Токарный станок КЖ16159Ф3, изготовленный КЗТС в 1986г в единственном экземпляре, предназначен для черновой и получистовой обработки роторов генераторов и опорных валков листопрокатных станов. На станке можно обрабатывать детали с максимальным диаметром 3150мм, длиной до 16м и с максимальной массой 250тн. Станина изделия и двух суппортов раздельная. Гидроразгрузка планшайб и люнетов.
Заводская система управления включала в себя устройство числового программного управления
CNC600-1, контроллеры PEAS и NS-918, привод главного движения с электродвигателем постоянного тока МП2-450-122-4У4 и тиристорным преобразователем ВТУ-3501-4847, приводы подачи с электродвигателями постоянного тока типа 100МВ03С и тиристорными преобразователями 100МВО3С-14АЕВ16 «Кемрон», привод перемещения задней бабки с электродвигателем постоянного тока 2ПН-200LГУ4 и тиристорным преобразователем БТУ3501-4347РУХЛ4, электродвигатели асинхронные для привода вспомогательных механизмов, релейно-контакторную аппаратуру, кнопки, выключатели, переключатели, аппаратура освещения рабочей зоны станка. Общее количество электродвигателей, установленных на станке, 42 штуки. Суммарная мощность всех электродвигателей 351КВт., в том числе - постоянного тока 230КВт и переменного тока 121 КВт. Питание электрооборудования осуществляется от цеховой сети трёхфазного переменного тока напряжением 380В, частотой 50Гц.
В связи с моральным и физическим износом оборудования произведена модернизация системы управления с полной заменой релейно-контакторной аппаратуры, кнопок, выключателей, переключателей, аппаратуры освещения рабочей зоны станка, а также устройства ЧПУ, контроллеров, тиристорных преобразователей. Кабельно-проводниковая продукция заменена по результатам проверки её технического состояния частично.
Основные технические решения при разработке проекта и выборе оборудования обусловлены следующими техническими условиями, предъявляемыми Заказчиком:
1.Технические характеристики станка по точности и чистоте обработки должны соответствовать требованиям Завода-изготовителя станка и технологическим инструкциям Заказчика;
2.Функциональные способности системы управления должны соответствовать УЧПУ Ф3;
3.Работа станка в режиме «Ручной токарной обработки» при выходе из строя УЧПУ;
4.Электродвигатели подач и главного движения остаются штатными – постоянного тока;
5.Совместная работа двумя суппортами.
Модернизированная система управления включает в себя устройство числового программного управления SINUMERIK 840Di, две операторских панели SINUMERIK OP10C, трансмиттер и два приёмника Videolink, два станочных пульта SINUMERIK MCP483, два устройства отображения заданного и текущего положения координат X и Z, два устройство аналогового интерфейса SINUMERIK ANALOG DRIVE, станочный контроллер на базе центрального процессора S7-315-2DP, три контроллера для управления механизмами суппортов и задней бабки, устройства гальванической развязки и ввода-вывода электрических сигналов, блоки питания. Для регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока главного движения и продольной и поперечной подач установлены тиристорные преобразователи SIMOREG DC MASTER фирмы SIMMENS, а для электродвигателя перемещения задней бабки тиристорный преобразователь ЭПУ ЧЭАЗ.
Система регулирования частоты вращения электродвигателя главного движения – двухзонная с ослаблением потока возбуждения и регулируемым токоограничением. Диапазоном регулирования D 1:2,5.
Система регулирования частоты вращения электродвигателей подач – двухзонная с регулированием напряжения якоря во второй зоне и включением во второй зоне регулируемого токоограничения для увеличения срока службы щёточного аппарата электродвигателей.
Настройка системы управления производилась в два этапа.
Первый этап – режим ручного управления. Отработка алгоритма управления вспомогательными приводами, настройка тиристорных преобразователей, проверка работы механизмов на холостом ходу и под нагрузкой. Настройка уставок задатчиков скорости в ручном режиме.
Второй этап – режим работы от УЧПУ. Настройка позиционирования суппорта при продольной и поперечной подаче. Установка и корректировка допустимых рывков, ускорений и скоростей. Проверка работы УЧПУ при малых перемещениях с помощью индикатора линейных перемещений.
Контроль работы датчиков линейного перемещения с помощью лазерного интерферометра, при необходимости вводится корректирующий коэффициент датчика.
Аттестация геометрических размеров станка.
Контрольная обработка заготовки под управлением УЧПУ.
После окончания работ по модернизации системы управления технологические характеристики станка КЖ16159Ф3 соответствовали требованиям заводской инструкции.