基于超声波主轴的五坐标龙门数控铣床改造

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）09-0150-01

一、设备改造概述

5A3P机床是上世纪九十年代某飞机制造厂从美国辛辛那提公司引进的一台高速五轴龙门铣床。原机床有6个伺服轴，一个主轴（电主轴），其中龙门移动为双电机驱动。

由于该机床使用年限长、电器元件和数控系统严重老化，致使机床可靠性降低，故障频繁，无法正常使用。为了更好、充分地利用机床，发挥机床的效能，根据厂家的需求，在对机床进行升级改造的同时，增加超声波主轴切割功能，用以完成纸基蜂窝芯材质的各种曲面加工，并在数控系统上开发与超声波主轴加工相应的系统软件，完成尖直刀和圆刀两种不同类型刀具的自动测量、切换及实时控制。

二、功能拓展

改造后的机床在满足原有功能的基础上，增加以下功能：

1、机床同时具备电主轴和超声波主轴两种加工模式；

2、超声波主轴即满足圆刀的速度旋转控制，又具备尖直刀的角度位控功能，并具备6轴6联动功能。

3、具备圆刀、尖直刀的长度和角度自动对刀功能；

4、数控系统满足对超声波主轴加工的实时状态监控，并能方便地进行超声波加工工艺的参数标定。

三、改造方案实施

1、采用国产华中HNC-848C/M数控系统进行电气控制系统升级改造，实现超声波主轴加工所需的6轴6联动功能。在数控系统中，安装电主轴和超声波主轴两套不同加工模式的系统软件，通过开机来选择所需要的加工模式。选择电主轴加工时，满足原机床所有加工功能；……