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C61140普通車床數(shù)控改造方案 一、概述： 貴公司現(xiàn)有C61140普通車床，為了提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的一致性和加工復(fù)雜零件。貴公司提出對(duì)C61140普通車床進(jìn)行數(shù)控化升級(jí)改造。根據(jù)貴公司提出的技術(shù)要求，結(jié)合我公司在數(shù)控機(jī)床改造方面積累的經(jīng)驗(yàn)。特制定如下C61140普通車床數(shù)控化升級(jí)改造技術(shù)協(xié)議。 二、機(jī)械改造部分： 根據(jù)《GJB5481-2005國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)》{機(jī)床數(shù)控化改造通用技術(shù)要求} 改造前，應(yīng)按GB/T 17421.1-1998規(guī)定的方法對(duì)機(jī)床幾何精度進(jìn)行檢測(cè)，并符合下列要求: 對(duì)于改造后需加工的零件（頂頭）精度在8級(jí)或8級(jí)以上的機(jī)床，其幾何精度應(yīng)不低于（設(shè)備修理精度檢驗(yàn)技術(shù)手冊(cè)）Ⅱ類機(jī)床的要求。 對(duì)于改造后需加工的零件精度在8級(jí)以下的機(jī)床，其幾何精度應(yīng)不低于（設(shè)備修理精度檢驗(yàn)技術(shù)手冊(cè)）Ⅲ類機(jī)床的要求。 (說(shuō)明：由于該車床為全新設(shè)備。在改造前由雙方共同確認(rèn)機(jī)床幾何精度，如果幾何精完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及出廠精度將不進(jìn)行幾何精度修復(fù)工作。) ▲改造部分 (1)進(jìn)給系統(tǒng)改造：用數(shù)控系統(tǒng)控制縱橫兩方向的伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)X、Z兩方向的進(jìn)給。 ① 保留Z軸梯形絲桿，只增加伺服電機(jī)及行星減速機(jī)，獲得Z向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 ②將刀架滑動(dòng)絲杠螺母副改為滾珠絲杠副。通過連接裝置與伺服電機(jī)連接，得到X向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (2) 刀架保留原手動(dòng)刀架，如需電動(dòng)刀架，費(fèi)用另計(jì) (3)保留主軸的驅(qū)動(dòng)方式，增加主軸編碼器，編碼器采用同步帶傳動(dòng)方式。 ▲普通臥式車床數(shù)控改造后示意圖： ①在改造時(shí)取消其原有的走刀箱及溜板箱。 ②將原機(jī)床上床身梯形絲桿、中拖板梯形絲桿更換為滾珠絲桿。 ③因?yàn)闉榱斯?jié)約費(fèi)用，保留了Z軸梯形絲桿，但軸反向間隙可能較大（數(shù)控只能補(bǔ)償1MM間隙），加工時(shí)盡量向同一個(gè)方向移動(dòng)，反向移動(dòng)時(shí)，需在程序上補(bǔ)償反向間隙，同時(shí)T型絲杠精度不高，長(zhǎng)距離時(shí)可能誤差較大（根據(jù)絲杠磨損情況而定）。 ④重新設(shè)計(jì)、加工伺服電機(jī)安裝座。 ⑤伺服電機(jī)與滾珠絲桿的聯(lián)接采用梅花辨式聯(lián)軸器。 ⑥滾珠絲桿副的潤(rùn)滑采用集中潤(rùn)滑站系統(tǒng)定時(shí)定量潤(rùn)滑。 ▲改造件的機(jī)械設(shè)計(jì)要求 1 機(jī)床改造件的安全防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB15760的規(guī)定。 2 加工件應(yīng)符合圖樣、技術(shù)文件和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 3 加工尺寸的未注公差，應(yīng)符合GB/T 1804－2000的m級(jí)。 4 加工件在熱處理后不再進(jìn)行加工的表面應(yīng)清潔，表面處理后的光澤應(yīng)均勻一致。 5 重要鑄件粗加工后應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。 6 鑄件上不影響使用和外觀的缺陷，允許按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行修補(bǔ)。 7 加工件的已加工表面不應(yīng)有磕碰、劃傷和銹蝕等缺陷，螺紋表面不應(yīng)有壓痕。搬運(yùn)和存放時(shí)，應(yīng)防止加工件損傷和變形。 ▲主要改造件加工的基本要求 1 箱體上滾動(dòng)軸承孔的形狀公差應(yīng)符合GB/T 275-1993的規(guī)定。 2 箱體上孔端面對(duì)孔軸線的垂直度，一般應(yīng)按所選軸承的型號(hào)和精度等級(jí)的安裝精度要求確定。 3 系統(tǒng)中高速、重載和滑移齒輪的齒部應(yīng)進(jìn)行淬火、滲碳和表面氮化的處理，并應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。圓錐齒輪的精度應(yīng)符合GB/T 11365-1989的規(guī)定。 4 滾珠絲杠副應(yīng)符合GB/T 17587.3-1998的規(guī)定。機(jī)床傳動(dòng)鏈末端滾珠絲杠副精度等級(jí)的選擇應(yīng)保證各類型機(jī)床精度的要求。 ▲數(shù)控改造裝配技術(shù)要求 1）裝配環(huán)境應(yīng)清潔。精度要求高的部件，裝配環(huán)境應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 2 ）裝配時(shí)的零、部件應(yīng)清理清潔。在裝配過程中，零部件不應(yīng)磕碰、劃傷和銹蝕。零部件的配合面及外露表面不應(yīng)有修挫和打磨等痕跡。 3）機(jī)床應(yīng)按產(chǎn)品圖樣和裝配工藝規(guī)程進(jìn)行裝配。裝配到機(jī)床上的零、部件（包括外購(gòu)件）均應(yīng)達(dá)到圖樣及技術(shù)文件規(guī)定的質(zhì)量要求。 4）裝配后的螺栓、螺釘頭部和螺母的端面應(yīng)與被緊固的零件平面均勻接觸，不應(yīng)傾斜和留有間隙。裝配在同一部位的螺釘，其長(zhǎng)度一般應(yīng)一致。緊固的螺釘、螺栓和螺母不應(yīng)有松動(dòng)現(xiàn)象，影響精度的螺釘緊固力應(yīng)一致。 5 ）在螺母緊固后，各種止動(dòng)墊圈應(yīng)滿足止動(dòng)要求，需要時(shí)可采用在螺紋部分涂低強(qiáng)度或中強(qiáng)度防松膠代替止動(dòng)墊圈。 6 ） 移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)部件裝配后，運(yùn)行應(yīng)平穩(wěn)、靈活、輕便、無(wú)阻滯現(xiàn)象。 三、C61140普通車床數(shù)控系統(tǒng)升級(jí)改造部份： （一）數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成 (1) 廣州數(shù)控928TEA。電源：提供ECU 24V DC；控制部件：用于控制最多3個(gè)模擬坐標(biāo)軸；NC控制面板：帶圖形液晶顯示和鍵盤；機(jī)床操作控制面板；DI/O接口：16點(diǎn)二進(jìn)制I/0；電子手輪：在JOC方式下，以增量方式可手動(dòng)操作X/Z向運(yùn)動(dòng)。 (2) 系統(tǒng)的I/O接口分配： ① 輸入的控制信號(hào)：絲杠位置檢測(cè)信號(hào)，包括X向和Z向正負(fù)硬限位、X/Z參考點(diǎn)開關(guān)信號(hào)；伺服過載和急停信號(hào)及伺服就緒信號(hào)；四工位刀架信號(hào)。 ② 輸出的控制信號(hào)：刀架正反轉(zhuǎn)信號(hào)及油泵潤(rùn)滑信號(hào)；伺服使能信號(hào)。 (3) 參數(shù)設(shè)置及優(yōu)化調(diào)試 PLC機(jī)床參數(shù)包括I/O口高低電平有效定義、刀架控制、潤(rùn)滑有效、倍率開關(guān)、急停、X/Z硬限位、驅(qū)動(dòng)優(yōu)化有效、機(jī)床驅(qū)動(dòng)器類型、刀架位數(shù)、換刀監(jiān)控時(shí)間、MCP面板按鍵定義等。 對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)速度控制器優(yōu)化處理。 （二） 系統(tǒng)概述 1、 數(shù)控系統(tǒng)： 數(shù)控系統(tǒng)選用世界知名品牌廣州數(shù)控公司的928TEA X、Z、Y、4th、5th五軸控制，Y、4th、5th軸的軸名、軸型可定義 2ms插補(bǔ)周期，控制精度1μm、0.1μm可選 最高速度60m/min（0.1μm時(shí)最高速度24m/min） 適配伺服主軸可實(shí)現(xiàn)主軸連續(xù)定位、剛性攻絲、剛性螺紋加工 內(nèi)置多PLC程序，當(dāng)前運(yùn)行的PLC程序可選擇 G71指令支持凹槽外形輪廓的循環(huán)切削 支持語(yǔ)句式宏指令編程，支持帶參數(shù)的宏程序調(diào)用 支持公制/英制編程，具有自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)倒角、刀具壽命管理功能 支持中文、英文、西班牙文、俄文顯示，由參數(shù)選擇 具備USB接口，支持U盤文件操作、系統(tǒng)配置和軟件升級(jí) 2路0V～10V模擬電壓輸出，支持雙主軸控制 1路電子手輪輸入，支持手持式電子手輪 40點(diǎn)通用輸入/32點(diǎn)通用輸出 外形安裝尺寸、指令系統(tǒng)與GSK980TDa完全兼容 2 、電子手輪（大連東信）： 急停和使能按鈕 5個(gè)伺服軸的旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān) 3.5m長(zhǎng)的伸縮電纜 手輪盒體積緊湊、重量輕，便于手持 手輪盒背后帶有磁性材料，便于放置 3 、驅(qū)動(dòng)器（廣州數(shù)控） 采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和超大規(guī)模可編程門陣列 (CPLD)，集成度高，可靠性好 采用優(yōu)化PID控制算法控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了位置與 速度控制的準(zhǔn)確性和快速性 采用三菱公司智能功率模塊（IPM），具備完善的保護(hù)功能，顯示報(bào)警代碼，輸出報(bào)警信號(hào) 全數(shù)字式控制，用戶可對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以適用不同的應(yīng)用需求 獨(dú)特新穎的外觀設(shè)計(jì)，并獲國(guó)家專利。專利號(hào)：200530157950.7 4、 驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)： 采用全封閉式結(jié)構(gòu)，外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊。 采用優(yōu)化的電磁設(shè)計(jì)，電磁噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高。 采用高性能稀土永磁材料，低速特性好、過載能力強(qiáng)。 采用高速、高精度光電編碼器，與高性能驅(qū)動(dòng)單元配合可作高精度速度和位置控制。 采用IP65防護(hù)等級(jí)，確保電動(dòng)機(jī)在-15℃～40℃環(huán)境溫度及粉塵油霧環(huán)境下可靠使用。 采用進(jìn)口高精度軸承和轉(zhuǎn)子高精度動(dòng)平衡工藝，確保電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定可靠、振動(dòng)小、噪聲低。 具有高轉(zhuǎn)矩慣量比，快速響應(yīng)能力強(qiáng)。 部分電動(dòng)機(jī)采用F級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)，壽命長(zhǎng)，性能價(jià)格比高。 具體參數(shù)如下：CA6140/50 軸名 額定功率 額定/最高轉(zhuǎn)速（rpm） 額定扭矩/最大扭矩（Nm） X(130STJ-M075D) 1.88KW 2000/3000 7.5N.M X(130STJ-M150B) 2.3KW 1500/2000 15N.M Z(175STJ-M300B) 4.7KW 1500/2000 30N.M Z軸增加1:3行星減速機(jī) 5、刀臺(tái)：（不做改動(dòng)，保留現(xiàn)有方式） LD4型系列電動(dòng)刀架工作原理及特點(diǎn) LD4系列立式電動(dòng)刀架采用蝸桿副傳動(dòng)，上下齒盤嚙合定位，螺 桿鎖緊無(wú)觸點(diǎn)霍爾元件發(fā)信的工作原理。具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，剛性好的優(yōu)點(diǎn)。是普遍采用的經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品 6、 主軸保留現(xiàn)有的控制方式及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 7 、其它： 根據(jù)技術(shù)新、質(zhì)量品質(zhì)好、價(jià)格低、配件容易購(gòu)買、品牌國(guó)內(nèi)知名、市場(chǎng)占有率大、性價(jià)比好的原則，來(lái)確定改造產(chǎn)品技術(shù)選型： 更換機(jī)床低壓電器，從新設(shè)計(jì)機(jī)床控制電路，從新選型繼電器、接觸器、指示燈、 開關(guān)、按鈕等，所有低壓電器用國(guó)內(nèi)知名品牌的產(chǎn)品。 （三） 控制功能： 軸控制功能： 控制軸數(shù)： 5軸（X、Y、Z） 連動(dòng)軸數(shù)： 5軸 公/英制轉(zhuǎn)換 EIA/ISO自動(dòng)識(shí)別 存儲(chǔ)型螺距誤差補(bǔ)償 操作功能 手輪進(jìn)給 （選配件） 手輪進(jìn)給倍率：1，10，100，1000（可設(shè)定） 程序中斷再啟動(dòng) 進(jìn)給功能 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 自動(dòng)加減速 JOG倍率 自動(dòng)拐角減速 系統(tǒng)分辨率：0.001mm 刀具偏置補(bǔ)償功能 刀具補(bǔ)償存儲(chǔ)器30個(gè) 刀具偏置 編輯操作功能 后臺(tái)編輯 程序檢索 程序輸入功能 極坐標(biāo)指令 工件坐標(biāo)系G54-G57 工件坐標(biāo)系測(cè)量值直接輸入 算術(shù)和三角函數(shù)功能 絕對(duì)值/增量值編程 輪廓編程（人機(jī)對(duì)話式編程） 倒角，倒圓指令 程序數(shù)據(jù)輸入 用戶子程序嵌套最大4級(jí) 各種加工循環(huán) 輔助/主軸功能 主軸倍率選擇 主軸準(zhǔn)停，定向（需配伺服主軸和主軸編碼器） 設(shè)定及顯示功能 坐標(biāo)顯示切換 動(dòng)態(tài)參數(shù)顯示 中文顯示界面 其他 用RS232接口實(shí)現(xiàn)于計(jì)算機(jī)雙向通訊和DNC功能 斷點(diǎn)返回加工 電子齒輪比 反向間隙補(bǔ) （四）數(shù)控改造參數(shù)設(shè)定： 1)．速度設(shè)定： 進(jìn)給速度（G01、G02、G03等）：2mm/min~~1000mm/min 快進(jìn)速度（G00等）： 2000mm/min~~4000mm/min 2)．精度設(shè)定： 理論控制精度（脈沖當(dāng)量）：X、Z向0.001mm 顯示精度：X、Z向0.001mm 重復(fù)定位精度：X≤0.008mm， Z向≤0.01mm 定位精度：≤0.015/300mm 3)．控制設(shè)定： X，Z進(jìn)給可以自動(dòng)/手動(dòng)控制，速度可以直接調(diào)節(jié)。 主軸起停，可以自動(dòng)/手動(dòng)控制。 冷卻自動(dòng)/手動(dòng)控制。 定時(shí)自動(dòng)潤(rùn)滑導(dǎo)軌 （五）數(shù)控系統(tǒng)框圖（僅限參考） 驅(qū)動(dòng)模塊 TTL 編碼器 X Z 主軸電機(jī) 四、雙方責(zé)任： 1．甲方責(zé)任 按合同規(guī)定按期提供改造工作所需費(fèi)用。 提供機(jī)床緣由全部電氣、機(jī)械圖紙、技術(shù)資料以便乙方設(shè)計(jì)；工程結(jié)束后乙方完整歸還給甲方。 提供施工所需要的必要條件（如：場(chǎng)地、電源、起吊運(yùn)輸，場(chǎng)內(nèi)交通設(shè)備等）和可能的配合。 機(jī)床改造完成后，組織有關(guān)部門驗(yàn)收并簽署驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。 提供試加工件所需的標(biāo)準(zhǔn)試件和圖紙、刀具、量具。 2．乙方責(zé)任 乙方應(yīng)保質(zhì)保量，在合同規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成本協(xié)議上兩項(xiàng)“電器改造部分”，“機(jī)械改造部分”中的各項(xiàng)內(nèi)容。 乙方應(yīng)承諾本次改造所用外購(gòu)零部件、組件的材料是合格材料；且各電器元器件均為合格的新產(chǎn)品且有有效合格證。 配合甲方進(jìn)行試加工，必須滿足機(jī)床工藝要求。 愛護(hù)甲方場(chǎng)地內(nèi)的各種設(shè)備和公共設(shè)施。 乙方應(yīng)自覺遵守甲方現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)規(guī)章制度。 五、工作周期： 數(shù)控系統(tǒng)備貨期：60天 乙方進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)改造后：30天內(nèi)完成設(shè)備的改造。 六、設(shè)備驗(yàn)收程序及標(biāo)準(zhǔn)： 驗(yàn)收在設(shè)備安裝調(diào)試合格后進(jìn)行。乙方在接到甲方到貨通知后，應(yīng)在1周內(nèi)到達(dá)甲方現(xiàn)場(chǎng)，并負(fù)責(zé)設(shè)備改造、安裝、調(diào)試工作。乙方通過調(diào)試確認(rèn)合格后，以書面的形式通知甲方驗(yàn)收。由甲方組織有關(guān)部門人員，按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行檢查驗(yàn)收，設(shè)備連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)8小時(shí)無(wú)故障后，進(jìn)行產(chǎn)品（數(shù)量由雙方認(rèn)可）連續(xù)加工，合格率應(yīng)達(dá)到100%，當(dāng)設(shè)備性能和加工工藝及產(chǎn)品加工達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求時(shí)，為通過終驗(yàn)收。雙方簽署終驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。 七、售后服務(wù) 改造竣工后，乙方向甲方提供兩套完整的電氣系統(tǒng)資料，機(jī)械改造資料，包括零件加工圖紙，機(jī)械安裝圖，電器安裝圖、系統(tǒng)使用說(shuō)明書、各種軟件，硬件清單和所有資料將刻錄成光盤以便保存，存檔。 驗(yàn)收并交付使用后，對(duì)非人為故障，乙方免費(fèi)保修壹年。 乙方免費(fèi)為甲方培訓(xùn)2到3名操作人員，使其能熟練操作該數(shù)控進(jìn)行數(shù)控加工。 如設(shè)備使用中出現(xiàn)問題、故障，在接到用戶電話后4小時(shí)內(nèi)到用戶現(xiàn)場(chǎng)，2個(gè)工作日內(nèi)給出問題解決方案。 八、技術(shù)文件及圖紙資料 驗(yàn)收移交的技術(shù)資料必須完整無(wú)缺，所提交的技術(shù)資料如下： 1）設(shè)備改造使用說(shuō)明書、數(shù)控系統(tǒng)操作說(shuō)明書（一套）。 2）維護(hù)保養(yǎng)說(shuō)明書、數(shù)控系統(tǒng)診斷說(shuō)明書（一套）。 3）設(shè)備改造（竣工）圖紙、PLC軟件技術(shù)資料。 4）設(shè)備改造（完工）調(diào)試檢查記錄。 5）設(shè)備改造所用的外購(gòu)器件和材料所帶的技術(shù)資料。 6）質(zhì)量保證書。 上面所有資料，除提供文字資料一式2份外，還提供資料光盤2張（含數(shù)控系統(tǒng)HMI軟件）。 九、 其它 其它未盡事宜，雙方協(xié)商解決 C61140數(shù)控臥式車床改造報(bào)價(jià)及明細(xì)表 序號(hào) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 數(shù)量 單價(jià)（元） 總價(jià)（元） 產(chǎn)地 1 數(shù)控系統(tǒng) GSK928TEA 1套 9500 8500 廣州數(shù)控 2 數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī) X:130STJ-M0150D DA98-18 2.3KW 15N.M Z:175STJ-M150B DA98-47 4.7KW 30N.M 1套 18000 18000 廣州數(shù)控 3 機(jī)床電器元件 各種開關(guān)、變壓器、接觸器、電線等 1套 2000 2000 施耐德 4 電子手輪 DC5V, 1個(gè) 1200 1200 大連東信 5 床身滾珠絲桿 L3205X1500 1根 3000 3000 濟(jì)寧 6 伺服電機(jī)安裝座 2 800 1600 自制 7 中拖板螺母安裝座 1 300 300 自制 8 集中潤(rùn)滑站 1臺(tái) 750 750 9 梅花辨式聯(lián)軸器 2套 600 1200 無(wú)錫易聯(lián) 10 主軸編碼器及同步帶，同步帶輪 1024線 1 1980 1980 易科 11 行星減速機(jī) 1:3 1 4500 4500 上海 12 電氣柜 1套 3000 3000 自制 13 操作臺(tái) 1套 1500 1500 自制 14 電器部分的設(shè)計(jì)及費(fèi)： 2000 15 電器成套費(fèi)： 1200 16 電器部分的現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試費(fèi)： 1200 17 機(jī)械部分的測(cè)量、設(shè)計(jì)費(fèi)： 2500 18 中拖板機(jī)械部分制造、安裝費(fèi)： 3000 19 運(yùn)費(fèi)： 1000 20 管理費(fèi)： 1000 21 稅收： 2000 22 項(xiàng)目總價(jià)：陸萬(wàn)柒仟玖佰叁拾元整（￥67930） 此價(jià)含17%增值稅 成都科維機(jī)電有限公司 2012-3-29 9