Модернизация горизонтально-расточного станка модели 2А636Ф1

Заказчик: АО «ССГПО», г. Рудный

Описание технологического процесса
Горизонтально-расточной станок 2А636Ф1 с выдвижным расточным шпинделем 125 мм и встроенной планшайбой с радиальным суппортом предназначен для комплексной механической обработки (сверления, растачивания, зенкерования отверстий, обтачивания торцов цилиндрических поверхностей радиальным суппортом планшайбы, фрезерования плоскостей, пазов, уступов и т.д.) корпусных и базовых деталей массой до 12 тонн. Станок оснащен устройством преднабора и цифровой индикации.

Требования к системе автоматизации
Для изготовления деталей со сложными пространственными профилями в единичном и мелкосерийном производстве применение системы ЧПУ является почти единственным технически оправданным решением. Это оборудование целесообразно применять в случае, если невозможно быстро изготовить оснастку. В серийном производстве также целесообразно использование ЧПУ. Таким образом, основное требование при модернизации системы управления станка является применение современной системы ЧПУ. Физически и морально устаревшая элементная база системы управления станка должна быть заменена современным оборудованием, позволяющее реализовать контурное управление, диагностику неисправностей и имеющее высокую надежность.

Решение и характеристики системы автоматизации
Модернизация станка заключается в установке системы ЧПУ Sinumerik 802D и замене существующих преобразователей постоянного тока преобразователями Simoreg DC Master фирмы Siemens. Двигатели постоянного тока в комплекте с тахогенераторами исправны и замене не подлежали. Sinumerik 802D в одном компоненте объединяет блоки ЧПУ, ПЛК, HMI и коммуникационные функции. Система ЧПУ обменивается информацией с модулями входов/выходов по интерфейсу Profibus DP. Sinumerik 802D осуществляет цифровое управление 4 осями (оси X, Y, Z, W) и 1 шпинделем. В состав УЧПУ входит жидкокристаллическая панель оператора размерам 10 дюймов с полнофункциональной клавиатурой, PLC с модулями расширения дискретных сигналов (96 входов/64 выхода), устройство управления преобразователями постоянного тока и обработки сигналов датчиков положения ADI4, 2 электрических штурвала для ручного управления осями. Также в состав системы входит станочный пульт, на котором имеются органы управления перемещением осей, вариаторы коррекции подачи осей и частоты вращения шпинделя. Программы обработки детали хранятся в энергонезависимой памяти УЧПУ, также существует возможность загрузки программы посредством карты памяти или с персонального компьютера через COM-порт. Управление осями и шпинделем осуществляется с помощью интерфейса ±10В.

Общий вид станка 2А636Ф1

В качестве датчиков положения осей применены фотоэлектрические инкрементальные датчики вращения с разрешением 5000 импульсов на 1 оборот. Также заменены концевые выключатели, промежуточные реле и маломощные пускатели, а также автоматические выключатели. Трансформаторы, в виду их исправного состояния, использованы существующие.

Пульт управления станком 2А636Ф1Управление станком осуществляется с подвесного пульта управления, в котором смотнирована система ЧПУ и органы управления. Силовое электрооборудование системы управления смонтировано в шкафах двустороннего обслуживания производства фирмы Rittal - TS8, со степенью защиты от внешнего воздействия IP54.

Модернизированная система позволяет производить независимое перемещение осей X, Y, Z, W (продольное и поперечное перемещение стола, перемещение бабки, подача шпинделя), т.к. для каждого двигателя устанавливается свой реверсивный преобразователь постоянного тока Simoreg DC Master номиналом 30А. Для управления частотой вращения шпинделя установлен преобразователь номиналом 90А. Используемые преобразователи позволяют производить двухзонное регулирование частоты вращения двигателя. Для защиты преобразователей от токов короткого замыкания использованы быстродействующие предохранители. Также, благодаря системе ЧПУ, станок обрел новую функциональность - круговую, линейную и др. интерполяцию осей (одновременное перемещение 2 координат по заданной траектории), работа по заданной программе, что позволило начать изготовление деталей со сложными пространственными профилями в единичном и мелкосерийном производстве.