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NUM數(shù)控系統(tǒng)在機床改造上的廣泛應用
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http://m.szycnet.cn 發(fā)表日期：2010-9-8 11:01:25
蘭格鋼鐵 |
——以KARSTENS-K40型磨床為例
我公司相繼成功的使用NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)改造了多臺德國GEORGKARSTENS公司的KARSTENTSK40型和KARSTENTSK56型數(shù)控磨床。經過改造后的機床，完全恢復了原磨床的基本功能及專用功能：磨削砂輪的自動平衡(BLANCE功能)、自動修整、自動對刀(GAP功能和CRASH功能)、端面量儀和外圓量儀的自動測量功能以及工件的自動成型磨削功能；恢復了機床原有的海德漢光柵尺的軸反饋信號功能；增加了床頭的無級調速功能；增加了機床的定程磨功能(在外圓量儀意外損壞的情況下也能夠進行工件的磨削)；增加了方便操作的菜單式中文操作界面。
下面簡單地把NUM數(shù)控系統(tǒng)在KARSTENS系列磨床上便于使用的優(yōu)勢和特點做一說明。
NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)是施耐德電氣集團公司下的法國NUM公司于2001年推出的新一代增強型數(shù)控系統(tǒng)，在原NUM700系列(NUM720、NUM750、NUM760)、NUM1000系統(tǒng)平臺之上增加了新的硬件結構和最新數(shù)學運算方法，為現(xiàn)在新一代高性能數(shù)控系統(tǒng)的典型代表。
1減少干擾，增強穩(wěn)定可靠性能
NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)的輸入電源采用穩(wěn)定的直流24V電源，大大減弱了外部線路電壓對系統(tǒng)的干擾，大大降低了發(fā)熱及不穩(wěn)定因素，提高了整個數(shù)控系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定性。從而不需要擔心由于不確定因素和莫名的原因造成的數(shù)控系統(tǒng)死機和誤信號操作。
2節(jié)省配電柜內硬件安裝空間
NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)采用CISC(超大規(guī)模集成電路)技術的GSP主板，使系統(tǒng)體積大大縮小，系統(tǒng)整體尺寸(長410*寬110*深280)，安裝在原先的數(shù)控系統(tǒng)(任何品牌系統(tǒng))的地方都綽綽有余。
改造時所選用的數(shù)控系統(tǒng)分別為NUMPower1020或NUMPower1040系統(tǒng)，替換掉原用數(shù)控系統(tǒng)后，配電柜內的剩余空間極大，根本不需要擔心系統(tǒng)在配電柜內無處安裝。
3簡化電氣電路的設計和連線
NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)內部提供了基本的64點輸入接口模塊和48點輸出接口模塊，使用專用的連接電纜和PLC的I/O板相連接，大大減少了外圍電路的連線，提高了數(shù)控機床的可靠性。
同時可插拔繼電器的48點輸出接口模塊，每個點的最大電流可達8A(安培)，免除了用戶自己設計中間繼電器電路的麻煩。64點輸入和48點的輸出對于一般的數(shù)控機床是足夠使用的。
另外NUMPower1040以上系列數(shù)控系統(tǒng)還提供了最多可達384個I/O點、521個I/O點、1024個I/O點，充分滿足各種復雜機床的需要。
最具有特點是NUMPower1040以上系列數(shù)控系統(tǒng)提供了靠光纜連接的遠程輸入/輸出模塊，在擴展輸入點、輸出點的連接上具有極大的優(yōu)勢，它減少了擴展I/O模塊的安裝和連線困難，同時減少了大量的線路故障，提高了線路的傳輸速度和機床的可靠性能。
磨床的刀具為砂輪，砂輪是極其易碎傷人的物品，所以它的保護性能一定要完善和全面可靠，由此使用的輸入點和輸出點相對較多一些。NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)提供了足夠的I/O點可供使用。
4替用戶著想，為用戶解憂
一般來講，改造一臺數(shù)控機床需要的費用很大，對廠家來講，改造費用支出越低，性能越好，越受廠家歡迎，NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)是最適合首選系統(tǒng)，因為它的模擬軸口、模擬輸出信號及模擬輸入信號非常適合用于改造舊的數(shù)控機床，替換一切原先的SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)、FANUC數(shù)控系統(tǒng)、FAGOR數(shù)控系統(tǒng)等等，而不需要更換原使用的伺服模塊及電機，因為舊的伺服及電機一般都是模擬量信號的；由此，可保留原有伺服和電機，這樣就可為用戶節(jié)省一大部分改造資金。
在我們改造的數(shù)控磨床上，用NUMPOWER1020G和NUMPOWER1040G數(shù)控系統(tǒng)替換掉了原使用的數(shù)控系統(tǒng)，保留了原使用的BOSCH伺服驅動及電機；同時，機床的測量單元如：MARPOSSE5量儀，動平衡Hy5000設備，自動對刀GAP3000設備等等都可以和NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)連接使用，不必更換，這樣就為用戶節(jié)省了大量資金，深受用戶的歡迎。
5簡便的機床參數(shù)設定及方便的參數(shù)讀取和修改
機床的改造和調試中，機床參數(shù)的設定是絕對不可缺少的。市面上有些數(shù)控系統(tǒng)，給用戶提供了大量的機床參數(shù)(有的系統(tǒng)提供了多達幾十萬的機床參數(shù))，讓用戶查找起某一個參數(shù)來時相當?shù)馁M力和費時。
NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)恰恰考慮到了用戶的這個要求，解決了查找、設定機床參數(shù)時的費力、費時問題；NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)提供的所有參數(shù)僅有P0----P114，但是對于機床參數(shù)進行分類，每一類參數(shù)包括所有的軸，它囊括了所有類型機床所使用的功能；同時，機床參數(shù)分類明了，含義明確，大體包括如下幾種：軸的配置；測量參數(shù)的配置；伺服控制參數(shù)的設定；行程的設定；主軸參數(shù)的設定；輔助功能參數(shù)的設定；通訊參數(shù)的設定；DISC(數(shù)字集成伺服控制)軸的設定等。具體舉例如：P6為主軸的設定，而P40—P49為主軸功能的細化設定。
6強大的系統(tǒng)功能、靈活的PLC編程以及完善的工件子程序
NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)的PLC功能內部高度集成化，提高了PLC和CNC之間的內部通信能力以及內部數(shù)據(jù)的交換速度，增強了數(shù)控機床的邏輯控制能力。尤其是NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)提供的E參數(shù)(運動軸、主軸、刀具、機床參數(shù)、加工程序、服務信息等等都可以通過E參數(shù)進行處理)，用戶可以通過E參數(shù)來讀取或改變CNC的狀態(tài)或數(shù)值。例如：E931XX程序參數(shù)用于讀機床參數(shù)P2(測量功能)的值。這樣，PLC和CNC相互間的信息交流的快速和寬廣，使機床邏輯動作的實現(xiàn)變得簡單而且可行。
磨床的危險系數(shù)偏大一些，所以它的保護功能相當繁瑣、復雜；而NUMPower1000提供出的機床運行中的CNC狀態(tài)的變化，恰恰可以根據(jù)這個變化很容易實現(xiàn)磨床的保護功能。例如：砂輪修整過程中，砂輪突然停止，則需要砂輪后退，不再進行修整動作。工件磨削過程中，床頭突然停止，則需要砂輪后退，不再進行工件的磨削等等動作。
同樣，我們也可以在PLC程序中通過讀取E參數(shù)，確定軸運動過程的實際位移和位置數(shù)值，再與工藝上的安全數(shù)值做一比較，達到安全保護的作用。同時，我們可以在工件的加工程序中使用PLC傳輸過來的PLC中自己設定的E參數(shù)狀態(tài)，來處理加工工件中的邏輯問題。
例如：在PLC程序中編寫了砂輪啟動指令，同時給出E20000=1，如此以來，在加工程序中，我們可以通過判斷E20000是否等于1，來確定砂輪是否處于啟動狀態(tài)，運動軸是否該運動了。
參數(shù)E10000-----參數(shù)E10031，由零件程序寫入，機床處理器程序和CNC處理器程序均可對它們進行訪問，使機床處理器和CNC處理器都可得知零件程序的狀態(tài)。參數(shù)E20000-----參數(shù)E20031，由用戶程序寫入，它們可以接受零件程序的訪問，使零件程序得到機床狀態(tài)數(shù)據(jù)。同理，E30000…….E40000……NUM系統(tǒng)有很多的功能都是很好使用的，例如：在使用60度傾斜軸的磨削時，只需在工件的磨削程序中，需要傾斜軸磨削時，只需要寫入程序：E69001=-300000，G09G01X-20…….如此，傾斜軸就生效了。若想取消傾斜軸功能，則刪除掉程序E69001=-300000，G09G01X-20…….或寫入E69001=0即可。
7完整智能的中文菜單式操作界面
NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)提供的MMITOOL軟件，可以自由的進行編寫NC的友好人機操作界面。界面編寫非常靈活，可以根據(jù)用戶的操作習慣隨意進行編寫。
我們在KARSTENTSK40型磨床上進行了中文的菜單式的操作界面的編寫，它既保持了原操作的基本習慣，又改進了原設計的不足，如：中文界面代替英文界面更適合中國人的操作；直接進入式菜單代替原先返回再進入式菜單，使操作更顯方便；智能化的子程序，讓操作者尤顯操作輕松和方便。
在我們改造的KARSTENTSK40型磨床中，砂輪直徑為￠750，砂輪寬度分別為￠150和￠100兩種，要求這臺設備磨削摩托車發(fā)動機右曲軸、摩托車發(fā)動機左曲軸和汽車空調冷凍機偏心軸三種工件，還需要端面測量和外圓測量功能，所有這些只需要操作者根據(jù)三種工件的測量結果在菜單中輸入修整砂輪的次數(shù)，修整砂輪的量；按下循環(huán)啟動鈕，砂輪就自動修整成型；操作者根據(jù)測量結果在菜單中輸入工件磨削的量；按下循環(huán)啟動鈕，工件就自動磨削成型。操作相當簡單，同時，這也大大提高了生產效率。
在KARSTENTSK40型和KARSTENTSK56型數(shù)控磨床的改造上，因為我們選擇使用了以功能性強、開放性高、穩(wěn)定性好而著稱的NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)而獲得了巨大的成功。NUMPower1000系列數(shù)控系統(tǒng)，通過其功能非常豐富、非常使實用，這為機床的生產提供了強有力的技術基礎。(來源：北京宏誠拓業(yè)科技發(fā)展有限公司) |
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文章編輯：【蘭格鋼鐵網(wǎng)】m.szycnet.cn |
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