3MGZ1420磨床数控改造

王 泉，王国栋，李丽波

（1.哈尔滨轴承集团公司 钢球分厂，黑龙江 哈尔滨 150036；2.哈尔滨轴承集团公司，黑龙江 哈尔滨 150036;3.哈尔滨轴承集团公司 锻压分厂，黑龙江 哈尔滨 150036）

1 前言

3 MGZ1420外沟切入磨床的磨架、修整器、上下料、工件箱（快靠）由液压传动，工件箱的快趋、粗磨、精磨、无进给磨削为步进电机驱动。原机的SDJ-51A程控器，步进电机驱动源元器件的筛选，技术老化、不过关，工作时抗干扰能力差，零点漂移大，可靠性低，热稳定性、防潮性均不理想。由于上述原因的影响，经常发生尺寸过磨、欠磨和电气故障，所加工的产品，沟直径散差大，不合格品、废品多，给装配工序合套带来了极大的困难。

2 机床改造

2.1 程控器改造

采用日本松下电器公司制造的FPO—世界上最小的功能齐全的可编程序控制器，其特点有两路脉冲输出（限于晶体管输出型），可单独进行位置控制，互不干扰。由于有脉冲输出功能，双轴独立定位，从而确保步进电机精确定位。

脉冲输出功能：装配了2通道、最大为10kHz的脉冲输出。各自可以独立进行控制，因此可以和2轴独立的位置控制用途相对应。配备了自动梯形控制，原点返回和点动运行的专用指令，设定非常简单。

2.2 控制面板改造

采用松下GT10触摸屏人机对话系统，工作时以中文及数字监视，通过机外仪表测量，可以不停机及时修整加工参数，显示当前各微动开头、无触点开头的工作状态，显示当前机床的工作状态，显示磨削过程的状态，显示当前机床的故障部位，具有自我诊断功能。程序中相对应的参数，直接换算成微米显示，便于和自动、手动机外测量连接，操作方便，减少了手动操作的中停时间。

2.3 控制箱改造

原设计为组合式，现改造成整体式，具有防潮、防尘、屏蔽性能。面板上、后箱门均有锁，以防止误操作损坏机床。

2.4 步进电机驱动源及步进电机改造

步进电机及驱动源均采用德国（GRM）百格拉公司的产品，三相驱动，步距角0.036°、10.000步/转，（原机的步距角0.72°），步进电机的细分精度比原设计提高20倍。工作可靠，故障率低，在步进电机与驱动源间电源线采用屏蔽线，消除了变频器等高频信号的干扰。

3 改造效果

（1）砂轮修整精度：0.005mm，节约砂轮15%。

（2）沟径尺寸散差：0.007mm以内。

（3）表面粗糙度：Ra＜0.63—0.32mm。

（4）进给量

( A )用于精磨时：

粗进给 0.18—0.25mm。

精进给 0.07—0.15mm。

( B )用于粗磨时：

0.50 mm。

（5）在粗进给与精进给时有0.03mm的回缩时，以消除砂轮轴刚性变形，提高了加工精度。

（6）粗磨、细磨可在同一台机床上加工，保证沟位置、沟曲率、圆度、壁厚差、椭圆度。减少工艺留量0.4mm，仅此一项，可提高加工效率30%，降低了能耗、减少了辅助时间。

（7）合格率提高20%，改造后提高了进给精度，可加工P5级产品，为产品质量上水平提供了可靠的设备精度储备。改造前产品合格率81.67%，通过改造质量有了大幅提高，一次交检合格率达到98%以上。

4 结论

从松下FP0可编程控制器和GT10触摸屏在磨床应用中可以看出，FP0可编程控制器和GT10触摸屏具有控制线路简单、使用元件少、操作简单、中文菜单显示和参数设置方便等特点，使老设备的控制精度、加工效率得到大幅度的提高，改造后的机床可加工P5级精度的产品，提高了设备的精度储备，取得了显著的效果。