数控接箍车丝机FANUC系统升级改造说明

1、接箍车丝机FANUC系统升级改造说明一、项目背景天津钢管股份有限公司管加工分厂于上世纪初购买PMC公司1077生产线，该设备采用GE-FANUC公司0TC数控系统，伺服驱动采用交流数字伺服，电机是交流同步伺服电机。主轴采用直流主轴电机，驱动器是AB公司ABB直流驱动器。由于系统老化，系统备件支持也非常困难，故提出系统升级。二、 改造及系统升级内容1.采用FANUC最新高性价比中档数控系统FANUC 0i TC数控系统，取代原FANUC 0TC数控系统。i系列伺服电机及i系列伺服放大器，取代原S系列X、Z轴伺服电机及驱动器。3.采用ABB新型直流伺服主轴驱动器取代原直流伺服主轴驱动器。4.采用新

2、型海德汉光栅尺（LS177C ML270(X)和ML470(Z) TTL接口-可直接接入FANUC 0i TC分离适配器接口，不再需要海德汉转换盒，德国原产），取代原海德汉光栅尺。5.采用FANUC 0i TC具备的用户宏程序功能，重新编制加工参数输入界面，并且为中文方式显示。6.移植原FS11-PMC程序（版本PMC-J）至0i-TC适用的新版PMC程序（由于版本不同，地址需重新分配）。7.移植原加工程序至新的0i-TC系统，完全符合目前的加工工艺。采用了最新伺服总线技术FSSB（FANUC SERIAL SERVO BUS），编码器100万位置脉冲高精度反馈。I/O link仍沿用光缆接口

3、，有高的抗干扰能力。具备了多种数据接口，包括RS232C接口、C-F接口、USB接口。标准配置以太网接口，定制BOP选项，可以实现计算机异地远程监控。三、系统配置项 目详细内容基本规格数控系统FANUC 0i TC伺服轴控制路径（通道数）1控制轴数（数控轴）2联动轴数2公英制转换镜像功能软限位超程运行操作运行方式自动、编辑、MDI、DNC利用C-F卡实现DNC运行程序号检索顺序号检索程序再启动手动中断和回复预防错误操作缓冲存储器空运行单程序段JOG进给手轮进给手轮回退需选项定货插补功能直线插补圆弧插补暂停极坐标插补圆柱插补螺纹切削多头螺纹切削螺纹切削中的回退变螺距螺纹切削程序段跳过程序输入自动

4、识别EIA/ISO平面选择G17、G18、G19工件坐标系设定G52 - G59工件原点设计直接输入用户宏程序钻孔固定循环单一固定循环复合固定循环DNC在线程序加工C-F在线加工功能其它FANUC标准机床操作面板设定与显示状态显示时钟显示程序注释显示工作时间/零件数显示实际速度显示伺服波形画面显示C-F卡目录显示伺服参数及监视画面维修信息画面各国语言动态切换数据保护键4种图形显示报警显示操作履历显示补偿功能双向螺距误差补偿需选项定货平滑反向间隙补偿需选项定货其他标配补偿功能需选项定货个性界面FANUC PICTURE数据通讯以太网RS232CC-F卡USBBOP基本操作面板四、系统升级、改造细

5、节（1）对接箍线1077车丝机镗铣工位进行电气改造（包括上料、转塔的控制）。（2）采用数控系统的规格为FANUC 0i-TC，根据双方协商的技术要求负责向FANUC公司进行订购。（3）用FANUC交流数字伺服单元及电机更换原X、Z轴伺服单元和伺服电机。包括通电后的伺服优化、全闭环参数设置、优化等。（4）更换原主轴直流控制器，采用新的ABB产品替换原产品，具备以太网口。满足原主轴速度反馈的可持续使用，含直流电机冷却风机控制。（5）正确选配购置I/O模块，输入点为24V，输出阀点，注意原机床电磁阀电压制式。输入输出点数留足，并且16点。将原设备的输入、输出信号接入新的I/O单元，确保电压等级的一致

6、性，对电磁阀的输出指令信号采用触点容量不小于10A的继电器隔离（6）设计、移植电器连接图，设计制作强电控制柜（NC柜一个，直流主轴柜一个），NC柜操作按钮使用AB产品，保持新设计的操作面板与原机床操作面板一致，操作习惯一致。制作新的电气控制柜，原电柜内的所有电器元件更新，包括I/O单元，继电器模块、空气开关、接触器、24V电源、伺服变压器、端子排等。电柜侧面安装电柜空调，顶部安装三色运行指示灯。（7）分析移植PMC程序，尽量保持原地址分配习惯（X、Y、K、D、A地址的使用习惯），由于PMC版本升级，G、F地址有较大的差异。（8）采用新的光栅尺更换原X、Z轴光栅尺，并负责重新设计、制作光栅尺安装

7、基板。（9）根据甲方提供的工艺卡，编制新的加工程序，采用对话式编程，并保持机床原有的控制和加工功能。 2.技术要求（1） 保证新系统稳定可靠运行。（2）系统的功能应满足原机床的功能，并实现中文显示功能、数控系统达到原机床的人机操作功能及梯形图动态显示等先进功能。（3）数控系统具有RS232C串行接口；提供数据通讯功能，面板侧具有PCMICA接口，提供数据的传输的功能。（4）系统具有加工轨迹图形显示和伺服波形显示功能，检测从光栅尺取得的位置信号和指令的差值。（5）机床改造后，用激光干涉仪对机床的定位精定和重复定位精度进行检测并补偿。（6）拆原系统前，加工几根接箍并作紧密距、锥度、齿高的误差测量，

8、取其平均值和改造后加工的同类产品进行比较，改造后的产品误差（SC&LC紧密距、BC紧密距、镗孔锥度）不能大于改造前的误差、在保修期的工作稳定可靠。 （7）加工方式：能满足标准镗孔和增量镗孔方式加工。（8）加工能率：满足接箍车丝机改造前的设计能率。3.主要更换的硬件及软件名称型号数控系统FANUC 0i-TC （系统配置参见附件1）系统电气柜尺寸参照现有尺寸制造（国产威图标准），侧面配空调。主轴速度反馈电缆按照原标准配置德国许可证兰普电缆主轴位置反馈编码器FANUC TTL 2048线X1轴伺服电机30/3000 iFZ1轴伺服电机40/3000 iF 带风扇，输出扭矩50 N-MSVM

9、(X,Z)i SVMI- 160 i24V输入模块 AID16D点数满足要求，并且预留16输入及16输出点。24V输出模块 AOR16G点数满足要求，并且预留16输入及16输出点。24V电源模块 显示器10.4''彩色 LCD/MDI手摇脉冲发生器具有倍率开关及轴选择开关及螺旋线FANUC用户宏程序执行器图形制作主轴调速器ABB主轴控制柜尺寸参照现有尺寸制造（国产威图标准）光栅尺LS177C ML270(X)和ML470(Z) TTL 德国原产伺服变压器380V/220V 15 KVA光缆及适配器光缆长度现场测量五、改造后的系统达到的要求及技术指标1.保留改造前的所有操作、参数

10、、诊断等界面和加工功能。动作可靠，操作方便。具有标准的串行通讯接口，便于与计算机通讯，多种规格产品加工程序调用功能。2.改造后所有界面为汉化中文操作界面。按钮功能中文标识，按钮使用合资品牌。3.与车丝工位各个信号对接良好；与转塔伺服控制器各个信号对接良好。4.ABB新型直流驱动器和系统信号对接良好。5.加工精度：能满足车丝精度达到工艺卡要求（螺纹三要素为 1/2 API公差），SC&LC紧密距±2.5mm，BC紧密距-0.8-2.5mm；镗孔锥度6166mm/m，可调，镗孔直径。主轴速度60500 r/min。6.加工方式：能满足标准镗孔和增量镗孔方式加工。7.加工能率：满足接箍车丝机改造前的设计能率。8.符合H