C61140普通車床數(shù)控化改造技術(shù)協(xié)議(宋)

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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C61140普通車床進行數(shù)控化升級改造。根據(jù)貴公司提出的技術(shù)要求，結(jié)合我公司在數(shù)控機床改造方面積累的經(jīng)驗。特制定如下C61140普通車床數(shù)控化升級改造技術(shù)協(xié)議。 二、機械改造部分： 根據(jù)《GJB5481-2005國家軍用標準》{機床數(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)定的方法對機床幾何精度進行檢測，并符合下列要求: 對于改造后需加工的零件（頂頭）精度在8級或8級以上的機床，其幾何精度應(yīng)不低于（設(shè)備修理精度檢驗技術(shù)手冊）Ⅱ類機床的要求。 對于改造后需加工的零件精度在8級以下的機床，其幾何精度應(yīng)不低于（設(shè)備修理精度檢驗技術(shù)手冊）Ⅲ類機床的要求。 (說明：由于該車床為全新設(shè)備。在改造前由雙方共同確認機床幾何精度，如果幾何精完全符合國家標準及出廠精度將不進行幾何精度修復(fù)工作。) ▲改造部分 (1)進給系統(tǒng)改造：用數(shù)控系統(tǒng)控制縱橫兩方向的伺服電機，實現(xiàn)X、Z兩方向的進給。 ① 保留Z軸梯形絲桿，只增加伺服電機及行星減速機，獲得Z向進給運動。 ②將刀架滑動絲杠螺母副改為滾珠絲杠副。通過連接裝置與伺服電機連接，得到X向進給運動。 (2) 刀架保留原手動刀架，如需電動刀架，費用另計 (3)保留主軸的驅(qū)動方式，增加主軸編碼器，編碼器采用同步帶傳動方式。 ▲普通臥式車床數(shù)控改造后示意圖： ①在改造時取消其原有的走刀箱及溜板箱。 ②將原機床上床身梯形絲桿、中拖板梯形絲桿更換為滾珠絲桿。 ③因為為了節(jié)約費用，保留了Z軸梯形絲桿，但軸反向間隙可能較大（數(shù)控只能補償1MM間隙），加工時盡量向同一個方向移動，反向移動時，需在程序上補償反向間隙，同時T型絲杠精度不高，長距離時可能誤差較大（根據(jù)絲杠磨損情況而定）。 ④重新設(shè)計、加工伺服電機安裝座。 ⑤伺服電機與滾珠絲桿的聯(lián)接采用梅花辨式聯(lián)軸器。 ⑥滾珠絲桿副的潤滑采用集中潤滑站系統(tǒng)定時定量潤滑。 ▲改造件的機械設(shè)計要求 1 機床改造件的安全防護設(shè)計應(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)標準的規(guī)定。 3 加工尺寸的未注公差，應(yīng)符合GB/T 1804－2000的m級。 4 加工件在熱處理后不再進行加工的表面應(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)進行時效處理。 6 鑄件上不影響使用和外觀的缺陷，允許按有關(guān)規(guī)定進行修補。 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。搬運和存放時，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 箱體上孔端面對孔軸線的垂直度，一般應(yīng)按所選軸承的型號和精度等級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)進行淬火、滲碳和表面氮化的處理，并應(yīng)符合有關(guān)標準的規(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。機床傳動鏈末端滾珠絲杠副精度等級的選擇應(yīng)保證各類型機床精度的要求。 ▲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）機床應(yīng)按產(chǎn)品圖樣和裝配工藝規(guī)程進行裝配。裝配到機床上的零、部件（包括外購件）均應(yīng)達到圖樣及技術(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，其長度一般應(yīng)一致。緊固的螺釘、螺栓和螺母不應(yīng)有松動現(xiàn)象，影響精度的螺釘緊固力應(yīng)一致。 5 ）在螺母緊固后，各種止動墊圈應(yīng)滿足止動要求，需要時可采用在螺紋部分涂低強度或中強度防松膠代替止動墊圈。 6 ） 移動、轉(zhuǎn)動部件裝配后，運行應(yīng)平穩(wěn)、靈活、輕便、無阻滯現(xiàn)象。 三、C61140普通車床數(shù)控系統(tǒng)升級改造部份： （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個模擬坐標軸；NC控制面板：帶圖形液晶顯示和鍵盤；機床操作控制面板；DI/O接口：16點二進制I/0；電子手輪：在JOC方式下，以增量方式可手動操作X/Z向運動。 (2) 系統(tǒng)的I/O接口分配： ① 輸入的控制信號：絲杠位置檢測信號，包括X向和Z向正負硬限位、X/Z參考點開關(guān)信號；伺服過載和急停信號及伺服就緒信號；四工位刀架信號。 ② 輸出的控制信號：刀架正反轉(zhuǎn)信號及油泵潤滑信號；伺服使能信號。 (3) 參數(shù)設(shè)置及優(yōu)化調(diào)試 PLC機床參數(shù)包括I/O口高低電平有效定義、刀架控制、潤滑有效、倍率開關(guān)、急停、X/Z硬限位、驅(qū)動優(yōu)化有效、機床驅(qū)動器類型、刀架位數(shù)、換刀監(jiān)控時間、MCP面板按鍵定義等。 對伺服系統(tǒng)進行自動速度控制器優(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插補周期，控制精度1μm、0.1μm可選 最高速度60m/min（0.1μm時最高速度24m/min） 適配伺服主軸可實現(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，當前運行的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，具有自動對刀、自動倒角、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 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點通用輸入/32點通用輸出 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個伺服軸的旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān) 3.5m長的伸縮電纜 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)動器（廣州數(shù)控） 采用數(shù)字信號處理器（DSP）和超大規(guī)?？删幊涕T陣列 (CPLD)，集成度高，可靠性好 采用優(yōu)化PID控制算法控制電機運轉(zhuǎn)，提高了位置與 速度控制的準確性和快速性 采用三菱公司智能功率模塊（IPM），具備完善的保護功能，顯示報警代碼，輸出報警信號 全數(shù)字式控制，用戶可對控制參數(shù)進行設(shè)置，以適用不同的應(yīng)用需求 獨特新穎的外觀設(shè)計，并獲國家專利。專利號：200530157950.7 4、 驅(qū)動電機系統(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，電磁噪聲低、運行平穩(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。 采用高速、高精度光電編碼器，與高性能驅(qū)動單元配合可作高精度速度和位置控制。 采用IP65防護等級，確保電動機在-15℃～40℃環(huán)境溫度及粉塵油霧環(huán)境下可靠使用。 采用進口高精度軸承和轉(zhuǎn)子高精度動平衡工藝，確保電動機運行在最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定可靠、振動小、噪聲低。 具有高轉(zhuǎn)矩慣量比，快速響應(yīng)能力強。 部分電動機采用F級絕緣結(jié)構(gòu)，壽命長，性能價格比高。 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 5、刀臺：（不做改動，保留現(xiàn)有方式） LD4型系列電動刀架工作原理及特點 LD4系列立式電動刀架采用蝸桿副傳動，上下齒盤嚙合定位，螺 桿鎖緊無觸點霍爾元件發(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。是普遍采用的經(jīng)濟型產(chǎn)品 6、 主軸保留現(xiàn)有的控制方式及驅(qū)動系統(tǒng)。 7 、其它： 根據(jù)技術(shù)新、質(zhì)量品質(zhì)好、價格低、配件容易購買、品牌國內(nèi)知名、市場占有率大、性價比好的原則，來確定改造產(chǎn)品技術(shù)選型： 更換機床低壓電器，從新設(shè)計機床控制電路，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） 連動軸數(shù)： 5軸 公/英制轉(zhuǎn)換 EIA/ISO自動識別 存儲型螺距誤差補償 操作功能 手輪進給 （選配件） 手輪進給倍率：1，10，100，1000（可設(shè)定） 程序中斷再啟動 進給功能 每轉(zhuǎn)進給 自動加減速 JOG倍率 自動拐角減速 系統(tǒng)分辨率：0.001mm 刀具偏置補償功能 刀具補償存儲器30個 刀具偏置 編輯操作功能 后臺編輯 程序檢索 程序輸入功能 極坐標指令 工件坐標系G54-G57 工件坐標系測量值直接輸入 算術(shù)和三角函數(shù)功能 絕對值/增量值編程 輪廓編程（人機對話式編程） 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 各種加工循環(huán) 輔助/主軸功能 主軸倍率選擇 主軸準停，定向（需配伺服主軸和主軸編碼器） 設(shè)定及顯示功能 坐標顯示切換 動態(tài)參數(shù)顯示 中文顯示界面 其他 用RS232接口實現(xiàn)于計算機雙向通訊和DNC功能 斷點返回加工 電子齒輪比 反向間隙補 （四）數(shù)控改造參數(shù)設(shè)定： 1)．速度設(shè)定： 進給速度（G01、G02、G03等）：2mm/min~~1000mm/min 快進速度（G00等）： 2000mm/min~~4000mm/min 2)．精度設(shè)定： 理論控制精度（脈沖當量）：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進給可以自動/手動控制，速度可以直接調(diào)節(jié)。 主軸起停，可以自動/手動控制。 冷卻自動/手動控制。 定時自動潤滑導(dǎo)軌 （五）數(shù)控系統(tǒng)框圖（僅限參考） 驅(qū)動模塊 TTL 編碼器 X Z 主軸電機 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用。 提供機床緣由全部電氣、機械圖紙、技術(shù)資料以便乙方設(shè)計；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：場地、電源、起吊運輸，場內(nèi)交通設(shè)備等）和可能的配合。 機床改造完成后，組織有關(guān)部門驗收并簽署驗收報告。 提供試加工件所需的標準試件和圖紙、刀具、量具。 2．乙方責(zé)任 乙方應(yīng)保質(zhì)保量，在合同規(guī)定時間內(nèi)完成本協(xié)議上兩項“電器改造部分”，“機械改造部分”中的各項內(nèi)容。 乙方應(yīng)承諾本次改造所用外購零部件、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。 配合甲方進行試加工，必須滿足機床工藝要求。 愛護甲方場地內(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)場的各項規(guī)章制度。 五、工作周期： 數(shù)控系統(tǒng)備貨期：60天 乙方進入現(xiàn)場改造后：30天內(nèi)完成設(shè)備的改造。 六、設(shè)備驗收程序及標準： 驗收在設(shè)備安裝調(diào)試合格后進行。乙方在接到甲方到貨通知后，應(yīng)在1周內(nèi)到達甲方現(xiàn)場，并負責(zé)設(shè)備改造、安裝、調(diào)試工作。乙方通過調(diào)試確認合格后，以書面的形式通知甲方驗收。由甲方組織有關(guān)部門人員，按照技術(shù)規(guī)范要求進行檢查驗收，設(shè)備連續(xù)空運轉(zhuǎn)8小時無故障后，進行產(chǎn)品（數(shù)量由雙方認可）連續(xù)加工，合格率應(yīng)達到100%，當設(shè)備性能和加工工藝及產(chǎn)品加工達到技術(shù)質(zhì)量要求時，為通過終驗收。雙方簽署終驗收報告。 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，機械改造資料，包括零件加工圖紙，機械安裝圖，電器安裝圖、系統(tǒng)使用說明書、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。 驗收并交付使用后，對非人為故障，乙方免費保修壹年。 乙方免費為甲方培訓(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小時內(nèi)到用戶現(xiàn)場，2個工作日內(nèi)給出問題解決方案。 八、技術(shù)文件及圖紙資料 驗收移交的技術(shù)資料必須完整無缺，所提交的技術(shù)資料如下： 1）設(shè)備改造使用說明書、數(shù)控系統(tǒng)操作說明書（一套）。 2）維護保養(yǎng)說明書、數(shù)控系統(tǒng)診斷說明書（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)控臥式車床改造報價及明細表 序號 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 數(shù)量 單價（元） 總價（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)動及電機 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 1200 1200 大連東信 5 床身滾珠絲桿 L3205X1500 1根 3000 3000 濟寧 6 伺服電機安裝座 2 800 1600 自制 7 中拖板螺母安裝座 1 300 300 自制 8 集中潤滑站 1臺 750 750 9 梅花辨式聯(lián)軸器 2套 600 1200 無錫易聯(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 1:3 1 4500 4500 上海 12 電氣柜 1套 3000 3000 自制 13 操作臺 1套 1500 1500 自制 14 電器部分的設(shè)計及費： 2000 15 電器成套費： 1200 16 電器部分的現(xiàn)場安裝調(diào)試費： 1200 17 機械部分的測量、設(shè)計費： 2500 18 中拖板機械部分制造、安裝費： 3000 19 運費： 1000 20 管理費： 1000 21 稅收： 2000 22 項目總價：陸萬柒仟玖佰叁拾元整（￥67930） 此價含17%增值稅 成都科維機電有限公司 2012-3-29 9