西门子自动化产品在冲压开卷线上的应用.docVIP

SINUMERIK 840D数控系统在改造 数控仿形铣中自动换刀程序的设计 曾 毅 神龙汽车有限公司通用技术分部 摘 要 本文结合神龙汽车有限公司冲压工厂法国FOREST-LINE数控仿形铣加工中心数控系统改造的应用实例主要分析介绍SINUMERIK 840D数控系统在改造机床中自动换刀程序的编制及所遇难点。 关键词 汽车模具加工 数控仿形铣床 840D系统 PLC编程 宏程序 机床参数 接口信号 一. 项目简介 神龙汽车有限公司为国内三大轿车生产基地之一其生产线及检测线设备主要从德国、法国、意大利、西班牙进口自动化程度非常高。各类SIMATIC自动化产品和软件在自动化生产线上得到大量使用包括S7-400 PLCH级和F级及FM功能模块、各类OP/MP人机操作面板、WINCC工控机、MICROMASTER变频器等一些特殊设备如ABB机器人、INTRAMAT-CLC/CLM运动控制器等系统均配有PROFIBUS通信板以联入SIMATIC系统。相对于SIMATIC自动化产品的广泛应用SINUMERIK数控产品由于其专业性主要用于冲压模具加工、发动机及变速箱制造等机加工设备上冲压工厂数控铣系统改型即是SINUMERIK产品在神龙公司使用的一个实例。 神龙公司于1995年向法国FOREST-LINE公司购买了一台龙门式32轴数控仿形铣加工中心用作汽车模具型面的加工及修改工作。因机床的NUM760F数控系统严重老化导致机床故障率高模具加工精度差同时由于数控系统内部功能的缺乏导致某些特殊型面的模具加工无法完成满足不了新车型模具加工的需求为此我们在2005年对该机床的数控系统进行了改型经过系统选型和方案比较我们选用了SINUMERIK系列产品 840D数控系统和611D伺服驱动并配以1PH7/1FT6/1FK6系列电机。本文将对SINUMERIK 840数控系统在数控仿形铣床系统改造方面的应用作一些阐述和介绍。 二数控仿形铣原有数控系统介绍 1 机床整体描述 2 FOREST-LINE 32轴数控仿形铣床为龙门式加工中心工作台台面2m×4m载重30tX轴行程4500mm Y轴行程3000mm Z轴行程1200mmW横梁轴行程640mm。数控仿形铣加工中心配有刀具库和附件库刀具库为旋转盘式可容纳30把刀具附件库有3个附件头它们分别为RM40多功能铣头、AL40加长铣头、护板铣头。 数控仿形铣加工中心有1个主轴7个数控轴X轴、Y轴、Z轴、A轴、C轴、刀库轴、附件轴一个PLC轴W横梁轴。其中X/Y/Z三轴可插补联动若使用RM40多功能铣头则增加A轴和C轴C轴由主轴电机驱动且A轴和C轴均由鼠牙盘定位W轴为横梁轴不属于数控轴由受控于数控系统PLC的一台LS变频器驱动只有上下两个极限位置属PLC轴。由以上描述知32轴数控仿形铣加工中心实际上指插补联动的X/Y/Z三轴加上能实现斜面加工的A/C两轴。 X、Y、Z三轴的位置反馈采用HEIDENHAIN LB326光栅尺经EXE进行信号转接后联入NUM760F。 W轴横梁轴由LEROY SOMER变频器进行高低两位置的调节控制。 图1 数控铣加工中心工艺布置图 2 机床数控系统改造前配置简述 生产厂商FORESTLINEFRANCE 数控系统NUM 760F 驱动系统SIEMENS 611A 进给电机SIEMENS 1FT5 主轴电机SIEMENS 1PH6 编码器 ROD 426E/424E 光栅尺 HEIDENHAIN LB326 3 信号转换HEIDENHAIN EXE934 扫描系统RENISHAW TRACECUT CAD/CAM CIMATRON E 三 SINUMERIK 840D数控系统在数控铣上的组态描述 1 840D系统改造主要配置列表 1 NCU box for NCU with power unit battery and fan 840D系统安装盒电池风扇 1 2 NCU573.4 without system software Pentium PLC317-2DP 3M NC 128K PLC 840D系统控制单元NCU573.4 PLC317-2DP 系统软件在PC卡内 1 3 NCU single license for export current software release on PC card 12 axes 12轴NC系统软件PC卡内 1 4 Additional axis/spindlewith more than 5 axes 附加轴 4 5 Additional channel 附加通道 1 6 Setpoint exchange 设定交换功能用于主轴/C轴驱动交换 1 7 810D/840D Toolbox 840D调试工具 1 8 PCU50 PII56