Модернизация продольного многооперационного фрезерно-расточного двухстоечного станка модели 6М610Ф1-08

Заказчик: КЛМЗ филиал ТОО «Корпорация Казахмыс», г. Караганда
Описание технологического процесса
Станок продольный многооперационный фрезерно-расточный двухстоечный с УЦИ и преднабором модели 6М610Ф1-08 предназначен для комплексной обработки корпусных деталей методом фрезерования, сверления и растачивания, в том числе деталей с криволинейными поверхностями, из черных и цветных металлов и некоторых видов пластмасс. Компановка станка - продольно подвижный стол с гидростатическими направляющими замкнутого типа и неподвижный портал, с установленными на боковых стойках шпиндельными бабками - обеспечивает высокую жесткость станка, что позволяет вести как черновую, так и чистовую обработку деталей, а также сохранение точности станка в период длительной эксплуатации.
Требования к системе автоматизации
Станок используется для штучной и мелкосерийной обработки деталей машин, корпусов и т.д. Таким образом, основной задачей было сохранить и улучшить метод управления станком - с помощью УЦИ (цифровой преднабор координат и индикация текущих позиции). В этих станках имеется электронное устройство для задания координат нужных точек (преднабором координат) по трем датчикам положения (координаты X, Y и Z), который дает команды на перемещение до необходимой позиции. При этом, на экране высвечивается каждое текущее положение координаты (цифровая индикация). Исходную программу работы задает станочник полностью. Физически и морально устаревшая элементная база системы управления станка должна быть заменена современным оборудованием, позволяющее реализовать диагностику неисправностей, простоту обслуживания и имеющее высокую надежность. Новое электрооборудование должно быть смонтировано в существующие электрошкафы путем демонтажа старого электрооборудования.
Общий вид станка 6М610Ф1
Решение и характеристики системы автоматизации
Модернизация заключается в полной замене устаревшего и вышедшего из строя электрооборудования системы управления станка, замене преобразователей и электродвигателей постоянного тока асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором и преобразователями частоты, что позволило удешевить себестоимость системы, упростить процесс наладки и повысить надежность системы в целом. Для предотвращения перегрева двигателей при малых скоростях подачи, на двигателях установлены вентиляторы принудительного охлаждения. Электродвигатель главного движения (шпиндель) заменен новым электродвигателем постоянного тока, управляемый от преобразователя постоянного тока Simoreg DC Master. Замена или восстановление неисправных конечных выключателей, реле давления, электромагнитных золотников и муфт. Полная замена проводниковой продукции (провода, кабели) всего станка. В качестве датчиков положения осей применены фотоэлектрические инкрементальные датчики вращения с разрешением 5000 импульсов на 1 оборот для контроля перемещения координат X, Y и Z.
Структурная схема системы управления станка 6М610Ф1
Конструктивно электрооборудование системы управления станком установлено на четырех панелях, размещенных в шкафах, и электрооборудования, размещенного в пульте управления. Шкаф системы управления станка 6М610Ф1 Шкаф системы управления станка 6М610Ф1 Шкаф системы управления станка 6М610Ф1 Шкаф системы управления станка 6М610Ф1 Система управления и контроля станком реализована на базе программируемого логического контроллера XGI-CPUH серии XGT с модулями расширения входов, выходов, коммуникационными модулями, удаленными модулями входов, выходов с интерфейсом Profibus DP, модулями высокоскоростного счета и сенсорной графической панелью оператора XP-50TTA фирмы LSIS. Преобразователи частоты, преобразователь постоянного тока и удаленные модули входов, выходов с коммуникационным интерфейсом объединены в общую сеть с протоколом Profibus DP, мастером в сети является контроллер. Связь между сенсорной графической панелью и контроллером осуществляется по сети Ethernet. По сети Profibus DP контроллер считывает с преобразователей частоты и преобразователя постоянного тока диагностические данные, такие как состояние преобразователей, значение токов на выходе преобразователей, частота напряжения на выходе. В свою очередь, контроллер отсылает в преобразователи такие данные как задание скорости вращения вала двигателя, команды управления преобразователем (разрешение работы, выбор направления вращения вала двигателя, стоп и др.). Также по сети Profibus DP контроллер считывает с удаленных модулей входов, выходов состояние входов и выдает задание на включение соответствующих выходов. Помимо функции мастера сети Profibus DP контроллер выполняет программу алгоритма управления станком и вывода диагностической информации на графическую панель. Пульт управления станка 6М610Ф1Управление станком производится от пульта управления. Все сигналы с пульта через удаленные модули расширения входов и выходов поступают в контроллер, который по заданному алгоритму в зависимости от состояния приводов, реле давления, концевых выключателей выдает сигналы управления приводами. Функции "преднабор" и "индикация" так же были модернизированы и доработаны. Так, например, преднабор и переезд в заданную координату возможен не только от текущей позиции, но и от любого, заданного вручную значения. У станка появились 2 системы отсчета координат - "относительная" и "фактическая". "Фактическая" система отсчета координат соответсвует физическим координатам станка и начинается от точки начала отсчета станка. "Относительная" система координат - очень гибкая система отсчета, позволяющая менять значение текущей координаты на любое значение. Что значительно повышает комфорт при работе оператора и избавления от лишних вычислений.