1 機床介紹
zk2101a型數(shù)控深孔鉆床是一種采用外排屑鉆削法（槍鉆法）鉆削小孔徑的深孔鉆床 通過一次連續(xù)鉆削可以替代一般需要鉆 擴 鉸工序才能達到的加工精度和表面粗糙度 它既能承擔鉆削等直徑的深孔，又可以進行盲孔或階梯孔的加工，增加特殊附件時，還能進行槍鏜，以便進一步提高工件的加工精度和表面粗糙度
2 原系統(tǒng)介紹
zk2101a型數(shù)控深孔鉆床配置大連大森ⅲ型 r2j50l數(shù)控系統(tǒng)，是一種采用并行方式的雙 16 位處理器的高速雙向處理的cnc，配有高速 高精度的安川交流伺服電機及高速微處理器的數(shù)字伺服系統(tǒng)， z軸電機是其伺服電機 數(shù)控系統(tǒng)由lcd操作面板和控制單元組成，前者裝在操作站面板上，控制單元和調(diào)速裝置安裝在配電柜內(nèi) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1
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3 改造內(nèi)容
改造后的系統(tǒng)使用的是南京大地數(shù)控系統(tǒng) 全數(shù)字式交流伺服單元及其配套的伺服電機 歐姆龍的 plc以及工藝所需要的自制操作面板 分別從以下幾個方面進行介紹：
3.1 南京大地數(shù)控系統(tǒng)
南京大地數(shù)控系統(tǒng)是一款帶全數(shù)字伺服或三相混合式步進電機的普及型數(shù)控系統(tǒng)，控制電路采用 16 位高速微處理器 超大規(guī)模可編程器件和標貼原件 多層印刷線路板，整個系統(tǒng)緊湊可靠
（1）其 x軸 z軸精度都達到了 0.001 mm，真正的 級控制，運行更平穩(wěn)
（2）顯示屏采用 6 英寸 lcd液晶屏，顯示無雪花，各窗口實時顯示當前機床運行及所處狀態(tài)
（3） i/o口輸入 32 個，經(jīng)光電隔離，輸出 15 個，可直接驅(qū)動24 v直流繼電器 每個輸出口均帶有自恢復(fù)熔絲，由于誤接線而損壞接口電路的情況可以避免
（4）標準手輪接口， x1， x10 和 x100 三檔倍率， x， y， z和第4軸選擇 0~10 v模擬量輸出
（5）標準 rs232c異步串行口 數(shù)控系統(tǒng)之間或數(shù)控系統(tǒng)與pc機之間能互傳程序，也可用串行口進行軟件升級
3.2 交流伺服單元
交流伺服單元是 sdxxx系列的交流伺服，其核心運算模塊是 irmck201，它采用了復(fù)雜可編程器件 epld及三菱智能功率模塊，具有集成度高 體積小 響應(yīng)速度快 保護完善 可靠性高等一系列優(yōu)點
3.3 可編程控制單元
可編程控制單元是歐姆龍的可編程控制器 cpm1a 利用操作面板按鈕指令，系統(tǒng)的功能指令和歐姆龍 plc的內(nèi)部指令重新進行編程，輸入點 31 個： x000~x011， x100~x111，x200~x206，輸出點 20 個： y1000~y1005， y1101~1107， y1200~y1205，利用梯形圖實現(xiàn)對主軸電機 鉆桿電機 冷卻泵 液壓泵電機等 10 個電機的準確控制和 al報警 冷卻報警 潤滑報警等信號的指示
3.4 數(shù)控系統(tǒng)與控制單元的連接
大地數(shù)控系統(tǒng)通過電纜分別與交流伺服單元 手脈 plc 自制操作面板 變頻器進行連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送 反饋 控制
（1）與伺服單元和手脈使用航空插頭可以直接連接 伺服電機信號接口是 db15 針 插座，插頭應(yīng)為 db15 孔 ，輸出 z軸電機驅(qū)動信號 手輪編碼器接口5j5是 db15孔 插座，與之相接的插頭應(yīng)為 db15針 ，輸出手脈信號
（2）與 plc不能直接連接，需要通過上拉電阻的方式實現(xiàn)改造后的系統(tǒng)使用的是歐姆龍的 plc，沒有內(nèi)置 24 v電源，且需要的輸入信號是較小的電壓信號 而大地數(shù)控系統(tǒng)輸出的信號是開關(guān)信號，接入 24 v電源后，通過上拉電阻的方式才能實現(xiàn)與其通訊，見圖2
（3）和自制操作面板上按鈕的連接也需要上拉電阻的方式實現(xiàn) 為使系統(tǒng)更加完善，根據(jù)操作工人的使用習慣，還在新系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一塊自制的操作面板，見圖3
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操作面板上按鈕與數(shù)控系統(tǒng)之間的連接也需要接入 24 v電源，通過上拉電阻的方式實現(xiàn)降壓，與圖2類似，不再詳細介紹
4 改造成果
zk2101a型數(shù)控深孔鉆床改造前，因為系統(tǒng)老化，機床經(jīng)常
出現(xiàn)故障，報警后自動歸零，廢品率高 使用南京大地數(shù)控系統(tǒng)改造之后，不僅能保證機床的工藝要求和生產(chǎn)要求，而且在使用近兩年中基本未出故障，并且縮短了機床的停機時間，保證了生產(chǎn)的正常進行 機床循環(huán)啟動后，不產(chǎn)生廢品，不用重新調(diào)零，提高了產(chǎn)品的合格率 根據(jù)操作工人的習慣和操作特點，增加了操作站面板，使用更方便，大大提高了生產(chǎn)效率
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