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五轴联动加工中心的数控技术改造方法简介

2007-02-13    作者: 沈阳黎明发动机制造公司优良加工中心 杨振辉

    BMC—10B(5)五坐标加工中心是国外80年代中期的产品,是我公司90年代从澳大利亚COMMONWEALTH航空有限公司引进的机床。由于长期满负荷运行,原进口数控系统器件老化损坏,机床瘫痪不能运转,影响了我公司国外转包加工和国防某新机的生产。我们与高档数控国家工程研究中心合作,对BMC —10B(5)实施了如下的数控技术改造。 
    应用蓝天高档数控系统替代进口的控制系统,实现七轴伺服控制(X、Y、Z、A1、A2、B、S),五轴联动控制(X、Y、Z、A、B)。 
    利用数控系统集成编程技术(SIPROM)开发自动换刀(ATC)、自动交换工作台(APC)等机床辅助动作的逻辑软件,实现60把刀的随机交换,以及三工位工作台面1000mm×1000mm的托盘的任意调用。 
    针对BMC—10B(5)的工艺特点进行技术更新,实现系统对工作台翻转轴(A轴)的同步控制:采用对称齿轮传动结构,双伺服系统(即A1轴和A2轴)由数控同步精确控制。 
    因X、 Y、Z三个线性轴伺服电机与丝杠直联,行程长(X行程1500mm、Y行程1500mm、Z行程1250mm),实际加工需要快移速度高,切削负荷大。选用美国KOLLMORGEN的BDS3放大器和GOLDLINE交流伺服电机,替代原安川直流伺服系统。同时,因主轴功率大(22kW),三级变档 (4~4000r/min),保留了主轴调速系统。 
    实现温度补偿:主轴和立柱间实现温差补偿,确保了高精度加工的需要。 
    实现X、Y、Z三个线性轴的全行程校正,用激光干涉仪检测,X、Y、Z轴定位精度和重复定位精度在微米级,机床精度有提高。
    新改造的BMC—10B(5)五坐标加工中心是二手设备,一台40万美元,改造费约为买价的15%。而加工飞机发动机的关键部件,每件就值几十万元人民币,所以,改造投入与改造的机床价值比很小,与机床的生产产值比就更小了。 
    BMC —10B(5)五坐标加工中心的改造成功后使用将近2年,为我公司盘活企业资产,取得了不错的经济效益。一方面,挖掘了原机床的潜力,解决了一些技术问题,提高了设备的技术档次和竞争力;另一方面,使得我们对现代数控技术有了深刻的认识,使改造取得很好的经济效益和社会效益。

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