穆尔座标磨床的改造

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美国穆尔（moore）公司座标磨床在国内有较广泛的应用，它和瑞士Hause公司的产品都是大家比较熟悉的品牌。座标磨床可用于工模具制造以及加工精密零件，一般加工精度可达2~3μ，粗糙度0.1~0.2μ，是其它机加设备无法取代的。

7 t' b8 P: h9 i, T7 v' p6 m# c美国穆尔公司座标磨床种类
9 G# z& @3 f9 i1 z手动G-18座标磨床，C轴有一个小步进电机，采用数显方式。
G-18 1000座标磨床，不能磨曲线。采用美国Ａ-Ｂ公司控制硬件，穆尔公司自配控制软件，称为点位式座标磨床。
& [3 J- Q3 P2 N( J( |6 cG-18 CNC座标磨床又分为三类，一类为配GE1050       MC，直流伺服，旋变位置反馈。另一类配GE FANUC GN-11（即FANUC 11系统），交流伺服，旋变位置反馈。第三类配高档数控FANUC 15为6轴控制。
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; m- x# U7 G" {1 s  ?6 ~/ pG-48龙门式座标磨床
以上这些座标磨床由于部份产品电气系统老化（配新系统除外）或多或少均不能正常运行，我们曾经对配有GE1050MC的G-18座标磨床使用状况进行调研，大部分不能正常工作。座标磨床系精密设备，改造难度较大，据我们了解目前改造成功的不多。一台位于陕西咸阳，是穆尔公司在2001年10月在该厂改装的；另一台是西北工业大学在云南昆明改装。重庆市某企业在上世纪90年代曾委托国内某公司改造穆尔GE1050MC的G-18座标磨床，没有成功，其重要原因是对于座标磨床的工作机理认识不清。
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穆尔座标磨床改造的方案选择
' ]  V, d% _1 N( p- e* P穆尔座标磨床床有不同种类，针对不同情况可以选择不同改造方案。
对于手动或点位控制的穆尔座标磨床，（例G-18 1000点位座标磨床），如要增加任意平面曲线磨削功能，并提高自动化水平，可将其改为CＮC轨迹控制的座标磨床，考虑原有机床成本，可选择中、低档进口数控系统、交流伺服系统，并视机床的机械精度采用半闭环单独位置反馈或光栅全闭环位置反馈。注意数控系统订货时，要选择带单独位置反馈接口的伺服卡。目前，车、铣及加工中心改造时，一般不采用这种单独位置反馈口，只采用伺服电机上的编码器反馈，这种情况对于精密机床改造是不行的。
对于原G-18 CNC座标磨床的改造，考虑到原有机床成本较高，可选择中、高档数控系统及交流伺服系统以及光栅反馈。美国穆尔公司于2001年10月在陕西咸阳某厂进行GE1050MC座标磨床改装时，采用了日本FANUC 16i CNC系统。位置反馈是采用2500线的编码器，如果是方波信号4倍频将成为每转1万个脉冲。如果是正弦波，则可以进一步细分，改装费用10万美金。

穆尔座标磨床的经济型改造
' K+ M& h, S7 C3 i为了降低座标磨床改造成本，我们在改造一台穆尔GE1050MC　CNC座标磨床时，采用了较经济型的改造方案。选用FANUC ０系统CNC以及a系列数字式交流伺服系统。位置反馈选用FAGOR线性光栅尺，最后经调试加工精度插磨Φ45，粗糙度0.15μ达到了予期目标。
轴卡主要处理数控机床的主运动，它将信号输出给交流伺服放大器。由交流伺服放大器输出三相电流给交流伺服电机，和伺服电机一体安装的光电编码器作为速度反馈(亦可兼位置反馈)。四个独立的光电编码器(或光栅)作为位置反馈，这两种反馈均输入轴卡。本次订购的轴卡可满足四个轴的要求，独立的位置反馈亦可采用光栅。
; E2 V2 Q" F1 y, _& tI/O卡主要处理机床及操作面板的I/Ｏ信号，包括输入及输出。图中的机床操作面板由FANUC公司提供，机床上的I/O信号亦通过机床操作面板进出I/O卡。FANUC公司提供的I/O卡有六种，根据各机床输入输出点数及输出形式不同选择。本次选择I/O C6卡，输入80点，输出56点。I/O卡上有MI，M2，M18，M19共4个50芯插座。机床操作面板占用其中一些固定的线号。Ｉ/OC6卡的输出为晶体管集电极开路，24V直流用户自备。但面板输入用的24V直流由CＮC电源提供。当负载侧有交流时，必须用24V直流转接控制，这是FANUC I/Ｏ卡的不便之处。
* m8 L) t2 \# ?值得指出的是FANUC公司提供了一种无需PMC（PLC）编程的输入输出形式，这对于用户改造较为简单的数控机床时不妨加以采用。当然这种不用PLC的硬件连线方式有许多限制，视用户的要求而定。在四轴控制情况下，建议订购I/O C7卡。
存储卡上有EPROM 27C1024共5块，存放数控系统程序。RAM TC55257共4块存放零件加工程序及机床参数。二个位置的PMC用户梯形图模块，等待用户固化后插入（27 Ｃ２56）。我们认为此种方式不甚方便。应采取在个人计算机上进行梯形图开发，最后用通讯程序将梯形图传送到存储卡上的闪烁存储器。
5 P( ~5 \$ n" s母板上除上述三块卡（轴卡、I/O卡、存储卡）以外，还有一块CNC电源，可提供5V、±15Ｖ、24V直流电源。5V、±15V电源供NC自用，24V直流可对外输出。母板上的CPU为32位的Intel DX2，可实现整个系统高速、高精度、高效率的加工。
在订购ＦＡＮUC公司电源时，最好订购输入单元内置式的AI型。电源上CP1口为220V单相交流入，来自隔离变压器出。CP2口(二个)为220V交流出，分别去CRT(LCD)显示器和风扇。CP3口为电源开关接入处。另外CP3口还提供外部信号控制CNC电源的可能性，当来自外部的一个报警信号接入时，该电源即可关闭。但一般情况下该功能请慎用。CP14，CP15为24V直流出，并有二个保险(3，2A，5A)予以保护，本次改造时拟作为面板按键输入用。向机床输出的24V直流一般不用该电源，用户应自备。
为缩小体积本次选择液晶显示NC面板，显示器厚度仅为80mm。所选择的机床操作面板可满足绝大部分操作需要。在一些比较简单的场合，用户亦可自己制作机床操作面板，这样可以节约资金，并更能适合自己的独特需要。
1 p. G0 G* G, P' a经改造后，原X、Y方向的直流伺服，测速机及旋变为现在的交流伺服，编码器及光栅取代，从硬件上保证可实现更高的位置精度。
美国穆尔公司在咸阳某企业改造G-18 GE1050MC座标磨床时，将砂轮进刀的U轴改为一个座标轴控制，提高了加工效率，但这在机械上要作一定改动，这已不属于经济型改造的范围了。
对于国内使用较多的G-18CNC 1000点位座标磨床改造可参见上述C-18GE1050MC座标磨床改造，可以将点位控制改成轨迹控制，实现平面曲线的磨削，对于此类C-18 1000点位控制座标磨床的改造有二个经济型方案：
# t/ F& N1 u' ~（1）仅更换原A-B公司的点位控制器，机床上的电机、编码器不动，更改机床参数及PLC程序进行调试；
2 r& e, Y: X  n% Y/ Y4 _（2）更换CNC控制器，伺服系统，较全面的改造。

座标磨床相关功能处理
/ N! ^( G# O4 g0 A9 ~座标磨床的C轴要保证在X、Y平面内的每一切削点上砂轮均位于其法线方向，因此C轴旋转角度的计算是非常麻烦的事，在穆尔公司早期的C-18 GE1050MC座标磨床，其C轴角度是编程员自己计算的。座标磨床自动编程系统和加工中心、镗铣等均不同，因此到了C-18 GN-11(FANUC 11)时，穆尔公司增加了一个C41．1和G42．1，计算C轴转角的任务就由数控系统自己完成，不需要用户计算了。在FANUC O系统中有一个G151和G152功能，可保证第四轴(旋转轴)永远垂直于XY平面内的任一刀具轨迹，注意不要对第四轴编程。以上这些都是适合座标磨床切削原理的。FANUC O系统中如果想具备G151、G152，必需订购螺旋线功能。
# b) Q$ `4 j% G" y& E  L对座标磨床这样的高精度机床，必须安装分离型的位置传感器，以半闭环或全闭环方式检测工作台的位移，所谓半闭环即安装在丝杠上的编码器来检测丝杠转角，美国穆尔公司在陕西咸阳某厂改造GE1050MC G-18穆尔座标磨床时即采用该方案。另外一种方案即采用直线光栅尺，西北工业大学云南昆明改造G-18 CNC穆尔座标磨床时采用了直线光栅尺以检测X、Y方向的工作台位移。半闭环方案安装简便，调试也方便，但精度不如全闭环方案。全闭环(光栅)方案安装麻烦，但精度比较高。在安装分离型位置检测器时，应设置机床参数，对FANUC O系统应将37．0和37．1设置为1，表示为X、Y方向安装分离型位置检测器，反馈分辨率若为1μ，丝杠螺距为3mm，则位置脉冲数应设为3000。当使月Oi系统时，1815．0，1815．1设置为1，表明X、Y轴使用分离型位置检测装置，目前O系统已停止供货。

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请版主封.都是只看,不回的```:dizzy:

张国耀

请版主封.都是只看,不回的```
; U3 H7 q4 G; C5 bqvqv 发表于 2010-6-11 22:35

0 i" W- J: r: `$ c                               
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    希望你可以带动此版块发展。
目前JG坐标磨版缺乏专业版主！如果你有能力可以挑战！
( @) q' T3 P+ R7 C+ c9 pOK！

昊子

您太专业啦是，是穆尔长家的？

mage

谁有没有坐标磨步精电机，13764523099

kk573558928

您太专业啦是，？您太专业啦是，是穆尔长家的？
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stevenyami

kk573558928 发表于 2011-3-26 11:14

                               
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. i/ s' I, B: ?+ o; Y您太专业啦是，？您太专业啦是，是穆尔长家的？

我现在正准备改造一台HAUSER S3型坐标磨床，准备用西门子804D SL系统。四个伺服轴和一个主轴。但由于控制液压的伺服阀国内较难购买，所以液压部分暂时不准备动。有好的建议请大家讨论。

SYJ

stevenyami 发表于 2011-7-30 09:49

                               
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8 r8 r! D9 d( y1 j8 P我现在正准备改造一台HAUSER S3型坐标磨床，准备用西门子804D SL系统。四个伺服轴和一个主轴。但由于控制 ...

是HAUSER S3-DR吗，我们改过

stevenyami

SYJ 发表于 2011-7-30 22:05

                               
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是HAUSER S3-DR吗，我们改过

! s0 v; v# K- [那有没有成功啊？听说成功率不高。

SYJ

stevenyami 发表于 2011-7-31 16:06

: g' d9 O" \3 Y* n3 |; I                               
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4 C, Q3 j5 M" H  {2 H4 e, z5 N% b那有没有成功啊？听说成功率不高。

2 w/ a9 w+ V; n; x- B4 ^! C; G我们的改过，已经几年了，没门题，这个要找专业人士，你的是HAUSER什么型号，X,Y轴是光栅尺的吗？是不是要改到能磨轨迹？请详告
/ u: d* D0 T$ ?+ x9 ^

stevenyami

我的是HAUSER DR-S3手动的，X，Y轴是海德汉的磁栅尺，要换光栅尺，需要改到磨轨迹。螺牙等。

SYJ

stevenyami 发表于 2011-8-1 08:10

                               
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0 _, r* p5 l9 M2 p' w* `/ h我的是HAUSER DR-S3手动的，X，Y轴是海德汉的磁栅尺，要换光栅尺，需要改到磨轨迹。螺牙等。

( A( |( H# q4 T+ B% z/ P你的是HAUSER S3-DR吧。光栅尺是要换的，插磨要改C轴跟随，磨牙是不可能的

stevenyami

SYJ 发表于 2011-8-1 18:07

                               
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* Z6 f; O; R0 r; w3 e9 i你的是HAUSER S3-DR吧。光栅尺是要换的，插磨要改C轴跟随，磨牙是不可能的

6 M3 P; o+ L! [( R: k3 z那如何可以磨牙呢！是否可以给一点好的建议。

SYJ

stevenyami 发表于 2011-8-2 08:12

                               
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那如何可以磨牙呢！是否可以给一点好的建议。

磨牙要Z,W轴同时动，你的不行，没法子，
$ p" g6 V5 E- d5 b$ n6 z

stevenyami

SYJ 发表于 2011-8-2 19:36

                               
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1 r$ n+ f% C8 C& T& K磨牙要Z,W轴同时动，你的不行，没法子，

0 Z% ~, E' g$ x5 ]6 D/ }2 M6 |8 E我们可以进一步讨论。有QQ吗？

SYJ

stevenyami 发表于 2011-8-3 09:11

6 Q4 F3 X0 i1 ^1 M                               
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我们可以进一步讨论。有QQ吗？

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