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意大利机械铸造PAMA落地镗床的机械大修及数控化改造

产品名称:  意大利机械铸造PAMA落地镗床的机械大修及数控化改造
产品类型:  铸钢件
产品说明:

  济南柴油机厂引进的精密数控落地镗,配备的是西门子880M系统,经多年的使用,机械精度逐渐不能满足要求,电气系统的故障频发且备件困难。

  北京圣蓝拓数控技术有限公司根据工厂要求,对这台落地镗床进行了全面的整改。从机械搬家、机械大修调整到电气系统重新配套进行了一条龙的服务,经过努力,机床恢复了加工精度和自动化的加工能力。

  根据该机床的现状,公司选用了西门子最新的840D系统作为机床的主控电气系统,保证了该机床对各项加工性能的需要,并进行了创新性性能提升。

  由于机床的X轴为静压导轨,所以在立柱沿Z方向移动时受压力作用立柱会发生微小的摆动,原系统采用的是分段区域补偿的方式。且由于液压补偿系统的硬件有损坏,此功能早已丧失。这次改造在机械工程师恢复液压系统硬件的前提下,采用了全长的动态矢量补偿法,即对在无补偿情况下测量的摆动曲线进行拟合式的实时补偿(原理如下图)。

  如果没有静压补偿,则由于静压油腔的受压力随立柱移动而变化,立柱会出现“前仰后合”的现象,影响几何精度,而通过上图的补偿机制,则可事先在不补偿的前提下测量(通过主轴拉表)立柱的仰合规律(它是立柱位置的函数),然后计算出补偿曲线,在立柱运动时,CPU将反馈的实际位置实时地传送给PLC,PLC根据事先规定好的补偿曲线通过模拟量接口、比例阀放大器控制比例阀,使得支撑X拖板的3个油腔的注油压力随立柱位置的变化而变化,从而实现对立柱“前仰后合”的矫正。

  实践证明,这种实时的补偿方法很好地平衡了主轴,使拉表测量的水平度无阶跃变化。

  以前的刀库定位方法依赖于安装在刀库刀盘上的编码器的栅格位置,而由于在这种刀库的传动环节中,既有大减速比的齿轮又有行星减速器,故传动间隙较大,上述方法定位不准。改造后在刀库链条运行上增加了一个高灵敏度的接近开关(相当于全闭环检测)利用西门子840D的“BERO”功能进行定位,很好地解决了刀库的回零定位功能,同时,利用840D系统的“索引轴”功能对刀库进行位置控制,再配合反向间隙补偿,使得在刀库较差的机械状态下实现了较高的寻刀定位精度。

  该机床在安装调试完成之初,就存在机械手换刀过程中掉刀的问题,之后刀库、机械手就没有使用过(刀库电机也被挪用)。在这次改造中,经过仔细分析发现问题是在安装之初,机械手的导轨安装不合适所致,经过这次改造重新安装,解决了这个问题。

  改造后的机床用于该厂较复杂的V12柴油机缸体加工,工序较多。在恢复机床的静压补偿以提高几何精度、恢复机床的刀库、机械手以提高自动化加工程度后,下一步要做的就是实现加工的自动测量功能。根据该机床的实际加工需求,我们采用了雷尼绍公司的M60测头系统,并编制了较完善的V12缸体的测量程序达到了每个缸体的一次装夹、一次测量、一次加工完成。

  结论:意大利PAMA公司的AZT-130落地镗床经过机械大修、数控改造后,提高了机床的加工精度及整体加工效率,目前该机床在济南柴油机厂的柴油机缸体加工中发挥着重要的作用。

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