3MGZ1420磨床數控改造

王 泉，王國棟，李麗波

（1.哈爾濱軸承集團公司 鋼球分廠，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團公司，黑龍江 哈爾濱 150036;3.哈爾濱軸承集團公司 鍛壓分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

3 MGZ1420外溝切入磨床的磨架、修整器、上下料、工件箱（快靠）由液壓傳動，工件箱的快趨、粗磨、精磨、無進給磨削為步進電機驅動。原機的SDJ-51A程控器，步進電機驅動源元器件的篩選，技術老化、不過關，工作時抗干擾能力差，零點漂移大，可靠性低，熱穩定性、防潮性均不理想。由于上述原因的影響，經常發生尺寸過磨、欠磨和電氣故障，所加工的產品，溝直徑散差大，不合格品、廢品多，給裝配工序合套帶來了極大的困難。

2 機床改造

2.1 程控器改造

采用日本松下電器公司制造的FPO—世界上最小的功能齊全的可編程序控制器，其特點有兩路脈沖輸出（限于晶體管輸出型），可單獨進行位置控制，互不干擾。由于有脈沖輸出功能，雙軸獨立定位，從而確保步進電機精確定位。

脈沖輸出功能：裝配了2通道、最大為10kHz的脈沖輸出。各自可以獨立進行控制，因此可以和2軸獨立的位置控制用途相對應。配備了自動梯形控制，原點返回和點動運行的專用指令，設定非常簡單。

2.2 控制面板改造

采用松下GT10觸摸屏人機對話系統，工作時以中文及數字監視，通過機外儀表測量，可以不停機及時修整加工參數，顯示當前各微動開頭、無觸點開頭的工作狀態，顯示當前機床的工作狀態，顯示磨削過程的狀態，顯示當前機床的故障部位，具有自我診斷功能。程序中相對應的參數，直接換算成微米顯示，便于和自動、手動機外測量連接，操作方便，減少了手動操作的中停時間。

2.3 控制箱改造

原設計為組合式，現改造成整體式，具有防潮、防塵、屏蔽性能。面板上、后箱門均有鎖，以防止誤操作損壞機床。

2.4 步進電機驅動源及步進電機改造

步進電機及驅動源均采用德國（GRM）百格拉公司的產品，三相驅動，步距角0.036°、10.000步/轉，（原機的步距角0.72°），步進電機的細分精度比原設計提高20倍。工作可靠，故障率低，在步進電機與驅動源間電源線采用屏蔽線，消除了變頻器等高頻信號的干擾。

3 改造效果

（1）砂輪修整精度：0.005mm，節約砂輪15%。

（2）溝徑尺寸散差：0.007mm以內。

（3）表面粗糙度：Ra＜0.63—0.32mm。

（4）進給量

( A )用于精磨時：

粗進給 0.18—0.25mm。

精進給 0.07—0.15mm。

( B )用于粗磨時：

0.50 mm。

（5）在粗進給與精進給時有0.03mm的回縮時，以消除砂輪軸剛性變形，提高了加工精度。

（6）粗磨、細磨可在同一臺機床上加工，保證溝位置、溝曲率、圓度、壁厚差、橢圓度。減少工藝留量0.4mm，僅此一項，可提高加工效率30%，降低了能耗、減少了輔助時間。

（7）合格率提高20%，改造后提高了進給精度，可加工P5級產品，為產品質量上水平提供了可靠的設備精度儲備。改造前產品合格率81.67%，通過改造質量有了大幅提高，一次交檢合格率達到98%以上。

4 結論

從松下FP0可編程控制器和GT10觸摸屏在磨床應用中可以看出，FP0可編程控制器和GT10觸摸屏具有控制線路簡單、使用元件少、操作簡單、中文菜單顯示和參數設置方便等特點，使老設備的控制精度、加工效率得到大幅度的提高，改造后的機床可加工P5級精度的產品，提高了設備的精度儲備，取得了顯著的效果。