从深圳地铁一期工程不落轮镟床运用谈厦门地铁不落轮镟床选型

陈垂养

（厦门轨道交通集团有限公司，福建 厦门361000）

0 引言

数控不落轮镟床将数字计算技术应用于镟床控制，是一种典型的机电一体化产品。数控不落轮镟床一般均由用户程序、数控装置、伺服驱动系统、机床本体和其他辅助装置组成。企业在选择设备时要根据生产的实际需要和未来发展的要求，遵循技术上先进、操作上合理、易于维护的“3个原则”，充分考虑设备的质保性、低耗性、安全性、耐用性、经济性、维修性、成套性、环保性等，才能确保设备投入使用后的良好运行。以下就从设备的先进性、操作性、维护性这3个方面进行简单分析。

深圳地铁一期工程不落轮镟床是法国SCULFORT公司的早期产品，技术尚不成熟，通过对其运用进行分析可为厦门地铁不落轮镟床选型提供宝贵的行业经验。

1 技术的先进性

不落轮镟床的核心部件是数控装置，目前世界上性能及信誉较好的有西门子（德国）、发那科（日本）、三菱（日本）、NUM（法国）、FAGOR（西班牙）等品牌。

多数不落轮镟床选择SINUMERIK840D数字NC系统作为数控装置，SINUMERIK840D适用于各种复杂加工，它在复杂的系统平台上通过系统设定来适应各种控制技术。840D与SINUMERIK＿611数字驱动系统和SIMATIC S7可编程序控制器一起，构成全数字控制系统，适用于各种复杂加工任务的控制，具有优于其他系统的动态品质和控制精度。

2 设备的可操作性

不落轮镟床的操作面板选择西门子配套的OP012面板，该面板提供人机界面，与大多数控车、铣床的界面相近，方便大多车、铣工学习掌握。现全国各城市地铁建设较多，相关专业人才较少，可考虑招车、铣工进行培训，然后令其负责日常机加工作业。

3 设备的易维修性

（1）通过深圳地铁一期工程不落轮镟床设备使用状况（表1）分析可知：2006年1月—2010年12月，不落轮镟床共镟修轮对2140对，发生故障109次，故障率为5.09／百轮对。

表1 深圳地铁一期工程不落轮镟床设备使用状况

（2）故障分布及其规律如表2所示。

表2 故障分布及其规律

通过分析一期不落轮镟床故障分布规律可知，电气、机械、液压、测量、碎屑等所有系统几乎都发生了故障，其中多起疑难故障较难解决，维修时间长，严重影响了正常镟修作业。

（3）一期不落轮镟床是法国SCULFORT公司的早期产品，设备总体故障率偏高，究其原因，有以下几点：1）机床在机械、电气安装方面存在严重的质量问题；2）设备的设计缺陷问题；3）程序的问题；4）操作的问题；5）售后服务的问题。

（4）备件更换分析：

1）不落轮镟床SINUMERIK840D数控系统的3大组成部分：人机通信HMI（MMC－CPU）的PCU50工控机已更换、数字控制 CPU（NC－CPU）的交流驱 动模块6SN1118－0DH23－0AA1和数字模块6SN1123－1AB00－0CA1／SIEMENS已更换，只剩NCK和电源模块没有更换。可编程逻辑控制器CPU（PLC－CPU）除了通讯模块没有更换外，其余已全部更换。

结论1：不落轮镟床SINUMERIK840D数控系统大部分已更换备件。

2）不落轮镟床轮对驱动 MM440变频器系统：通信模板6SE6400－1PB00－0AA0已更换，AOP高级操作面板6SE6400－OAP00－0AA0已更换，PC—变频器连接组件6SE6400－1PCP00－0AA0已更换，MM440变频器已整体更换。

结论2：不落轮镟床轮对驱动 MM440变频器的控制系统已整体更换备件。

3）不落轮镟床测量系统：线性电位计已更换，旋转编码器已更换，测量头和测量头支座已更换。

结论3：不落轮镟床测量系统已全部更换备件。

4）不落轮镟床液压系统：辅助液压泵、电磁阀、滤芯、液压油已更换。

结论4：不落轮镟床液压系统除了主泵、液压马达未更换以外，其余部分已更换备件。

5）公铁两用车：遥控接收器、发射器已更换，AC－1、AC－3直流逆变调速器已更换，48V电池组已更换。

结论5：公铁两用车4大部分中的3大部分已更换备件。

总体结论：不落轮镟床使用至今，已更换大部分的系统部件。备件的更换说明了不落轮镟床系统在全寿命周期内维修成本较高，可靠性较低，维修保养要求高，备件要求齐全。

4 选型建议

深圳地铁一期工程客车为A型车，厦门地铁一期规划使用B型车，两车轮对内侧距和踏面形状完全一致，唯有轴重小有差别。一般不落轮镟床可承受的轴重为180kN，完全能够镟修这2种车型的轮对。故厦门地铁不落轮镟床选型思路与A型车一致，只需要求厂商提供满足自己需镟修车型的工装夹具。

用户需求书中应针对深圳地铁一期工程不成熟产品的缺点设置门槛进行规避，使购买的设备优于先前产品，且更便于使用和维护。具体建议如下：

（1）在设备选型方面，要特别注意：应尽量向一个著名厂家的型号系列靠拢。这样既有利于维修和管理，也利于备件的购买，不能把公司的数控系统搞成万国牌。

（2）要清楚所选厂家在国内的维修服务状况，应有稳定的技术支持，以免将来后患无穷。

（3）设备选型要选择市场上较成熟的产品，如深圳地铁一期工程不落轮镟床不是成熟产品，在使用过程中就出现了较多问题。

（4）设备如为进口产品，人机界面都为英文，应要求厂家增加中文页面。

（5）部件铭牌清晰，如油缸、气缸等型号清楚，应是通用件，并提供详细备件清单。

（6）设备所用部件虽为标准品，但多为欧洲公司产品，许多备件在中国无代理或独家代理，给以后备件采购带来较大困难，需要求厂家提供各子系统供应商的联系方式。

（7）应考虑设备的设计工艺，机械部分的设计应保证方便日常维保和拆卸；电气部分应设计集中，以便检查电路系统。

（8）设备安装图纸应清晰明了，以保证设备可靠安装。设备安装人员最好在设备安装基础施工期间对其进行一次检查，以确保设备安装前期条件符合要求。

［1］陈万利.数控系统连接与参数设置［M］.机械工业出版社，2011

［2］陈先锋.SINUMERIK840D／810D数控系统功能应用与维修调整教程［M］.人民邮电出版社，2010