0系列CNC系統(tǒng)在技術(shù)改造中的應(yīng)用

1．0T數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用
數(shù)控車床一般為2軸聯(lián)動的CNC機床，采用0TD系統(tǒng)及 c系列全數(shù)字交流伺服驅(qū)動和主軸驅(qū)動的方案基本上能滿足數(shù)控車床的數(shù)控改造。

（1）系統(tǒng)配置0TD 的系統(tǒng)配置如圖1所示。系統(tǒng)由主板以及插在主板上的電源板、軸板、I／O板、 圖1 0TD系統(tǒng)配置存儲器板等組成，系統(tǒng)內(nèi)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(huán)控制時，位置反饋和速度反饋均由伺服電機內(nèi)置編碼器實現(xiàn)。全閉環(huán)控制時，外置編碼器或直線尺作位置反饋，內(nèi)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(diào)速型主軸回路機床主軸調(diào)速可以采用三相交流電機作主機，系統(tǒng)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(tǒng)改造數(shù)控車床14臺。

2．OM 數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用
0M 系統(tǒng)主要用于數(shù)控銑床和加工中心的控制。
（1）BSIO0數(shù)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(lián)動。進給驅(qū)動為SIMENS直流伺服，其控制使用PLC調(diào)整極不方便。
改造方案采用0MD系統(tǒng)，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(shù)控銑床，可以3軸聯(lián)動。
（2）XK715B數(shù)控銑床的改造 采用0MD系統(tǒng)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(huán)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(tǒng)內(nèi)存進行加工，非常不方便。現(xiàn)設(shè)計3DNC運行方式，計算機只將加工程序傳到系統(tǒng)緩沖區(qū)，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(tǒng)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。×72等分分度（TAB軸）。機床采用無機械手換刀系統(tǒng)，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(xiàn)5坐標軸的控制如圖6。NC1和NC2經(jīng)信號接口電路互連，NC1為主，NC2為從。為了盡可能減少兩系統(tǒng)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(wěn)定可靠，加工節(jié)拍由6min45s縮短為5minl5s。

（4）ZH5120立式鉆削中心的改造原控制系統(tǒng)為FANIIc一3M。改造采用0MC系統(tǒng)，進給驅(qū)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(diào)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(nèi)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(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)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(tǒng)，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(zhuǎn)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(guān)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(tǒng)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(tǒng)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(zhí)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(zhuǎn)而執(zhí)行下一個程序段。