关于3MZ1310A内沟磨床数控化升级改造的情况说明

2005年末我们委托石家庄轴承专用设备联合公司升级改造3MZ1310A内沟磨床一台。改造原液压跳进、进给、补偿部分为同轴传动进给高精度滚珠丝杠，采用专用精密配对轴承，柔性联轴器 (日本进口) 与交流伺服电机直接联接构成伺服控制系统的机械部分。采用全封闭防护罩改善工作环境，电气部分采用日本三菱公司生产的小型可编程序控制器（FX2N-64MR）、定位控制模块（FX2N-10GM）、彩色触摸屏（5.7寸F940GOT）、交流伺服驱动源（MR-J2S-200A）、配有带17位光电编码器的交流伺服电机（HC-SFS201）等构成半闭环电气控制系统。现在我把改造前和改造后的情况介绍一下： 一、 改造前后加工精度对较 改造前：尺寸分散度：±0.010mm 改造后：尺寸分散度：±0.003mm 圆度：0.003mm 圆度：0.002mm 直径变动量：0.004mm 直径变动量：0.003mm 粗糙度：Ra 0.40μ 粗糙度：Ra 0.32μ 实测完全达到P5级精度。显而易见改造后加工精度有明显的提高，可以用于精度加工更精密的产品，如P5级的。 二、改造前后电气、机械部分比较 电气部分：改造前使用的是EX40可编程序控制器，外围电气线路比较复杂，加之EX40的故障率比较高，所以维护比较困难；改造后电气控制主要部分元件均采用日本三菱生产的程控器、定位模块、伺服驱动源、伺服电机、触摸屏构成半闭环位置反馈环节，整个系统工作稳定，外围电气线路比较简单，带有自诊断系统通过触摸屏显示，一目了然，维修人员可以根据显示故障提示进行维修，大大节省维修时间，提高生产效率。 机械部分： 改造前进给、补偿、机械手、修整器、跳进采用液压驱动，大家知道液压系统稳定性差，定位不准确，还存在漏油现象，维护和保养非常困难，故障率频繁，钳工的劳动强度大。 改造后进给、补偿、跳进采用一个调整维护十分容易简单的正反滚珠丝杠，从机械结构上说简化了原液压系统的进给机构和补偿机构。机床精度和加工工件的稳定性大为提高，整个机床原来七个电磁阀，现在仅剩四个电磁阀。只有一块阀板，维修量明显减小。而且维护方便多了。 三、 选用三菱电气控制系统的原因 1． 因为日本三菱公司产品在我国应用的历史比较长，掌握的人比较多，信誉高、稳定性比较可靠； 2． 三菱公司可编程序控制器编程语言通俗易懂，可采用梯形图方式编写程序，简单方便，容易阅读，没有编程经验的人在短时间内可以掌握，和其它一些公司的可编程序控制器比较，可以减少阅读梯形图的时间，提高维修人员的维修效率。 另外，还可以利用电话线和调制节调器进行远程调试和维修，能对用户的程序进行修改、诊断故障，可以缩短维修、诊断、调试时间和节省旅差费用。 3． 三菱公司伺服电机上的光电编码器是17位（ 217 ）的比OMRON公司（ 215 ）多两位，光栅分辨率提高了4倍。定位单元模块可进行数控式编程，大大提高了编程效率，简化了程序结构。 4． 采用彩色触摸屏设定参数和显示数据、工作状况、监控、报警等，人机对话简单方便，使操作更加人性化。 5． 从性能上看，3MZ1310A上使用的三菱系统和OMRON C200HE的使用功能一样，但价格上三菱控制系统有明显的价格优势，性价比高。另外，三菱公司的产品已在本行业大量应用，许多设备厂家已用三菱系统逐渐或完全替代了欧姆龙系统。 四、 调整方面 改造前：需要根据操作者的经验反复调整液压压力、速度，温度变化影响很大，甚至上下午都不同；改造后：通过触摸屏输入各种速度、进给量是数字化的确定值，不出现异常现象，一般是不变的，操作简单化，容易掌握，进给机械部分几乎不需要调整，大大减少辅助时间和故障时间，提高了机床有效加工时间，降低了维修成本。 五、 改造大修费用方面 采购一台同样配置的新的数控3MK1310A需要20多万元，数控化改造包括大修一台需要11.5万元（加工精度和效率接近新机床），仅相当于采购新设备价格的57.5%，采购10台和改造大修10台相比较，采购新的3MK1310A，10台需200多万元，改造大修3MZ1310A 10台需要115万元，少用了 85万元，85万元还够改造大修7台相同的设备，假如每人月工资1000元，够给850人开一个月的工资了。 经哈轴战略规划部、成品三分厂、石家庄轴承专用设备联合公司共同测试改造大修后的设备精度、机床加工技术参数，并与新设备的精度、加工技术参数相比，结果几乎相同，因为改造升级时对进给机构、补偿机构、主轴等影响机床精度的部件几乎全部进行更新，机械手、修整器部分对精度影响不大的部件没有更换但更换了轴承及易损件，改造后和改造前相比加工精度、使用性能方面有着明显的改善。稳定性提高了，停机小修次数减少了，工作效率提高了。 六、经济效益和社会效益上 虽然改造前后班产量都在1600件/每班左右，但产值就不同了，一般品的价格和P5相比较差别很大，可以干高附加值的产品，提高市场的竞争力，充分发挥集团化大企业在国际轴承市场上应有的作用。 总而言之，进行数控化技术升级改造是国有老企业提升设备档次，挖掘老设备潜力，花钱少见效快的一条捷径，对提高企业的经济效益，对建设循环经济节约型社会大有可为，是加快国有老企业技术改造的必由之路。