行主軸回路如圖3。存儲器板與主軸放大器之間使用光纜通過高速串行接口進行連接。

（4）變頻調速型主軸回路機床主軸調速可以采用三相交流電機作主機，系統輸出IOV模擬量命令給交流變頻器進行主軸詞速，如圖4所示。

迄今為止，已采用16套0TD系統改造數控車床14臺。

2．OM 數控系統的應用
0M 系統主要用于數控銑床和加工中心的控制。
（1）BSIO0數控銑床的改造該機床系專用銑床只能銑平面，3個坐標軸不能聯動。進給驅動為SIMENS直流伺服，其控制使用PLC調整極不方便。
改造方案采用0MD系統，x、Y、Z3個坐標軸均采用aC12交流伺服電機。主運動不作改動，仍沿用原機械變速。改造后，該銑床為通用數控銑床，可以3軸聯動。
（2）XK715B數控銑床的改造 采用0MD系統x、Y、Z3個坐標伺服電機分別為aC22、aC22、aC30B。考慮到aC系列主軸伺服為開環速度控制，控制精度不高，故主軸伺服采用tl系列。a 串行主軸回路如圖5。位置編碼器可以接至主軸放大器，也可以接至存儲器板。

該機床主要用于模具加工，其加工程序較長。如果使用存儲器工作方式，必須將加工程序進行多段分割，逐一傳到系統內存進行加工，非常不方便。現設計3DNC運行方式，計算機只將加工程序傳到系統緩沖區，邊傳送邊運行。
（3）XH754臥式加工中心的改造 該機床原控制系統為FANUc一6M，立柱固定，主軸箱在立柱上做上下移動（Y軸），工作臺可在水平面上做兩坐標直線運動（X 軸和z軸）以及5?！?2等分分度（TAB軸）。機床采用無機械手換刀系統，換刀時，由主軸箱運動到刀庫上的換刀位置，利用主軸直接取走或放回刀具。
由于0MD最多只能控制4個坐標軸，采用兩套OMD以主一從方式運行實現5坐標軸的控制如圖6。NC1和NC2經信號接口電路互連，NC1為主，NC2為從。為了盡可能減少兩系統間的信號互換，機床的控制盡量集中到NC1，只將刀庫軸的運動控制分割到NC2。改造后，運行穩定可靠，加工節拍由6min45s縮短為5minl5s。

（4）ZH5120立式鉆削中心的改造原控制系統為FANIIc一3M。改造采用0MC系統，進給驅動為n交流伺服，主軸為a交流串行主軸。此方案還具有如下特點：① 該機床刀庫為純機械式換刀，刀庫換刀是通過z軸短距離的運動來進行。因此，換刀程序用宏程序編制。換刀宏程序體由T代碼調用。②自動、MDI以及JOG方式均可進行換刀操作。③ 主軸電機采用內置㈣s。r作位置反饋和速度反饋，以便進行剛性攻螺紋。當進行剮性攻螺紋時，主軸不僅進行速度控制，還進行位置控制，以使主軸的移動與z軸同步，這樣，不必使用彈簧刀桿。

3．0G數控系統的應用
H203曲軸磨床原采用大隈OSP5000型控制器。改造方案采用0GCC系統，3個坐標軸均采用絕對位置測量的a系列交流伺服電機，如圖7。選用4軸軸卡，即x、Z、Cf、Y4軸。Cf軸為旋轉軸，y軸可以定義為直線軸，但不能進行圓弧插補，也不能進行刀具補償。修整器使用x、z軸，而砂輪架的進給用y軸。機床配置前、后操作臺。后操作臺主要用于與修整器有關的操作，前、后操作臺各配一個手輪。并增加手輪接口卡。修整器x軸和z軸使用手輪l，手輪1接存儲器卡。砂輪架進給y軸使用手輪2，手輪2接手輪接口卡。

機床加裝回零撞塊困難，故采用無撞塊方式回零。建立的零點是任意的機械位置，由于伺服系統采用絕對位置測量，一旦機床零點建立起來以后，只要電池不掉電，該機床零點將一直保持不變。
加工程序和修整程序均采用B型用戶宏程序編制。加工程序按主程序方式編制，修整程序按子程序方式編制。對于使用用戶宏程序B的場合，選用全鍵式CRT／MDI單元。砂輪每次修整后，x軸和y軸需要進行補償。x軸的補償引用刀具補償變量 2002。由于y軸不能使用刀具補償，引用y軸偏置變量 2401作y軸補償。
由于工藝要求至少有2點的尺寸，即半精磨和精磨終到尺寸由量儀控制，因此系統配置了多點跳動功能（Multi—step Skip）。半精磨和精磨使用G31指令，在執行G31的中途， 由外徑量儀輸入跳過信號（P2或P3）沖止該指令的剩余部分，轉而執行下一個程序段。