五轴联动加工中心的数控技术改造方法简介

    BMC—10B(5)五坐标加工中心是国外80年代中期的产品，是我公司90年代从澳大利亚COMMONWEALTH航空有限公司引进的机床。由于长期满负荷运行，原进口数控系统器件老化损坏，机床瘫痪不能运转，影响了我公司国外转包加工和国防某新机的生产。我们与高档数控国家工程研究中心合作，对BMC —10B(5)实施了如下的数控技术改造。

    应用蓝天高档数控系统替代进口的控制系统，实现七轴伺服控制(X、Y、Z、A1、A2、B、S)，五轴联动控制(X、Y、Z、A、B)。

    利用数控系统集成编程技术(SIPROM)开发自动换刀(ATC)、自动交换工作台(APC)等机床辅助动作的逻辑软件，实现60把刀的随机交换，以及三工位工作台面1000mm×1000mm的托盘的任意调用。

    针对BMC-10B(5)的工艺特点进行技术更新，实现系统对工作台翻转轴(A轴)的同步控制：采用对称齿轮传动结构，双伺服系统(即A1轴和A2轴)由数控同步精确控制。

    因X、 Y、Z三个线性轴伺服电机与丝杠直联，行程长(X行程1500mm、Y行程1500mm、Z行程1250mm)，实际加工需要快移速度高，切削负荷大。选用美国KOLLMORGEN的BDS3放大器和GOLDLINE交流伺服电机，替代原安川直流伺服系统。同时，因主轴功率大(22kW)，三级变档 (4～4000r/min)，保留了主轴调速系统。

    实现温度补偿：主轴和立柱间实现温差补偿，确保了高精度加工的需要。

    实现X、Y、Z三个线性轴的全行程校正，用激光干涉仪检测，X、Y、Z轴定位精度和重复定位精度在微米级，机床精度有提高。

    新改造的BMC-10B(5)五坐标加工中心是二手设备，一台40万美元，改造费约为买价的15%。而加工飞机发动机的关键部件，每件就值几十万元人民币，所以，改造投入与改造的机床价值比很小，与机床的生产产值比就更小了。

    BMC-10B(5)五坐标加工中心的改造成功后使用将近2年，为我公司盘活企业资产，取得了不错的经济效益。一方面，挖掘了原机床的潜力，解决了一些技术问题，提高了设备的技术档次和竞争力；另一方面，使得我们对现代数控技术有了深刻的认识，使改造取得很好的经济效益和社会效益。

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