基于FANUC系统的普通铣床6M612的数控化改造

时间:2017-06-18

基于FANUC系统的普通铣床6M612的数控化改造目标的实现，有利于提高机械制造行业复杂零件的加工效率，增强零件加工的准确性，完善数控铣床的服务功能，最大限度地满足实际生产计划的多样化需求。因此，结合普通铣床6M612的数控化改造的要求，需要对FANUC系统的内容有着更多的了解，明确具体的改造流程，加强对经过改造后铣床工作性能及加工质量的综合评估，扩大其实际的应用范围。 
　　1 FANUC数控系统分析 
　　在运用这种数控系统的过程中，需要对FANUC 0i数控系统有着必要地了解。这种系统的可靠性高、性价比良好、集成化程度高，主要是通过16i/18i技术设计得到的。结合FANUC 0i数控系统的实际应用概况，可知系统性能的不断优化，依赖于高速串行伺服总线及可靠的串行I/O接口，在铣床制造中取得了良好的作用效果。FANUC 0i数控系统的主要特点有：（1）系统结构组成中采用的是模块化结构形式，生产成本低、集成化程度高，具有良好的性能可靠性；（2）该产品具有广泛的应用范围，可以满足多种机床的实际需要，并采用了SMT技术、光导纤维电缆等先进的工艺，实际的装置体积小；（3）具有加减速、通信等各种功能，其中的补偿功能、自动加减速功能、插补功能等，为现代化铣床数控化效果的增强提供了可靠性保障。同时，通过对人工智能及专业推理软件的使用，优化了自身使用过程中的故障自诊断功能。除此之外，FANUC 0i数控系统支持多语言显示[1]。 
　　2 普通铣床6M612数控化改造的PMC设计分析 
　　2.1 FANUC系统支持下的数控铣床PMC结构 
　　结合FANUC系统的功能特性，对普通铣床6M612进行数控化改造的过程中，需要注重数控铣床PMC结构的有效分析。具体包括：（1）PMC结构相关的各信号功能分析。相关的研究资料表明，数控铣床PMC输入输出中包含了多个信号。其中，获取PMC输出到CNC信号时，需要设置G信号；分析CNC输出至PNC的信号，需设置F信号；当分析机床输入到PMC的信号时，需设置X信号；当PMC输出到机床导致机床产生各种动作时的信号，可用Y信号表示；（2）有效地设置PMC的各个参数。结合PMC结构的功能特性，需要设置计数器、定时器、数据存储器、中间寄存器，分别在数控铣床中用C、T、D、R表示；（3）基本指令及功能指令的合理设置[2]。数控铣床PMC结构的连接图如图1所示。 
　　2.2 数控铣床PMC工作原理分析 
　　在数控铣床PMC正常工作的过程中，需要注重梯形图的有效编写。通过对有关梯形图程序的合理设置，有利于优化数控铣床PMC的服务功能。这种铣床的工作原理为：PMC梯形图按照科学的时序及编制格式，增强了梯形图的有效控制，实现了由上到下、从左到右的往复循环运用，并在程序命令的控制下，确保了数控铣床的正常使用[3]。 
　　2.3 数控铣床PMC的有效设计 
　　由于FANUC系统构建中结合了数控技术的优势，可以为数控铣床PMC的有效设计提供必要地支持。在对数控铣床PMC设计的过程中，需要从这些方面入手：（1）合理地设置定时器。定时器的设置，完善了梯形图功能。设计中可将其命名为TMR，并以78ms为单位，明确具体的定时器号，当数控机床工作时，定时器的工作状态与继电器有关；（2）译码器。数控铣床PMC工作中对于各加工零件进行分析时，需要通过译码器的作用操作完成。译码器设置中應充分地考虑低位数与高位数译码的区别，结合显示数值的不同进行正确地译码；（3）I/O口的合理分配。在电气原理图及信息技术的支持下，确定数控铣床PMC中的I/O口，确保PMC梯形图程序设置的合理性；（4）通过对铣床工作原理、各动作及优先级的分析，确定符合数控铣床需要的PMC程序设计流程图，采用二级程序设计方式，优化梯形图程序设计；（5）注重定时润滑的合理设计。数控铣床工作中需要不同构件有着良好的润滑效果，因此，需要采取程序设计的方法实现定时润滑设计；（6）铣床换刀控制程序的合理设计。普通铣床经过改造后得到的数控铣床PMC，在工作的过程中将会根据各自信号选择道具。因此，需要设计辅助功能、主轴转速功能、道具功能的相关程序，确保换刀控制程序设置的合理性；（8）实时报警处理程序设计。在数控机床PMC使用的过程中，当刀具号出错、急停信号发生、主轴伺服报警等现象出现时，需要通过报警处理程序的作用，确保数控机床能够处于安全、稳定的工作状态[4]。 
　　3 FANUC系统支持的铣床6M612改造系统连接及调试 
　　3.1 系统中的CNC单元 
　　连接铣床改造后系统中的CNC单元时，需要关闭铣床电源，在专业电气设计图纸的支持下，将CNC主机箱、机床操作面板、CRT单元、伺服电机等按照合理的连接，并设置相关的参数，结合FANUC系统功能，优化PMC程序，并检查其中的手动输入功能参数设置是否合理。

在对系统中的CNC单元进行调试时，需要从这些方面入手：（1）确认各部分功能参数设置是否合理，并查阅随即参数表的相关内容，确保系统功能参数设置与表中的内容相符；（2）加强对经过改造后的数控铣床试运行中爬行故障的有效分析，总结故障发生的原因，运用专业性的改进措施进行排除[5]。 
　　3.2 系统中的伺服/主轴单元 
　　在对改造后系统中的伺服/主轴单元廉洁的过程中，需要做到：确保PSM控制板各部分的接线正确；提高对主轴相关的伺服放大器的认识，合理设置电源模块；对伺服电机的反馈线及接地线进行屏蔽接地处理；拧紧主回路电压的连接线，避免损坏电源模块。同时，也需要对各个参数进行合理地设置，确保伺服、主轴单元连接的可靠性。 
　　在对铣床改造后系统中的伺服/主轴单元测试的过程中，需要从这些方面入手：（1）确认伺服准备信号的有效性；（2）当铣床运行时发出报警信号时，应及时地采取专业的技术措施对故障进行处理；（3）当对铣床的伺服系统进行调试时，需要充分地考虑伺服准备器的工作状态，加强对伺服单元说明书的合理运用。 
　　3.3 系统中的PMC 
　　在对铣床改造后系统中的PMC连接时，应结合PMC的结构特点进行操作，确保连接的可靠性。在对PMC调试的过程中，需要做到：（1）对PMC程序作用下的CNC系统进行测试；（2）对铣床控制面板程序进行调试；（3）对铣床定时润滑功能进行科学地调试，并对轴参考点的合理设置合理性进行必要地检查，并对自动换刀、主轴进行调试。同时，也需要对系统中的冷却、照明等进行必要地测试。除此之外，也需要掌握PMC故障的正确查找方法，优化数控铣床PMC长期使用中的服务功能[6]。 
　　3.4 系统中的其它单元 
　　在对系统中的其它单元进行连接与调试的过程中，需要从这些方面入手：（1）注重I/O的有效连接，并结合图纸内容进行必要地调试，确保铣床内部的I/O卡、分布式I/O单元使用能够达到数控铣床的具体要求；（2）注重电源的有效连接，并通过万用表的测试功能，对各个电压进行必要地测试；（3）注重CNC及電脑之间的有效连接，确保DNC加工的可靠性，为数控铣床实际应用范围的扩大打下坚实的基础，提高复杂零件的加工精度[7]。 
　　4 经过改造后数控铣床6M612的应用效果分析 
　　基于FANUC系统支持的铣床6M612改造目标的完成，为数控铣床6M612的正常使用提供了可靠地保障。为了对这种铣床实际应用效果必要地评估，需要从这些方面入手：（1）开展数控铣床预验收工作计划，对经过改造得到的数控铣床6M612的机械精度、数控精度等进行深入地分析，优化数控系统未来使用中的工作性能；（2）在具体的验收检查中，发现铣床内部的液压管路、操作面板、电机等存在着一定的缺陷，需要进行经一步地完善。同时，通过各种专业修复措施的合理运用，避免了润滑系统工作中漏油现象的出现；（3）对主轴冷风机工作性能、断码铣头加紧机构进行了严格地检查，可知数控铣床这些结构的实际作用效果良好[8]。 
　　通过对数控铣床6M612的试运行，得出了这些结论：（1）这类铣床工作效率高、复杂零件加工精度高，其中的自动换刀系统、润滑装置、主轴系统性能等可靠性高，铣床工作中多次换刀效果良好；（2）改造后得到的数控铣床6M612精度高，加工出的零件基本满足了各种机械设备的要求；（3）零件加工成本经济性良好，为现代化铣床应用范围的扩大提供了重要地保障，具有良好的市场发展前景。 
　　5 结束语 
　　本文通过对FANUC系统支持下普通铣床6M612的数控化改造相关内容的深入探讨，客观地说明了做好这项研究工作堆铣床长期使用的重要性。在具体的研究过程中，对FANUC系统及普通铣床6M612的结构特性进行了分析，并对经过数控化改造后得到铣床的实际效果进行了全方位地评估，为未来铣床可靠性的增强提供了可靠地保障。在这种铣床的作用下，有利于提高各种机械零件的加工效率，优化产品质量，降低零件加工过程中作业人员的工作强度。同时，受到相关资源的限制，未来需要在基于FANUC系统普通铣床6M612的数控化改造过程中注重在线测量体系的合理运用，确保零件在线加工精度的可靠性。 
　　参考文献： 
　　[1]李德荣，梁景松.基于FANUC0iMate-MC数控系统的普通铣床改造[J].机床与液压，2010（03）. 
　　[2]王启祥.FP2A型数控铣床的系统改造研究[D].天津大学，2012（10）. 
　　[3]宋健.基于Sinumerik802CBL的CA6140电气系统数控化改造[D].西南交通大学，2014（05）. 
　　[4]张腾飞.枪管来复线电解液机床数控化研究[D].西华大学，2013（01）. 
　　[5]杨崇泽.摇臂钻床的数控化改造[D].燕山大学，2012（11）. 
　　[6]张会龙.XK2852型桥式数控动梁龙门镗铣床电气设计[D].燕山大学，2012（05）. 
　　[7]李磊.面向高端数控的智能加工与优化技术研究[D].北京邮电大学，2013（03）. 
　　[8]方小明.基于FANUC数控系统的刀具补偿算法研究[D].浙江工业大学，2012（05）.

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