哈斯机床电气改造方案剖析.docx

HASS（哈斯）机床VF-SERIES 20HP（2019#）机床电气升级改造方案概述：该机床是上世纪90年代末生产的，使用至今已十余年时间。目前主要问题是系统经常死机、自动重启、开不了机，多次维修都未能根治。电气系统老化严重，配件缺失，采购困难，故障后停机时间长，影响生产计划安排。电气柜内线缆散乱、导线外皮老化现象，存在安全隐患；机床刀库中有部分刀爪损坏，不能满足换刀要求，且换刀机构磨损，部件间隙大，换刀不稳定，目前已很少使用换刀机构，直接影响加工效率；由于条件所限，机床精度目前不能补偿，丝杆磨损不补偿将直接影响加工精度，只能降级使用，目前主要用于刷毛刺等粗加工。通过电气改造，部件升级，可确保机床长时间内无故障发生或故障率极低；将原刀库换新后，机床换刀运行稳定，不用操作者手动换刀，不怕中途掉刀，可提高加工效率；丝杆预紧维修或更换，同时对丝杆进行误差补偿，机床精度能恢复到出厂时精度的7成至8成，这样就能满足一般精加工要求。改造升级后结果：机床故障率降低机床换刀运行稳定机床精度恢复提高效益，节省维护时间和费用方案：电气部分：根据车间使用习惯，方便工艺加工程序统一化管理，拟采用三菱M70系统对机床电气部分进行更换，原矢量控制主轴驱动和电机更换成三菱伺服驱动和伺服主轴，原安川进给伺服系统更换成三菱进给伺服系统，更换电柜内所有电气元器件和线缆；由于原电柜厚度不能满足新部件的安装空间需求，拟更换加厚电柜，并加装电柜空调系统；设计新操作箱，安装标准加工中心操作面板。机械部分：重新设计制作刀库支架，将原20T刀库换新；设计制作伺服电机和主轴电机安装过度板，更换联轴器和同步带轮；修复机床导轨和丝杆精度，对无法恢复精度的丝杆或导轨进行更换。改造前后对比改造前改造后轴最大速度9米/分钟12米~18米/分钟，加工时空刀时间缩短，提高加工效率主轴最大转速7500转/分钟8000转/每分钟，可攻丝刀库换刀刀爪有部分损坏，换刀不稳定、效率低，需人工操作，存在操作安全问题换刀稳定，换刀速度提高，加工效率提高，提高安全性机床精度机械反向间隙实测最大0.035，定位精度稍差，实测0.04mm目前降为D级使用，用于刷毛刺等粗加工。修复或更换丝杆，进行补偿，定位精度预计可恢复到0.02mm左右，可满足一般精加工要求，到达A级或B级使用要求。机床使用率目前机床故障率高，从前几个月报修数据看，有7次/月报修，故障停机时间平均10 天/月，机床故障停机损失费用平均 元/月。电气故障率极低，同新购机床，机床使用率大幅提升。维修维护费用平均2500元/月预计100元/月或更低主要材料清单（一）：驱动器采用超小型（回生电阻型）序号 名称规格数量备注1数控系统三菱M70（B包）8.4寸1套2伺服驱动MDS-D-SVJ3-20带电池3台配外接回生电阻3伺服电机HF123-A48(XY) 2台备选HF142/HF1544伺服电机HF123B-A48(Z)带抱闸1台备HF142B/HF154B5主轴驱动MDS-D-SPJ3-1101台配外接回生电阻6主轴电机SJ-V11-01ZT(MAX8000RPM)1台11KW7操作面板标准加工中心（扫描）面板1块8电柜空调雷柏外装式电柜空调500W1台同飞（备选）9三相变压器380/200干式隔离容量20KVA1台10低压电气含接触器、断路器等1套11操作台（箱）设计制作1个12刀库16T或20T1台备选24T机械手13刀库支架设计制作1个14加厚电柜设计制作1个15丝杆更换同规格1套 视情况而定16导轨更换同规格1套视情况而定注;回生电阻型驱动器优点是：价格低、驱动器综合维修费用低；缺点是：制动方式原始，制动电阻占用空间大、发热大，不紧凑美观。主要材料清单（二）：驱动器采用多轴一体式（再生反馈型）序号 名称规格数量备注1数控系统三菱M70（B包）8.4寸1套2伺服驱动MDS-D-SPV3-160/80带电池 1台配电抗器3伺服电机HF154-A48(XY) 2台备选HF2244伺服电机HF154B-A48(Z)带抱闸1台备选HF224B5主轴电机SJ-V11-01ZT(MAX8000RPM)1台11KW6操作面板标准加工中心（扫描）面板1块7电柜空调雷柏外装式电柜空调500W1台同飞（备选）8三相变压器380/200干式隔离容量20KVA1台9低压电气含接触器、断路器等1套10操作台（箱）设计制作1个11刀库16T或20T1台备选24T机械手12刀库支架设计制作1个13加厚电柜设计制作1个14丝杆更换同规格1套 视情况而定15导轨更换同规格1套视情况而定注;多轴一体驱动器优点是：性价比高、驱动器紧凑美观，布线少、辅助电气元件少，为目前（丽驰等）厂商所采用较多的驱动器；缺点是：维修费用较电阻回生型高。