基于华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造

2016-03-30作者周明翔深圳市锐轩自动化设备有限公司

电子制作 2016年7期

作者/周明翔，深圳市锐轩自动化设备有限公司

作者/周明翔，深圳市锐轩自动化设备有限公司

文章摘要：针对华中数控系统中华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣老化问题进行分析，相关人员认为需要对其进行科学改造。结合其的特点以及设备经常发生的故障，提出了华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的具体内容，结合这些内容，分析总结了华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的具体方案，主要包括机械结构的改造、数控系统的选择、主轴电路、进给驱动电路、机床参数设置等。通过对这些内容的分析，希望为制造业的发展提供一定帮助。

关键词：华中数控系统；ZJK7532A数控钻铣床；升级改造

伴随随着机械制造业的不断发展，一些老式的数控机床难以满足当今企业对机械生产的需求。在改造过程中，涉及的内容有系统升级、对机械部件进行科学改造、对进给伺服系统的升级问题。与此同时，还总结了主轴调速升级以及相关参数的额设置等问题。若想使机械制造过程中，其精度等重要指标得到保障，在进行改造的过程中，需要结合实际情况，并按照相关规定进行其的改造，进而实现华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级。

1.华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造内容

ZJK7532A数控钻铣床属于一种外配通用PC机中的一种经济型数控装置，并且它是早期华中2000系列数控系统，主轴采用机械手动变速，采用电机开环进行进给的控制，同时利用梯形螺纹丝杠进行相应的转动。这种系统较为落后，在精度方面也不是十分理想。因此对其进行改造所涉及的内容有系统的升级，其中交流伺服电机被半闭环控制，并进行主轴无极无极调速改造，并对机械结构进行升级。

通过对数控车床中的部件进行检测，可以得出，机床故障率升高的主要原因是积累了过多的灰尘，这些灰尘的积压导致接口处信号传输不够顺畅和稳定，进而造成硬件设备老化受损。为了使机械交工的精度以及功能得到保障，需要对其稳定性因素进行分析，使用的数控系统采用华中的ZJK7532A数控钻铣床。这一数控系统采用的是先进开放式系统结构，内部设置中央处理器，同时配以相应的显示屏，将继承进给轴接口、主轴接口、手持单元接口等于一体，这种系统在数控车床控制中应用，进而使升级改造的需求得到满足。其具备性能高、结构紧凑、方便使用、可靠性高、低价格等优点。

2.华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的具体方案

■2.1机械结构的改造

对机床的主轴进行改造，需要在原有机床手段换挡三级变速的基础之上，并对原有的三相异步电动机以及主轴的变速箱进行充分利用，实现手动换档分段无极变速方式的控制，需要利用变频器驱动。对这种方式进行选择，适合在无极变速，但是低速和高速均不需要的场合进行，这种方式实现起来既简单方便，还较为经济，当速度较低的情况下，可以对机械变速装置进行利用，从而使输出转矩得到扩大，但是电动机的最高转速对调速范围进行相应的限制。对进给轴进行改造的过程中，其中的伺服机对1:1的齿形带轮，使滚珠丝杠实现旋转，进而使工作台的运动得以实现。将原有的梯形螺纹丝杠进行替换，进而使机床的精度以及快速响应得到提高。

■2.2数控系统的选择

对数控系统进行选择的时候，需要对其综合性能、可靠性以及相关的经济因素进行考虑，对华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的过程中，可以选择华中“世纪星”数据系统，其属于华中I型、华中2000系列数控系统基础上，同时满足低价、简单、可靠、性能高等要求而专门开发的一种数控系统。近几年，我国用户大大提高了对其的认可度。其主要对开放体结构进行使用，在内部设置了一种嵌入式工业PC，并对75″或者9.4″彩色已经显示屏以及通用的工程面板进行配置[2]。同时，其集进给轴接口、主轴接口、内嵌式PCL接口以及手持单元接口于一体，硬盘、DNC、电子盘等相关程序、软驱、以太网等相关程序的交换均被支持。

■2.3主轴电路

对华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的过程中，进行主轴变频调速时，主要采用的是日立SJ200-015HFE变频器，利用正弦波脉宽调制器实现对其的控制，其额定2.9KVA、额定输出和输入电压三相交流380-480V+10%，额定输出电流3.8A，额定输入电流5.0A，在输出所在的范围在1-360HZ，在电机容量在1.5KW中较为适用，可以对主轴过流、短路以及过热等故障进行报警。对相同频率以及幅值的交变电流进行输出，并对电动机的旋转情况进行控制时，主要是结合变频器输入速度质量以及运行状态指令进行的。其中的速度指令为0-10V的模拟电压，通过PLC输出开关量信号对旋转的方向做出决定。

■2.4进给驱动电路

以某机床改造为例，伺服电机驱动选择的是中开发型号为HSV-16类型的全数字交流伺服驱动器，在其的内部采用的是最新的专用运动控制DSP、FPGA、以及IPM等相对先进的技术设计。采用这种技术，具备简单灵活、宽度速比以及对每种状态均能齐全显示的特点。选择位置方式的运行模式，主要目的是对其位置进行有效控制，辅助目的是对速控制和转矩控制，进而使电机位置精度得到保障。

■2.5机床参数设置

在实际改造过程中，需要将内部的所有硬件设备做出详细登记，其中有功能设备的相关参数、输出和输入模块接口的相关参数、控制过程中采用的具体方式以及对应接口在设置过程中的相关参数，进而使系中信息的相互传递得以实现。