當前國內(nèi)經(jīng)濟建沒飛速發(fā)展，機械工業(yè)的自動化程度急需提高。我國絕大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備陳舊、技術(shù)落后，且效益不好，資金短缺，故設(shè)備改造已成為經(jīng)濟建設(shè)的第一環(huán)節(jié)。如何選擇和配置數(shù)控系統(tǒng)，是數(shù)控設(shè)備改造工作的首要問題。如何降低改造成本，使改造項目的綜合指標達到最佳，是人們最關(guān)注、最擔憂的問題。本文將介紹改造MC340機械加工中心工作中數(shù)控系統(tǒng)的選擇與配置思路和實際配置大概情況，以及經(jīng)濟效益，希望對設(shè)備改造工作有所幫助。

　　1 、數(shù)控系統(tǒng)的選擇

　　1) 改造MC340加工中心的意義

　　某廠的MC340加工中心的數(shù)控系統(tǒng)遭到意外傷害后，不能修復(fù)，而原設(shè)計存在著一些問題。為了修復(fù)機床，克服原設(shè)計的不足，所以提出進行改造。

　　所謂的改造，就是在保持原有功能和性能的基礎(chǔ)上，增加新的功能，或者提高性能，或者是提高技術(shù)指標，以達到提高生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟效益的目的。

　　改造數(shù)控機床，首要問題是如何選用數(shù)控系統(tǒng)。一臺數(shù)控設(shè)備性能的好壞，主要取決于數(shù)控系統(tǒng)的,件能。而改造后的設(shè)備要比改造前的設(shè)備性能有所改進，有所提高，這是其改造的目的。那么要達到這一目的，所選用的數(shù)控系統(tǒng)的性能就應(yīng)有所提高，配置就應(yīng)有所改進。

　　改造工作的第一步，就是要對所改造的設(shè)備的性能、功能、各項技術(shù)指標全面分析、了解，掌握電氣工作原理，初步確定改造工作的目標，依據(jù)市場調(diào)研情況，擬定改造方案，提出綜合指標，再根據(jù)綜合指標結(jié)合市場情況進行論證和審核改造方案，使改造項目的綜合指標達到最佳。

　　2) MC340加工中心原配置情況簡介

　　MC340機械加工中心，是一臺高精密、高效率、高可靠性的數(shù)控機床，系德國STAMA公司1994年研制的最新成果，機床共有8個軸，線性插補4個軸，工作時要求Z，X，Y，A四軸聯(lián)動，數(shù)控系統(tǒng)采用日本FANUC公司的32bit-FS15M數(shù)控系統(tǒng)，交流200V驅(qū)動系統(tǒng)，S系列伺服系統(tǒng)，通過STAMA公司研制的接口等組件，揉和了德國西門子公司的交流165V模擬驅(qū)動和伺服系統(tǒng)。CNC控制1個主軸，4個進給軸，PMC通過接口控制刀庫、機械手直線運動和擺式工作臺3個模擬軸。這樣的配置在1995年以前，可謂領(lǐng)導世界新潮流。FANUC-15系統(tǒng)運算速度較快，程序儲存量較大。但是，由它控制1個主軸,4個進給軸，這樣造成一臺設(shè)備有NC軸5個，PLC軸3個，一套控制系統(tǒng)由三家公司產(chǎn)品組合，使結(jié)構(gòu)分散，電氣工作原理和邏輯關(guān)系復(fù)雜化，控制不夠嚴密，故障率較高，不便于維修。

　　3) MC340加工中心刀庫的特殊性

　　MC340加工中心刀庫伺服使用西門子4.5Nm,輸出端軸徑為小19mn:的伺服電機，傳動部分采用齒輪交鏈，主動齒輪齒根緣為Ø30。FANUC伺服電機輸出端最小軸徑為Ø31，其他公司的產(chǎn)品的軸徑都較大，倘若改用其他公司產(chǎn)品，刀庫機械結(jié)構(gòu)將要作很大的改動，需要投人很大的人力和物力，直接影響改造周期。機械手直線運動、擺式工作臺也將相應(yīng)有較大的改動。由于這一特殊性，這3個軸便確定了使用西門子伺服電機。
 
 
4) 西門子數(shù)控系統(tǒng)基本配置情況

　　SIEMENS-805系統(tǒng)可控制1個主軸，4個進給軸，配611A模擬驅(qū)動，3個線性插補軸。SIEMENS-810系統(tǒng)可控制2個主軸,5個進給軸，配611A模擬驅(qū)動，3個線性插補軸。SIEMENS-840D/NCU572、573可控制5個主軸，8個進給軸，配611D全數(shù)字驅(qū)動，8個線性插補軸。SIEMENS-840C可控制15個模擬軸，15個數(shù)字軸，6個主軸，5個線性插補軸。

　　5) 改造方案的確定

　　根據(jù)上述情況，可擬定兩個改造方案，第一方案使用FANUC-18數(shù)控系統(tǒng)，全數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)，a伺服電機。由NC控制5個軸，研制接口，PLC通過接口控制3個軸的驅(qū)動。這3個PLC軸使用西門子611A驅(qū)動系統(tǒng)，交流380V模擬伺服電機。第二方案，使用西門子840D/NCU572全數(shù)字數(shù)控系統(tǒng)，611D全數(shù)字驅(qū)動，1FT6伺服電機和1PH7主軸電機,NC直接控制8個軸。

　　通過市場調(diào)研，第一方案，F(xiàn)ANUC-18數(shù)控系統(tǒng)，5個軸的全數(shù)字驅(qū)動和a伺服電機費用為45萬元，其他附件12萬，西門子的3個模擬驅(qū)動和伺服系統(tǒng)9.6萬。研制接口需材料費5萬，共計對外支出費用達71.6萬。經(jīng)分析，研制接口工作周期需一年時間，況且成功的可能性較小。第二方案，西門子數(shù)控系統(tǒng)包括所有附件，總費用為43萬。根據(jù)兩個方案的對比，第一方案的改造周期長，困難較大，缺陷較多，技術(shù)難度大，而且成功率較低。第二方案改造周期短，結(jié)構(gòu)嚴密，控制集中，電氣工作原理比較簡單，性能和技術(shù)指標較高，成功率高。再則，第二方案比第一方案少開支經(jīng)費28.6萬<