SKODA镗床数控改造Z＼W轴切换的解决方案与实施.pdf

实现SKODA镗床数控改造Z／W轴的切换功能

胡国清

（武汉华中自控技术发展有限公司，武汉430077）

摘要：针对SKODA铣镗床主轴箱的特点——镗杆、滑枕共用一台电机驱动，

在数控改造中，应用SIEMENS840D设定点交换功能实现两个数控轴

Z/W的切换功能。

关键词：设定点交换SKODA镗床

RealizationoftheAxisZ/WExchangeFunctionofCNCBoringMachine

fromSKODANCAlteration

HUGuoqing

（WuhanHuazhongAutomationTechnologyDevolopmentLtd.，Wuhan430077，CHN）

Abstract：AccordingtothecharacteristicofSKODAboringmachine——boringbarramare

drivedbyonemotor,whileinCNCreformingofthemachine,theaxisZ/Wexchange

functionisrealizedbythesetpointexchangefunctionofSIEMENS840D.

Keywords：Setpointexchange；SKODAboringmachine

捷克SKODA公司生产的铣镗床在我国的安装量很多，且大多数是20世纪

80年代及以前的产品，机床的结构、机械磨损程度、电气设备老化等方面均到

了改造的时候，其中一部分根据使用要求需改造成数控机床。这时，面临的一个

重要技术问题就是：如何解决Z/W轴切换的问题。

经过多台SKODA铣镗床的数控改造，特别是最近两台中应用SIEMENS

840Dsetpointexchange功能成功改造，我公司积累了丰富的经验，现就其改造方

案与实施过程与同行交流，以作为同类机床改造的借鉴。

1．SKODA主轴箱结构特点

为了使下面的描述更直观，先说明常见SKODA铣镗床主轴箱的机械结构共

同特点。如图1，镗杆（Z轴）和滑枕（W轴）采用一台电机驱动，通过离合器

切换选择驱动对象，驱动电机的

输出齿轮与镗杆、滑枕之间的离

合齿轮传动比均为1：1，安装在

镗杆上的位置编码器通过齿轮连

接跟随镗杆或滑枕一起旋转。如

何在数控系统中实现Z、W两个

数控轴，给用户以最好的前台使

用效果，需要做的后台工作就是

寻求一种方便实用同时节约成本

的解决方案。

2．解决方案

采用本章2.1节中描述的方案来解决问题，但其成本、周期、安全性和方便

使用性等方面均有明显的缺点，随着系统功能的发展和SIEMENS840DSetpoint

Exchange功能的推出，使得一种理想的解决方案应运而生。

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2．1方案1：改造机械结构

在SetpointExchange功能出来之前，受当时系统功能限制，采用如图2所示，

改造机械结构，重新设计制造主

轴箱，分别通过两台伺服电机自

带的编码器实现两个轴的半闭环

控制。电气系统方面，需配置两

套驱动装置，分别作为Z、W轴

伺服电机的控制。在系统作为两

个标准的数控轴来处理。这种方

案的费用是高昂的，改造周期也

很长。这对机床数控改造来说，

也是不可取的。

2．2方案2：两个模块驱动一台

电机

比改造机械结构的方案进了一步，减少了机械改造的工作量，从电气方面实

现两个数控轴的功能，是以电气弥补机械结构不足的方案。

驱动装置连接如图3，由图可知，伺服电机的动力电源通过两台接触器切换，

滑枕／镗杆位置编码器反馈信号分别连接到相应的轴控制模块，在数控系统硬件

连接上是两套独立的装置，只是通过外部连接的切换结合离合器的切换来实现

Z、W