关于KND1000M4Ⅱ四轴联动控制系统铣床数控改造技术.pdf

精密制造与 自动化 2014年第4期 基于KND1OOOM4II四轴联动控制系统的铣床数控 改造技术 祝战科 岳雪侠 (1．陕西工业职业技术学院 陕西咸阳 712000： 2．咸阳非金属矿研究设计院有限公司 陕西咸阳 712021) 摘 要 介绍了XA7140普通铣床4轴数控化改造的方案及实施过程。首先介绍了设备改造前的状况，说明改造 的必要性和可行性，然后介绍了本次改造的方案，改造中要注意的几个主要问题。给出了改造的部分电气原理图， 改造后的机械结构示意图，总结了改造实施后的效果。同时还介绍了改造增加的第四轴一立卧两用工作台的基本 应用 。 关键词 K1000M4II数控系统 铣床 4轴 4联动 数控改造 实施 1 普通铣床数控化改造的基本情况 装调；通 电调试及试加工验收。 XA7140普通铣床为床身铣床，水平方向 “x、 Y轴”为两个直线移动的坐标轴，垂直方向 “z轴” 为主轴箱升降的直线移动坐标轴。原机床共 3个直 线移动坐标轴和 1个主轴。直线轴是普通三相交流 异步电机驱动，只进行速度控制，不进行位置控制。 主轴是利用变频器驱动的模拟主轴。为了提高加工 能力、加工效率和加工质量，满足产品 (钻探工具 的螺旋面加工)的加工需求，企业要求对该机床进 图1 改造前的XA7140床身铣床 行改造。图1是机床改造前的外形。 本次改造 3个直线移动坐标轴采用交流伺服驱 2．1 数控系统的选择 动方式，按照产品加工要求，再增加一个旋转轴 “A 根据机床的机械状态和使用要求，可以选择的 轴”为第四轴，主轴继续使用变频器驱动的模拟主 数控系统有 FANUC 0i—mateMD 系统、西 门子 轴方式。增加一个 CNC 主控制器。根据 XA7140 802Dsl系统、KND1000M4系统等，这些系统都可 铣床原电气控制部分的情况，结合改造的机床功能 在技术上满足使用要求。但从使用功能、可靠性、 要求，电气改造的思路如下：保留机床原主轴控制 价格等各方面来看，各有优缺点。 部分，即变频器控制，电机及控制面板等不变，选 本次改造选用的是 KND1000M4II系统，相对 用一套 四轴数控系统及伺服驱动器控制三个进给轴 来说，对于本次拟改造的机床 ，该系统性能价格 比 和一个回转轴。 更好一些。表 1是 这几款常用数控系统状况一览 表。图 2(a)～ (d)是这几款常用的数控系统的 2 数控改造的主要内容 面板 。 改造主要包括的内容：选择合适的数控系统； 表 1 常用数控系统一览表 选择合适的伺服驱动装置；进行电气控制装置的电 系统 (含伺服) 性能 可括陛 本次配置的价格 一 气设计及电柜制作；进行 “x、Y、Z轴”的机械改 FANICOiMate-MD (Bi伺JJt) 满足使用 向 8～1O万左右 西门子 802Ds1 满足使用 一呙 8～1O万左右 造设计，并制作相应配件；进行机床 “x、Y、z轴” KND100M4II 满足使用 较高 4．5--6万左右 机械