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数控系统连接与调试150页全书电子教案完整版课件.ppt

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    • 《数控系统连接与调试》项目一教学指导PPT 任务任务1 认识数控机床认识数控机床v 能力目标能力目标1. 准确理解CNC(NC)在不同场合所代表的意义2. 能区分数控铣床、加工中心与FMC3. 能区分数控车床与车削中心4. 了解数控机床的基本组成部件及其作用5. 能够区分普及型与全功能CNC6. 了解复合加工机床和虚拟轴机床 一、典型数控机床简介一、典型数控机床简介v数控:利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法 NC = Numerical Control CNC=Computerized Numerical Control NC = CNC vNC(CNC)的三种含义:的三种含义:Ø广义:是一种控制技术——数控技术;Ø狭义:是一类控制系统——数控系统;Ø特指:一种物理设备——数控装置 v CNC机床 :凡是采用数控技术控制的机床均称数控机床 加工中心:配备有刀具自动交换装置(ATC)的镗铣类数控机床v FMC:柔性加工单元,配备3个以上工作台自动交换装置(APC)的加工中心v 车削中心:Ø 主轴具有位置控制功能、能参与X/Y/Z轴插补,实现Cs轴控制。

      Ø 有垂直方向的运动轴——Y轴;Ø 刀架可安装钻、镗、铣加工用的动力刀具(Live Tool) n 镗铣类数控机床 n 立式加工中心 n 卧式加工中心 n FMC n 数控车床 n 车削中心 二、数控机床的基本组成二、数控机床的基本组成数控机床数控机床=机械装置机械装置+电气控制系统电气控制系统v 机械装置:机械装置:用来实现刀具运动的机床结构部件、液压和气动部件、防护罩、冷却系统等附属装置v 电气控制系统:电气控制系统:低压电气控制线路、开关量逻辑控制装置(PLC)、数控装置(CNC)、操作/显示装置(MDI/LCD面板)、伺服/主轴驱动器、测量装置(光栅与编码器)等 n NC机床组成 三、普及型与全功能型三、普及型与全功能型CNC v 普及型普及型CNC::使用带有闭环位置控制功能、通过外部脉冲指令控制位置与速度的通用型伺服驱动器 全功能型全功能型CNC::采用专用伺服驱动器,位置控制在CNC上实现,所有坐标轴的运动可作为统一的整体控制 任务2 熟悉CNC的安装要求v 能力目标能力目标1. 熟悉数控系统的环境要求和相关标准2. 熟悉数控系统的安装要求和相关标准3. 熟悉FS-0iC/D的使用条件。

      v 基本要求基本要求Ø 尽量避免在有强烈振动与冲击的场所安装Ø 不能安装在有腐蚀性气体、可燃气体、导电粉尘、油雾、烟雾、盐雾的场所Ø 尽量避免在高温多湿或低温的环境安装,应避免阳光的直接Ø 避免在周围有强磁场、强电场、高压电器设备的场所安装一、数控系统的环境要求一、数控系统的环境要求 v 环境条件环境条件Ø 温度:使用时0~40℃,保存时-10℃~50℃ Ø 湿度:使用时小于70%,短期使用可略Ø 振动:运行时小于4.9m/s²(0.5G);不工作时小于9.8m/s²Ø 海拔:海拔大于1000m时,应按图1-2.1所示曲线修正额定电压、电流参数 v 电气柜与操纵台电气柜与操纵台Ø 必须有足够的连接、测量、调整、维修空间Ø 应采用密封设计,防止灰尘、切削液的进入Ø 冷却风不能直接吹向元器件表面,以防止灰尘的吸附Ø必 须有足够的强度和刚性,以防止机械损伤二、数控系统的安装要求二、数控系统的安装要求 v 元器件布置元器件布置Ø 安装必须牢固、采用垂直安装,器件不能安装在电气柜门、顶、底和侧面Ø 器件间有足够的距离、周围不应安装强发热元件、保证通风良好Ø 不能和高压、强干扰的控制部件布置在同一电气柜内。

      Ø CNC、PLC的进/出风区至少应保证有50mm以上的空间;驱动器、变频器的进/出风区以80~120mm为宜,进/出风区不能布置有碍空气正常流通的元器件 v 密封与隔离密封与隔离 Ø 电气柜、操纵台应密封Ø 保证电气柜、操纵台有足够的散热面积Ø 高压、强干扰装置应采取高压防护、电磁屏蔽措施进行内部隔离 任务3 熟悉CNC的连接要求v 能力目标能力目标1. 熟悉数控系统的连接要求和相关标准2. 熟悉数控系统的接地要求和相关标准3. 了解数控系统的干扰和预防措施 v 基本原则基本原则Ø 连接正确无误,电源类型、电压、极性必须正确 Ø 必须在断电的情况下实施Ø 导线的线径、颜色必须符合标准规定Ø 连接线固定可靠、布置规范Ø 接触CNC、PLC、驱动器等微电子控制装置前,应放掉人体身上的静电一、数控系统的连接要求一、数控系统的连接要求 v 连接线布置连接线布置 Ø导线、电缆最好根据电压等级、信号类型分组敷设Ø通过金属外壳予以密封屏蔽防电磁干扰;Ø电缆、导线不应与液压、冷却等液体管线布置在同一槽内 v 接地类型接地类型Ø 信号地(SG):应按系统连接说明书要求连接,一般不应与其他的接地线互连Ø 保护地(FG):直接与电气柜内部的接地母线(PE母线)连接,控制装置、电器间的保护地线不允许互连。

      Ø 系统地(PE):设备的总接地母线,与设备电源接地系统连接二、数控系统的接地要求二、数控系统的接地要求 v 接地要求接地要求Ø 应形成图1-3.3所示的树枝形接地网络,接地电阻最好小于4ΩØ 接地线必须有足够的线径Ø 控制装置安装时应去掉安装脚附近的安装板表面氧化涂层Ø 屏蔽电缆屏蔽层,金属软管、走线槽(管)、分线盒等的导电外壳均应接地 n 树枝形接地 Ø 电源干扰:来自线路的雷击、大功率负载的起/停等 ——进线安装隔离变压器、交流电抗器、浪涌吸收器Ø 高频干扰:来自于高频装置 ——进线安装高频滤波器、电源线绞接、采用屏蔽电缆Ø 接地干扰:来自不正确的地线 ——规范地接地Ø 负载通断干扰:感性负载通断引起的干扰 ——负载两端安装RC抑制器、压敏电阻、二极管Ø 磁干扰:大功率负载通/断电弧产生——使用屏蔽罩、屏蔽电缆等三、预防干扰的措施三、预防干扰的措施 任务4 掌握数控机床的调试方法 v 能力目标能力目标1. 了解数控机床调试的基本内容2. 了解数控机床调试对技术资料的要求3. 了解数控机床调试对工具的要求4. 掌握强电回路、电机旋转试验的调试技能5. 了解安全电路的设计、调试要求。

      一、数控机床调试的基本步骤一、数控机床调试的基本步骤 二、技术资料的准备二、技术资料的准备v 完整的技术资料完整的技术资料Ø 机械装配图Ø 液压/气动原理图 Ø 电气原理图 Ø CNC使用手册 Ø PLC编程手册和程序 Ø 参数清单 Ø 功能部件说明书 三、调试工具的准备三、调试工具的准备v 调式工具调式工具Ø数字万用表 Ø数字转速表 Ø示波器 Ø相序表 Ø长度测量工具 《数控系统连接与调试》项目二教学指导PPT 任务任务1 掌握掌握CNC的连接技术的连接技术 v 能力目标能力目标1. 熟悉普及型CNC的电气连接特点与要求;2. 能连接典型的普及型CNC装置;3. 能连接常用的国产交流伺服驱动器;4. 能连接常用的步进驱动器和进口交流伺服驱动器 一、普及型CNC的连接v系统组成 v 系统连接Ø 电源连接:只需要连接输出集成稳压源的AC220V输入Ø 通信连接:标准RS232/RS485串行接口连接Ø SV连接:包括位置指令脉冲、驱动器使能、报警、准备好等Ø SP连接:连接S模拟量输出,车床用CNC还应连接主轴编码器Ø DI/DO连接:连接按钮、行程开关、继电器/接触器触点和指示灯、继电器/接触器/电磁阀的线圈 二、KND100的CNC连接v 连接器布置 v 电源连接Ø 稳压电源输入:连接AC220V。

      Ø DC24V、±12V、5V输出:直接通过标准连接器与CNC的电源输入连接器XS2连接 v SV连接Ø X52/X50/X51/X53直接和驱动器连接 v SP连接Ø S模拟量:XS55-5为模拟量输出、2/3/4为0V Ø 主轴编码器:连接XS51v 操作面板Ø 和CNC的XS56连接 二、KND100的机床I/O连接v 接口原理 v KND-100TØ 输入连接器:XS54; 引脚参见教材P42、表2-1-4Ø 输出连接器:XS57; 引脚参见教材P42、表2-1-5v KND-100MØ 输入连接器:XS54; 引脚参见教材P42、表2-1-6Ø 输出连接器:XS57; 引脚参见教材P42、表2-1-7 任务任务2 掌握掌握CNC的调试技能的调试技能 v 能力目标能力目标1. 了解数控系统调试的基本内容;2. 能够设定CNC的位置控制参数;3. 能够计算经济型CNC机床的电子齿轮比参数;4. 能够设定CNC的S模拟量输出参数;5. 能够设定车床CNC的换刀控制参数 一、CNC调试的基本内容 v 数控机床调试:验证设计思想、实现功能指标、保证动作可靠,直至形成产品的全过程。

      包括:Ø硬件调试:强电控制线路的连接检查与动作试验;Ø软件调试:CNC、伺服驱动、主轴驱动等的参数设定与调整、PLC程序调试等 v CNC调试Ø 基本功能调试:坐标轴控制、操作/显示、编程等功能r 普及型CNC只需要设定相关参数Ø 辅助功能调试:主轴、换刀、 M机能等需要设定参数、进行I/O信号的联合调整r 普及型CNC的辅助功能有限,调试较为简单Ø选择功能调试:需要特殊的软件、硬件支持r 普及型CNC只有简单功能,可通过参数的设定直接生效 v SP调试Ø 目的:保证机床的定位位置、运动轨迹、运动速度的准确,动态响应快速、稳定、可靠Ø 内容:SV与CNC的匹配、SV与机床的匹配、驱动器动态性能的调整等 v SV调试Ø 目的:保证机床的主轴转速准确Ø 内容:CNC参数设定、主轴驱动器调整等 二、位置控制功能与参数v 脉冲当量设定 PRM015/016/017:X/Y/Z轴电子齿轮比分子 PRM018/019/020:X/Y/Z轴电子齿轮比分母v 脉冲频率 PRM004.7:指令脉冲的最高输出频率 PRM038/039/040:X/Y/Z轴快速移动速度 PRM045:X/Y/Z轴最大切削进给速度。

      v 加减速 PRM041/042/043 :X/Y/Z轴快速移动线性加减速时间 PRM047 :所有轴通用的切削进给和手动指数加减速时间 v 运动方向 PRM008.0/1/2 :“0”与“1”的变换改变方向 PRM0011.5 :方向信号时序, “0” 信号DIR与CP同时输出;“1” 信号DIR提前于CP输出 三、回参考点功能与参数 v 功能设定功能设定 PRM004.5 :参考点减速信号*DEC的极性 PRM006.0/1/2 :X/Y/Z轴的回参考点运动方向 PRM007.0/1/2 :X/Y/Z轴的回参考点方式 PRM011.2 :回参考点操作选择 PRM012.7 :机床坐标系自动设定 PRM014.0/1/2:X/Y/Z轴的回参考点功能选择 v速度、位置和方向设定速度、位置和方向设定 PRM038/039/040:X/Y/Z轴快速移动速度设定 PRM052:回参考点减速速度 PRM076/077/078:X/Y/Z轴参考点在机床坐标系上的位置值 DGN199.0/1/2:X/Y/Z轴回参考点方向选择。

      任务任务2 掌握伺服驱动的调试技能掌握伺服驱动的调试技能 v 能力目标能力目标1. 了解伺服驱动系统调试的内容;2. 了解通用伺服的结构与原理;3. 熟悉通用伺服的位置控制功能与参数;4. 能计算与设定常用驱动器的基本参数;5. 能进行驱动器的初始化操作和完成驱动器的调试 一、伺服调试的基本内容v 调试内容Ø SV与CNC的匹配Ø SV与机床的匹配 Ø 动态性能的调整 二、通用伺服的结构与原理 三、位置环结构与参数v 位置环结构 v 位置环参数Ø 电子齿轮比:对指令脉冲数量的调整,可改变伺服电机的实际移动距离Ø 位置跟随误差:CNC指令位置与实际位置之间的差值 Ø 到位允差 :判别坐标轴是否已经到达位置的跟随误差值 Ø 位置环增益:速度给定与位置误差之比 Ø 速度环增益:转矩给定与速度误差之比 《数控系统连接与调试》项目三教学指导PPT 任务任务1 掌握掌握CNC的连接技术的连接技术 v 能力目标能力目标1. 熟悉全功能型CNC的电气连接特点与要求;2. 熟悉FS-0iC/D的网络组成;3. 掌握FS-0iC/D的总体连接要求;4. 掌握FS-0iC/D的主回路连接技术;5. FS-0iC/D基本单元的连接技术。

      一、FS-0iC/D的网络组成v网络组成 二、FS-0iC/D连接总图v连接器布置v 连接总图Ø 参见P95、图3-1-3 任务任务2 掌握掌握I/O的连接技术的连接技术 v 能力目标能力目标1. 掌握DI信号的输入连接形式和接口电路原理;2. 掌握DO信号的输出驱动方式和接口电路原理;3. 能够连接0iC-I/O单元和操作面板连接单元;4. 能够连接主操作面板和小型操作面板单元 一、DI信号的连接要求v 汇点输入 v 源输入 v 源/汇点通用输入 二、DO信号的连接要求v 晶体管集电极开路输出 三、I/O从站连接v I/O-Link从站类型从站类型Ø 操作面板I/O单元 Ø 机床I/O单元Ø 分布式I/O单元Ø βi系列伺服驱动器v 连接原则连接原则Ø I/O-Link从站串联链接、JD1B为输入、JD1A为输出 Ø 最大可链接16个I/O-Link从站 、1024/1024点 I/O;Ø 最多可连接3个手轮,每一手轮需要占用8点DI 《数控系统连接与调试》项目四教学指导PPT 任务任务1 掌握掌握αi驱动器的连接技术驱动器的连接技术 v 能力目标能力目标1. 熟悉αi系列驱动器的结构与组成;2. 掌握αi系列驱动器的连接原则;3. 能连接αi系列驱动器;4. 能选择αi系列驱动器的模块和主要附件。

      一、驱动器结构与组成v驱动器结构Ø 电源模块Ø 伺服模块Ø 主轴模块Ø 驱动器附件v 驱动器组成Ø 模块式 二、驱动器连接总图v连接总图Ø 参见P128、图4-1-2v 主电源Ø 电压:3~AC200~240V、允许范围170~264V;Ø 频率:50/60Hz,允许范围±1Hz;Ø 容量:决定于驱动器规格v 控制电源Ø 电压:单相AC200V,允许范围(170~264V);Ø 频率:50/60Hz,允许范围为±1HzØ 容量:0.7kVA 三、驱动器连接原则v推荐电路 v 连接原则Ø 主电源通过伺服变压器与电网隔离;进线侧应安装断路器Ø 变压器输出可连接控制电源,控制电源应安装独立的断路器Ø 电源回路建议安装RC吸收器,RC吸收器支路须安装断路器;Ø 主电源必须安装主接触器控制通/断Ø 主电源输入侧需安装交流电抗器或滤波器 任务任务2 掌握掌握βi驱动器的连接技术驱动器的连接技术 v 能力目标能力目标1. 熟悉βi系列单轴伺服驱动器的结构;2. 掌握βi系列单轴伺服驱动器的配置原则;3. 能连接βi系列单轴伺服驱动器 一、驱动器结构与选择v 驱动器结构Ø 伺服驱动器Ø 伺服、主轴一体型驱动器 v 驱动器型号 二、驱动器连接总图v连接总图Ø 参见P145、图4-2-2。

      v 主电源Ø 电压:3~AC200~240V、允许范围170~264V;Ø 频率:50/60Hz,允许范围±1Hz;Ø 容量:决定于驱动器规格v 控制电源Ø 电压:DC24V,允许范围(21.6~26.4V);Ø 容量:0.9A 三、驱动器连接原则v推荐电路 v 连接要点Ø 单轴驱动器的DC24V控制电源必须由外部稳压源提供Ø SVM1-4i、SVM1-20i小功率驱动器可采用单相供电,电源连接输入端L1、L2上Ø SVM1-4i/20i的电源进线连接器为CZ7;SVM1-40i/80i的电源连接器为CZ4 任务任务3 掌握掌握βi集成驱动器的连接技术集成驱动器的连接技术 v 能力目标能力目标1. 熟悉βi系列集成驱动器的结构;2. 能连接SVPM2/3集成驱动器 一、驱动器连接总图v连接总图v 主电源Ø 电压:3~AC200~240V、允许范围170~264V;Ø 频率:50/60Hz,允许范围±1Hz;Ø 容量:决定于驱动器规格v 控制电源Ø 电压:DC24V,允许范围(21.6~26.4V);Ø 容量:1.5AØ 参见P154、图4-3-1 《数控系统连接与调试》项目五教学指导PPT 任务任务1 掌握掌握CNC参数参数的设定方法的设定方法 v 能力目标能力目标1. 熟悉全功能CNC系统的调试步骤;2. 了解全功能CNC系统的调试特点;3. 熟悉全功能CNC的参数与格式; 4. 掌握FS-0iC/D的参数设定方法;5. 掌握FS-0iC/D的存储卡数据保存和恢复技能。

      一、全功能CNC的调试v网络配置Ø 检查和设定CNC功能参数Ø 配置FSSB网络Ø 配置I/O-Link网络Ø 配置串行主轴v 功能调试Ø 坐标轴调试 Ø 主轴调试 Ø 辅助功能调试 v 运行试验与精度调整Ø 机床运行试验Ø 坐标轴的精度测试与补偿 二、CNC参数及表示v 参数的表示Ø 位型:以二进制位为单位设定,允许值为“0”或“1”Ø 字节型:以8位二进制为单位设定,允许范围为0~255或-128~127Ø 字型:以十进制形式设定,允许范围为0~65535或-32768~32767 Ø 双字型:以十进制形式设定,允许范围为-99999999~99999999Ø 字符型:以特殊字符编码表示,字长由CNC自动分配 v 轴型参数 Ø 用于坐标轴控制的参数 Ø 同一参数号有多个设定值 ,含义、作用、范围相同 Ø 不同坐标轴的参数以“轴名”区分,设定值可以不同 任务任务2 掌握掌握FSSB网络配置技能网络配置技能 v 能力目标能力目标1. 熟悉FS-0iC/D的坐标轴基本设定参数;2. 熟悉FS-0iC/D的FSSB网络配置参数;3. 能够配置FS-0iC/D的FSSB网络 一、坐标轴的基本设定v 基本参数Ø 参见P170、 表5-2-1。

      v 坐标轴名称Ø 参见P170、 表5-2-2 二、FSSB网络配置参数v参数名称说明Ø 轴名称 :坐标轴在CNC加工程序、LCD位置显示中所使用的名称;Ø 轴号 :坐标轴在CNC轴参数中的排列序号;Ø 伺服轴号 :伺服驱动模块在驱动器的位置序号Ø 从站地址 :驱动模块的FSSB从站地址 ;Ø 从站控制轴号 :FSSB从站所对应的“轴号” ;Ø 跟随轴 :只用于位置显示的跟随坐标轴 v 网络配置参数Ø 参见P171、 表5-2-3v 网络配置实例Ø 参见P172、例1、例2 任务任务3 掌握掌握I/O-Link网络配置技能网络配置技能 v 能力目标能力目标1. 掌握FS-0iC/D的I/O-Link网络配置操作;2. 熟悉FS-0iC/D的I/O-Link网络配置参数;3. 能够配置FS-0iC/D的I/O-Link网络 一、I/O-Link网络配置步骤v从站设定v 参数说明Ø 组 :从站在I/O-Link网络中的安装位置 ;Ø 基座/插槽 :只能用于分布式I/O单元 ;Ø 名称 :用来定义I/O-Link从站所占用I/O点数 Ø 按照P177步骤,在PMC参数上设定 二、I/O-Link从站配置原则v 固定地址输入Ø 参见P179、表5-3-2。

      v 其他地址设定Ø 地址不能超过PMC的允许范围;Ø 地址分配可不连续;Ø 可无实际连接信号 《数控系统连接与调试》项目六教学指导PPT 任务任务1 熟悉熟悉PMC的的I/O信号信号 v 能力目标能力目标1. 了解集成PMC的性能与特点2. 熟悉FS-0iC/D的I/O信号3. 熟悉PMC-SA1的程序结构4. 掌握PMC-SA1的梯形图编程要点 一、PMC的性能与特点v基本特点基本特点 Ø PLC:通用控制器,它不仅具有开关量逻辑控制功能,且还可选配模拟量控制模块,用于化工、冶金等生产过程的控制Ø PMC :专门用于机床控制的PLC,一般只能进行开关量的逻辑处理,不能用于生产过程等控制v 技术参数Ø 参见P184、表6-1-1 二、I/O信号与格式v I/O信号分类Ø 机床输入 :按钮、行程开关、继电器/接触器触点等,用地址X*.*表示 Ø CNC输入 :来自CNC的M/T/S代码、运行状态、报警等,用地址F*.*表示 Ø 机床输出:指示灯、继电器/接触器线圈等,用地址Y*.*表示 Ø CNC输出:PMC输出到CNC的操作方式选择、坐标轴控制、程序运行等,用地址G*.*表示 Ø 特殊输入:急停、回参考点减速等信号,用X*.*表示。

      v I/O信号组成图 任务任务2 掌握掌握PMC编程技能编程技能v 能力目标能力目标1. 熟悉集成PMC的指令格式和梯形图符号2. 掌握梯形图编程要点和典型程序3. 能根据CNC的要求编制梯形图程序 一、梯形图编程的一般概念v 指令格式 Ø 操作码 :规定CPU需要执行的操作 ,告诉CPU要做什么 ;Ø 操作数:用来规定操作对象,告诉CPU用什么去做 v 编程元件Ø 参见P195、表6-2-2 二、逻辑梯形图编程要点v 编程元件的使用Ø 触点 :本质上是PMC内部存储器的数据“位”状态 ,可在程序中无限次使用,状态唯一 ;Ø 线圈 :并非实际存在的物理继电器,输出处理只是将存储器的数据位状态置为“1”或“0” ;Ø 连线 :仅代表指令的处理顺序 v 重复线圈的使用 v 程序的简化Ø 并联支路 :将有串联触点的支路放在上面;Ø 串联支路 :将有并联触点的支路放在前面;Ø 内部继电器 :需要多次使用的逻辑运算组合,应增加内部继电器Ø 参见P198、图6-2-3~图6-2-5 任务任务3 掌握掌握PMC功能指令掌握功能指令掌握v 能力目标能力目标1. 掌握定时、计数指令的编程方法2. 能用回转控制指令编制回转体分度控制程序。

      3. 掌握译码、比较、传送指令的编程方法4. 能用译码、比较、传送指令编制CNC的辅助功能处理程序5. 熟悉FS-0iC/D集成PMC的数据操作指令 一、指令格式与要求v指令格式 二、功能指令的分类Ø 参见P206~207、表6-3-1 《数控系统连接与调试》项目七教学指导PPT 任务任务1 建立闭环位置控制系统建立闭环位置控制系统 v 能力目标能力目标1. 熟悉全功能CNC的位置控制系统结构和参数2. 掌握位置测量系统的匹配原则3. 能计算与设定FS-0iC/D的位置控制参数4. 掌握FS-0iC/D的伺服设定引导操作方法5. 了解全闭环位置控制系统的结构与参数 一、位置控制系统的结构与参数v系统结构 v 位置控制系统参数Ø 位置跟随误差:CNC指令位置与实际位置之间的差值 Ø 位置环增益:运动速度与位置跟随误差之比 Ø 最大允许位置跟随误差:快速进给和加减速时所允许的CNC指令位置与机床实际位置间的最大差值 Ø 轴停止时最大允许位置跟随误差 :坐标轴定位完成后允许的最大位置偏差 二、位置测量系统的匹配v 匹配参数Ø 指令倍乘比CMR :CNC指令脉冲的倍乘系数 Ø 检测倍乘比DMR :反馈脉冲的倍乘系数 ,实际用柔性齿轮比进行设定。

      DMR = N/M =(PRM2084)/(PRM2085)Ø 参考计数器容量 :用于监控的参数,两个参考点标记的间隔脉冲数 v 匹配原则 任务任务2 掌握手动进给的调试技能掌握手动进给的调试技能v 能力目标能力目标1. 熟悉坐标轴运动的基本条件2. 掌握JOG、INC、MPG操作的对参数、信号的要求3. 了解坐标轴的基本控制方式4. 能够检查和设定相关参数与信号 一、坐标轴运动的基本条件v 外部条件 Ø 机床的机械、液压、气动部件已准备就绪,设备符合开机的条件; Ø 机床的可动部件已可自由运动,所停止的位置正确、恰当;Ø 设备的各种检测开关、传感器已能可靠发信,位置调整合适;Ø 机床的安全电路、保护电路全部可正常、可靠工作等 v CNC工作状态Ø CNC软硬件无故障,准备好信号MA为“1”;Ø 位置控制系统已建立,驱动器无故障,伺服准备好信号SA为“1”;Ø CNC无报警,报警信号AL为“0”;Ø 后备电池电压正常,电池报警信号BAL为“0”v PMC控制信号Ø 急停取消,信号*ESP为“1” MA为“1”;Ø 坐标轴互锁输入信号*IT、*ITn为“1” ;Ø 机床锁住信号MLK、MLKn为“0” ;Ø 超极限信号,*+Ln、*-Ln为“1” Ø 轴在指定方向的移动允许信号+MITn、-MITn为“0” 。

      二、坐标轴手动进给的调试 v JOG操作Ø CNC处于正常工作状态; Ø PMC控制信号正确;Ø 手动进给速度参数PRM1423设定不能为0; Ø 进给速度倍率信号G0010.0~G0011.7不能为“1111 1111 1111 1111”或“0000 0000 0000 0000” ;Ø CNC操作方式选择JOG;Ø 轴方向选择信号G0100.0~G0100.3、G0102.0~G0102.3输入正确 v INC操作Ø ①~ ④ 同JOG操作; Ø CNC操作方式选择INC;Ø 增量进给距离选择信号G0019.4/G0019.5已正确输入;Ø 轴方向选择信号G0100.0~G0100.3、G0102.0~G0102.3输入正确 v MPG操作Ø ①~ ⑥ 同INC操作; Ø 手轮功能已选择(PRM8131.0 =“1”);Ø 手轮数量已设定(PRM7110 不为“0”);Ø 手轮连接正确,脉冲输入正常 任务任务3 掌握参考点和行程的调试技能掌握参考点和行程的调试技能v 能力目标能力目标1. 能够判断数控机床的坐标轴和运动方向2. 掌握减速开关回参考点对参数、信号的要求3. 能够进行行程保护功能的设定。

      4. 了解其他回参考点方式和加工禁区保护功能 一、坐标系和运动方向v坐标系 v 坐标轴及方向规定Ø Z轴:沿主轴轴线运动的坐标轴,刀具远离工件的方向为Z轴的正向Ø X轴:定位平面的主要运动轴,它垂直于Z轴Ø Y轴:Z、X轴确定后,通过右手定则确定Ø 回转轴:绕X/Y/Z轴回转的坐标轴为A/B/C,运动方向由右手螺旋定则确定Ø 附加坐标轴:平行于X/Y/Z轴的附加直线轴为U/V/W,运动方向与基本坐标轴一致 二、回参考点调试与原点设定 Ø 参见P267、表7-3-1v 回参考点方式和硬件配置v 基本要求Ø手动操作全部正常,运动速度、距离正确 Ø操作方式已经选择JOG方式 Ø选择手动回参考点操作ZRN Ø选择对应轴运动方向键 v 动作过程 三、超程保护的设定和调整 v 硬件限位Ø 超极限急停:通过强电控制回路和急停输入信号(*ESP),切断驱动器的主电源Ø 硬件极限:通过行程开关和硬件限位信号*+Ln/*-Ln禁止某一方向运动Ø 运动互锁通过互锁信号*IT/*ITn、+MITn/-MITn停止全部或指定轴、运动 v 软件限位Ø 位置可通过参数进行设定 v 限位位置 《数控系统连接与调试》项目八教学指导PPT 任务任务1 掌握掌握S模拟量输出的调试技能模拟量输出的调试技能 v 能力目标能力目标1. 熟悉主轴速度控制和传动级交换功能。

      2. 熟悉传动级交换功能,能够设定传动级交换参数3. 掌握S模拟量输出的偏移和增益调整方法4. 了解CNC机床的螺纹加工原理5. 了解M型传动级交换和其他速度控制附加功能 一、主轴的基本控制要求v主轴速度控制v:切削速度,单位m/min;n:主轴转速,单位r/min;D:车削加工为工件直径,镗铣类加工为刀具直径,单位mm v 传动级交换传动级交换 Ø 功能:CNC能够根据机械变速机构的实际传动比,自动改变主轴速度指令输出,保证加工程序中的S代码指令和主轴转速一致 二、S模拟量输出的调试v基本要求Ø CNC选配S模拟量输出D/A转换模块 Ø 正确连接S模拟量输出 Ø 正确设定主轴传动级交换参数 Ø 调整模拟量输出的增益和偏移参数,保证主轴实际转速与S指令相符 v 条件 Ø CNC、伺服驱动无故障和报警模块 Ø 硬件连接与配置正确,无外部急停信号*ESP、主轴停止信号*SSTP、主轴急停信号*ESPA、*ESPB输入 Ø 主轴速度倍率信号输入G0030.0~G0030.7不为全0或全1 Ø 操作方式为MDI或MEM方式,指令S□□□M03(M04)可以正常执行 v 输出调整 任务任务2 掌握串行主轴的配置方法掌握串行主轴的配置方法 v 能力目标能力目标1. 熟悉串行主轴的位置控制功能。

      2. 熟悉串行主轴系统的结构3. 掌握串行主轴的引导操作4. 能够设定设定串行主轴的配置参数5. 了解多主轴控制、同步控制、Y/△切换、电机切换功能 一、串行主轴与位置控制v 主轴定向准停Ø 用于刀具啮合或镗孔加工的自动让刀 Ø 只要求主轴能停止在某一固定方向上v 主轴定位Ø 可控制主轴在360°范围的任意位置定位 Ø 位置检测需要使用1024p/r的脉冲编码器v Cs轴定位Ø 真正的主轴位置完全控制功能 Ø 具有CNC回转轴类似的功能 ,实现主轴位置与其他坐标轴的联动控制 二、主轴系统结构v 速度控制型 v 使用内置编码器位置控制型 v 使用外置编码器位置控制型 任务任务3 掌握串行主轴的调试技能掌握串行主轴的调试技能v 能力目标能力目标1. 熟悉串行主轴速度控制的参数和信号2. 能够完成串行主轴速度控制功能的调试3. 熟悉串行主轴定向、定位控制的参数和信号4. 能够完成串行主轴定向、定位控制功能的调试5. 了解串行主轴的Cs轴、刚性攻丝的控制要求 一、主轴速度控制功能调试v主要参数Ø 参见P313、表8-3-1v PMC信号Ø 参见P314、表8-3-2 二、主轴定位功能调试v主要参数Ø 参见P315、表8-3-3。

      v PMC信号Ø 参见P316、表8-3-3 v 定位控制Ø PMC发送主轴定位命令ORCMn,并将转向信号SFRn/SRVn置“0”Ø CNC以参数PRM4003.3/4003.2规定的转向、参数PRM4038设定的速度,定位到参数PRM4031设定的位置Ø 位置到达后,CNC发送定向完成信号ORARn,保持闭环调节状态Ø PMC执行刀具交换等动作Ø 动作完成后,撤消主轴定位命令ORCMn,解除闭环位置控制Ø 主轴的定位位置可通过参数PRM4031、PRM4077,在360°范围内改变 v 定位动作 《数控系统连接与调试》项目九教学指导PPT 任务任务1 掌握自动运行的调试技能掌握自动运行的调试技能 v 能力目标能力目标1. 了解自动运行的基本要求和条件2. 熟悉自动运行启动、启动互锁、进给保持、运行停止和CNC复位功能,掌握其控制要求、信号和参数3. 熟悉机床锁住、空运行、单段执行、选择跳段、程序重新启动功能,掌握其控制要求、信号和参数4. 了解FS-0iC/D的DNC运行和PMC运行方法及程序格式和编辑功能定义参数 一、调试内容与要求 v调试内容Ø 程序启动与停止 Ø 程序运行控制 。

      Ø 辅助机能调试 Ø 多轴插补控制 v 基本要求基本要求 Ø CNC、驱动器无报警,手动运行全部正常Ø 机械、液压、气动、润滑、冷却系统已全部正常Ø 安全保护装置、安全回路的动作正常、可靠Ø PMC动作正常、可靠,急停按钮已全部复位Ø 坐标轴已完成手动回参考点操作Ø 操作方式为MDI、AUTO、DNC之一,加工程序正确Ø 复位、进给保持、行程极限已解除,机床锁住、辅助机能锁住信号已撤销等 二、自动运行的启动与停止 v启动Ø ST信号下降沿启动v 互锁 Ø 信号STLK为“1”互锁v 进给保持 Ø 信号 *SP为“0”保持 v 运行停止 Ø 单程序段”工作方式,当前程序段已执行完成 Ø MDI程序段已经执行完成 Ø CNC出现了故障和报警 Ø 当前程序段执行完成、操作方式由AUTO转换到了EDIT或MDI等 v CNC复位 Ø 急停输入信号*ESP被置为“0” Ø 外部复位信号ERS或倒带信号RRW被置为“1” Ø 面板上的CNC复位键【RESET】被按下 三、程序运行控制 v机床锁住Ø 信号MLK、MLKn为“1” v 空运行 Ø 信号DRN为“1” v 单段运行 Ø 信号SBK为“1” 。

      v 选择跳段 Ø 信号BDTn为“1” 任务任务2 掌握辅助机能的调试技能掌握辅助机能的调试技能 v 能力目标能力目标1. 熟悉辅助机能的作用和常用M代码的含义2. 熟悉辅助机能的处理过程3. 掌握辅助机能的PMC程序设计方法4. 了解多M代码编程、高速辅助机能处理的方法 一、辅助机能的内容与特点v 常用M代码v M、B、T功能区别Ø 参见P336、表9-2-1Ø 参见P336、表9-2-2 二、辅助机能的处理v 控制要求Ø CNC将辅助机能代码转换为二进制信号,向PMC传送Ø CNC延时发出辅助机能修改信号MF/SF/TF/BF,并进入暂停状态Ø PMC进行译码处理,控制相应的机床动作Ø 机床动作执行完毕,PMC向CNC发送完成信号FINØ CNC经过延时,将修改信号恢复为“0”Ø PMC程序复位FIN信号、CNC继续下一程序段执行 v 动作过程 。

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