mcfhd80a臥式加工中心系東風車橋公司生產(chǎn)減速器殼體的數(shù)控機床。該機床90年代初從捷克進口，原控制系統(tǒng)為西門子820m數(shù)控系統(tǒng)，由于系統(tǒng)老化，運行不穩(wěn)定，故障頻繁，因此提出數(shù)控改造。
一、數(shù)控系統(tǒng)硬件配置
機床的數(shù)控改造采用fanuc-0i-mc數(shù)控系統(tǒng)＋αi系列交流數(shù)字伺服的控制方案，其硬件配置如圖1所示。
圖1 硬件配置圖
mcfhd80a加工中心除三個基本幾何軸外，還有一回轉(zhuǎn)工作臺也是采用伺服驅(qū)動。因此伺服軸共有4個軸，分別是x、y、z、b。其中x，y，z三個基本軸均采用光柵尺直接檢測工作臺的位移量，構成全閉環(huán)控制。
其刀庫為液壓驅(qū)動的鏈式刀庫，可容納60把刀，刀具交換采用機械換刀。
控制系統(tǒng)硬件的主要組成
基本控制單元（2槽）：規(guī)格為a02b-0309-b502；
主板：規(guī)格為a02b-0309-h102。它內(nèi)含可編程機床控制器pmc-sb7；
cpu板（32m dram/486）：規(guī)格為a02b-0309-h006；
8.4寸彩色lcd/mdi裝置（水平）：規(guī)格為a02b-0309-h124#m；
i/o單元：規(guī)格為a02b-0309-c001。輸入/輸出點數(shù)為96/64點；
操作面板用i/o模塊：規(guī)格為a02b-2002-0520。輸入/輸出點數(shù)為48/32點，具有手搖脈沖發(fā)生器接口；
便攜式手搖脈沖發(fā)生器：規(guī)格為a860-0203-t012；
位置編碼器：規(guī)格為a860-0309-t302。10000rpm，1024脈沖/轉(zhuǎn)。
進給伺服電機
比照原機床進給伺服電機額定扭矩選擇新伺服電機。x軸、y軸和z軸都選用電機a40/3000i with fan，額定扭矩53n.m。其中y軸電機帶抱閘，以防止機床停電時主軸箱垂直下滑；
由于受安裝位置的限制，b軸電機無法比照原電機規(guī)格進行選擇。現(xiàn)具體說明如下：
在原控制系統(tǒng)中，b軸伺服電機的型號為1ft5076-0ac71，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩22nm。對應fanuc伺服電機的型號為α22/3000i。但是α22 /3000i的法蘭尺寸比1ft5076-0ac71電機法蘭尺寸大。而機床現(xiàn)有結(jié)構決定了新電機的法蘭尺寸不能大于142×142。因此，b軸電機不能選α22/3000i。不僅α22/3000i不能選，α12/3000i也不能選。α12/3000i的法蘭尺寸也是174×174。最終只好采用α8 /3000i電機驅(qū)動工作臺回轉(zhuǎn)；
主軸伺服電機：比照原機床主軸電機功率選擇新電機。選用電機a22/7000i；
伺服放大器：b軸伺服放大器選用svm1-40i。x軸、y軸和z軸的伺服放大器均選用svm1-160i；
主軸放大器：規(guī)格為spm-26i；
電源模塊：根據(jù)已經(jīng)選好的主軸電動機和伺服電動機，計算出電源模塊的額定輸出容量，電源模塊的最大輸出容量，電源模塊的峰值輸出容量，應選用的電源模塊為psm-55i；
光柵接口板：規(guī)格為a02b-0236-c205；
光柵尺：x、y、z軸配有光柵構成全閉環(huán)控制。光柵尺型號為海德漢ls106。該光柵尺輸出11μa正弦波信號；
光柵尺信號轉(zhuǎn)換電路：將ls106輸出的11μa正弦波信號轉(zhuǎn)換為ttl方波信號。
二、總線設置
1. i/o總線的設置
各模塊的安裝位置由組號，基座號，插槽號和模塊名稱表示，因此可由這些數(shù)據(jù)和輸入/輸出地址明確各模塊的地址。各模塊所占用的di/do點數(shù)（字節(jié)數(shù)）存儲在編程器中，因此僅需指定各模塊的首字節(jié)地址，其余字節(jié)的地址由編程器自動指定。
由于0i-c本身不帶有內(nèi)置i/o板，連接外圍設備，必須通過i/o模塊擴展。i/o link插口掛接了兩組從屬單元：操作面板i/o模塊和i/o單元，手輪連接在i/o單元上。使用了兩組從屬單元，如圖2所示。
圖2 i/o link連接圖
兩組從屬單元的i/o地址可設置如下：
操作面板i/o模塊的i/o地址輸入從x0開始，0.0.1./6；輸出從y0開始，0.0.1./4。i/o單元的i/o地址輸入從x006開始，1.0.1. oc02i；輸出從y004開始，1.0.1./8。圖3即為i/o設定畫面。
