五軸聯(lián)動加工中心數(shù)控技術(shù)改造方法簡介

    BMC—10B(5)五坐標(biāo)加工中心是國外80年代中期的產(chǎn)品，是某公司90年代從澳大利亞COMMONWEALTH航空有限公司引進(jìn)的機(jī)床。由于長期滿負(fù)荷運(yùn)行，原進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)器件老化損壞，機(jī)床癱瘓不能運(yùn)轉(zhuǎn)，影響了該公司國外轉(zhuǎn)包加工和國防某新機(jī)的生產(chǎn)。他們與高檔數(shù)控國家工程研究中心合作，對BMC—10B(5)實(shí)施了如下的數(shù)控技術(shù)改造。

    應(yīng)用藍(lán)天高檔數(shù)控系統(tǒng)替代進(jìn)口的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)七軸伺服控制(X、Y、Z、A1、A2、B、S)，五軸聯(lián)動控制(X、Y、Z、A、B)。

利用數(shù)控系統(tǒng)集成編程技術(shù)(SIPROM)開發(fā)自動換刀(ATC)、自動交換工作臺(APC)等機(jī)床輔助動作的邏輯軟件，實(shí)現(xiàn)60把刀的隨機(jī)交換，以及三工位工作臺面1000mm×1000mm的托盤的任意調(diào)用。

    針對BMC—10B(5)的工藝特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)更新，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對工作臺翻轉(zhuǎn)軸(A軸)的同步控制：采用對稱齒輪傳動結(jié)構(gòu)，雙伺服系統(tǒng)(即A1軸和A2軸)由數(shù)控同步精確控制。

    因X、Y、Z三個線性軸伺服電機(jī)與絲杠直聯(lián)，行程長(X行程1500mm、Y行程1500mm、Z行程1250mm)，實(shí)際加工需要快移速度高，切削負(fù)荷大。選用美國KOLLMORGEN的BDS3放大器和GOLDLINE交流伺服電機(jī)，替代原安川直流伺服系統(tǒng)。同時，因主軸功率大(22kW)，三級變檔(4～4000r/min)，保留了主軸調(diào)速系統(tǒng)。

    實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償：主軸和立柱間實(shí)現(xiàn)溫差補(bǔ)償，確保了高精度加工的需要。

    實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個線性軸的全行程校正，用激光干涉儀檢測，X、Y、Z軸定位精度和重復(fù)定位精度在微米級，機(jī)床精度有提高。

    新改造的BMC—10B(5)五坐標(biāo)加工中心是二手設(shè)備，一臺40萬美元，改造費(fèi)約為買價的15%。而加工飛機(jī)發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件，每件就值幾十萬元人民幣，所以，改造投入與改造的機(jī)床價值比很小，與機(jī)床的生產(chǎn)產(chǎn)值比就更小了。

    BMC—10B(5)五坐標(biāo)加工中心的改造成功后使用將近2年，為該公司盤活企業(yè)資產(chǎn)，取得了不錯的經(jīng)濟(jì)效益。一方面，挖掘了原機(jī)床的潛力，解決了一些技術(shù)問題，提高了設(shè)備的技術(shù)檔次和競爭力；另一方面，使得我們對現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)有了深刻的認(rèn)識，使改造取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。