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MAHO600卧式加工中心数控化改造
日期：2010年01月14 来源：沈阳第一机床厂 关键字：加工中心
1．MAH0600卧式加工中心介绍
MAH0600卧式加工中心是某企业1999年从国外引进的一台二手数控加工设备，加工中心是德国MAHO公司20世纪80年代初期的产品。具有X、Y、Z、B四个全闭环控制的坐标轴，摇臂钻床一个可容24把刀的刀库，由于具备自动换刀功能，一次装夹可完成多面加工。在当时的加工技术背景下，加工精度和效率都算是比较高的，在企业中起着重要的作用。
由于该加工中心已使用近20年，出现了电气元件老化，继电器、接触器等元件动作可靠性降低，数控系统的PCB板故障率升高的现象。由于科学技术的不断发展，先进的控制系统层出不穷，原机床的控制系统就显得相对落后，且元件的集成度较低，功能相对较少。机械零件磨损、失效，Y轴滚珠丝杠副损坏，机床导轨副存在磨损和间隙，液压系统状况不良等现象都严重影响了加工精度和刚度。加工中心如果要维修的话，其他维修配件订货周期较长，摇臂钻床且价格昂贵、技术资料不全等，会使得维修成本高且时间长。由于卧式加工中心在核电元件加工工艺中的独特地位，同时考虑到该机床功能较齐全，主要功能部件完好，刚度高、机械精度的保持性较好，因此对机床实施技术改造，比报废更新一台同等规格的卧式加工中心更为经济合理。
2．MAI-10600卧式加工中心的结构特点
加工中心在结构上有四个闭环的进给轴、一个主轴、一个容量为24把刀的刀库、一个工作台交换装置和一个排屑器。四个闭环的进给轴分别为三个直线坐标轴X、Y、Z和一个绕Y轴回转的B轴，机床通过这四个坐标轴进行插补加工。X、Y、Z轴的行程分别为600mm，450mm，500mm；B轴为360‘回转。 X、Y、Z轴传动为：直流伺服电动机一同步齿形带一滚珠丝杠螺母副一滑动部件，其带轮的传动比分别为1：1．33、1：1．33、1．3：1。Z轴是螺母旋转，丝杠不动；而X、Y轴是螺母不动，加工中心丝杠旋转。三根丝杠的安装支承方式均为一端固定一端自由(双推一自由方式)。Y轴为垂直移动轴，滚珠丝杠没有自锁功能。为防止机床断电时回转工作台下落，故Y轴的直流伺服电动机尾部增加了一个电磁抱闸；为防止Y轴传动同步齿形带的断裂而出现工作台自由下落，在丝杠带轮旁安装了安全刹车装置。在丝杠的自由端方向安装了机械挡块，以防止移动部件离摇臂钻床开极限位置。
B轴为回转轴，传动为：直流伺服电动机一同步齿形带一多级齿轮传动副一回转工作台。多级齿轮副的传动比为1：297，依靠液压锁紧。回转工作台用于托盘的支撑、定位、加工中心夹紧。
主轴的传动：直流主轴电动机一多楔带一主轴变速箱一主轴。主轴变速箱可四档自动和手动调速。主轴定向位置由感应开关来反馈，由液压驱动的销钉来锁定定位。主轴的松、抓刀是由液压驱动摇臂钻床爪头来实现的。具有主轴吹气功能，不具备刚性攻螺纹功能。
刀库为鼓轮式、径向取刀方式。传动为直流减速电动机带动拨片，拨片拨动刀库旋转。随机选刀方式。换刀机械手为单臂双手式，进退、旋转、抓松刀均为液压驱动。
工作台交换装置是双速交流电动机通过链传动来拖动工作台交换叉进行工作的。润滑系统由中心润滑单元、油管、分配器等组成。中心润滑单元按设定的周期泵出润滑油，加工中心为机床导轨和丝杠提供润滑。
液压系统由电动机、液压泵、压力表、蓄能器、溢流阀、电磁换向阀、摇臂钻床单向阀、截止阀、压力开关、油管、执行元件等组成，用来实现托盘的夹紧和放松，回转工作台的夹紧和放松，抓刀、机械手的进退、旋转、抓刀，主轴定向。
气动系统由气源、FRL单元、节流阀、电磁换向阀、气缸等组成，用来实现机床托盘交换时门的开关以及主轴换刀时的吹气和回转工作台托盘交换时的吹气。冷却液循环系统由冷却液箱、加工中心电动机、冷却液泵、管路和喷嘴组成，用来完成加工时刀具、工件的冷却。
由于是经济型数控化改造，在改造过程中尽量保留原来还能符合用户摇臂钻床使用要求的部分，减少改造成本。所以在整个改造过程中主要做以下方面的工作：
1)数控系统及伺服系统的选型。
2)控制系统连接的设计。
3)外围接口电路的设计。
4)PMC程序的设计。
5)数控系统参数的设定。
6)机械、电气部分的安装。
7)机械、液压部分的修理和调整。
8)整机的机械、电气的调试。
9)机床的验收、资料归档等。
在完成以上改造后，加工中心该机床的性能和精度达到或超过原机床．摇臂钻床完全能够满足高精度、高效率、高可靠性的要求，而且改造总费用控制在同档次进口机床价格的四分之一以内。
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