数控车床电气系统的安装与调试
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数控设备的安装调试及验收步骤数控设备的安装、调试和验收是设备前期管理的重要环节。
当机床运到后,首先要进行安装、调试、并进行试运行,精度验收合格后才能交付使用。
多数数控机床都是分解为部件装箱运输,到位后再进行组装和重新调试。
一、数控设备的安装一般数控设备的安装可按以下步骤进行。
1. 开箱核查数控设备到位后,设备管理部门要及时组织设备管理人员、设备安装人员、以及各采购员等开箱检查,如果是进口设备,还须有进口商务代理海关商检人员等。
检验的主要内容是:1)装箱单;2)校对应有的随机操作、维修说明书、图样资料、合格证等技术文件;3)按合同规定,对照装箱单清点附件、备件、工具的数量、规格及完好状况;4)检查主机、数控柜、操作台等有无明显碰撞损伤、变形、受潮、锈蚀等,并填写“设备开箱验收登记卡”存档。
开箱验收如果发现货物损坏或遗漏,应及时与有关部门或外商联系解决。
尤其是进口设备,应注意索赔期限。
2. 安装前的准备工作认真阅读理解设备安装方面资料,了解生产厂家对机床基础的具体要求和组装要求,做好安装前的准备工作。
3. 部件组装机床组装前要把导轨和各滑动面、接触面的防绣涂料清洗干净,把机床各部件,如数控柜、电气柜、立柱、刀库、机械手等组装成整机。
组装时必须使用原来的定位销、定位块等定位元件,以便保证调整精度。
4. 油管、气管的连接根据机床说明书中的电气接线图和气、液压管路图,将有关电缆和管道按标记一一对号接好。
连接时特别要注意可靠的接触及密封,否则试机时,漏油、漏水,给试机带来麻烦。
油管、气管连接中要特别防止异物从接口中进入管路,造成整个液压、气压系统故障。
电缆和管路连接完毕后,做好各管线的固定,安装防护罩壳,保证整齐的外观。
5. 数控系统的连接1)外部电缆的连接主要指数控装置与MDI/CRT单元、强电控制柜、机床操作面板、进给伺服电动机和主轴电动机动力线、反馈信号线的连接等,这些连接必须符合随机提供的连接手册的规定。
目录第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2数控系统地发展 (1)1.3本设计主要任务 (2)第二章SINUMERIK 808D概括 (4)2.1 SINUMERIK 808D简介 (4)2.2 SINUMERIK 808D组成部分 (4)第三章数控系统的机构组成 (8)3.1 数控系统的结构原理 (8)3.2数控系统CNC的组成 (8)第四章数控车床PLC的机构组成和工作原理 (11)4.1 数控机床PLC的形式 (11)4.2 数控车床PLC的硬件组成和功能 (11)4.3 PLC的工作原理 (13)4.4 PLC与数控车床的信息传递 (14)第五章808D电气电路设计 (15)5.1 电气控制电路简介 (15)5.1.2 电气原理图的要求 (15)5.1.3 电气设计的原则 (15)5.2 808D电路的设计 (16)5.2.1电气集成电路 (16)5.2.2 控制系统电路 (18)第六章PLC的设计 (20)6.1 PLC的编程方法 (20)6.2 PLC的设计 (20)6.2.1PLC设计方法 (20)6.2.2PLC程序设计步骤 (20)6.2.3 PLC在车床控制的分析 (21)6.2.4PLC参数设定 (21)6.2.5 PLC机床数据 (23)6.2.6 HMI数据 (24)6.2.7 NCK数据 (24)6.2.8 PLC的输入输出地址 (25)6.3 PLC控制部分设计 (27)6.3.1 主轴程序设计 (27)6.3.2 主轴和进给轴的控制程序 (28)6.3.3 机床冷却系统控制程序 (30)6.3.4带二进制编码功能的刀架程序 (31)6.3.5 辅助程序设计 (33)6.4 PLC控制部分调试 (34)6.4.1 PLC连接 (35)6.4.2 安装Programming Tool (35)6.4.3 PLC程序的在线调试 (36)6.4.4 PLC用户报警调试 (36)第七章常见连接的故障的分析和处理 (39)7.1 硬件故障 (39)7.1.1开机无法进入系统 (39)7.1.2 电池报警 (39)7.1.3 MCP触摸板不能用 (39)7.1.4 RS23传输故障 (40)7.1.5主轴故障 (40)7.1.6主轴编码器故障 (41)7.2 PLC故障 (41)7.2.1 报警提示700013 (41)7.2.2 报警提示700017 (42)7.2.3 报警提示700022 (42)7.2.4故障提示700025 (42)7.2.5故障提示700024 (42)7.2.6故障提示700028 (42)总结 (43)参考文献 (44)致谢 (46)摘要数字控制技术作为机械自动化的一个重要方面,随着科学技术的进步数控技术在国民的生产中占据着越来越重要的地位。
数控车床驱动系统的安装与调试指导书一、引言数控车床是一种装备有数控装置的机床,能够通过数字编程来控制刀具在工件上的运动,实现自动加工工序的机床。
而数控车床驱动系统是数控车床的核心部件之一,负责控制刀架和刀具的运动。
本指导书旨在向用户提供数控车床驱动系统的安装与调试指导,以确保系统的正确安装和可靠运行。
二、安装前的准备工作1. 确保车床和驱动系统都处于关机状态,并断开电源。
2. 提前准备好所需的安装工具和设备,如扳手、螺丝刀、电缆等。
3. 仔细阅读驱动系统的产品说明书和安装手册,了解系统的组成和安装要求。
三、安装步骤1. 解包并检查设备:将驱动系统从包装箱中取出,检查是否有任何损坏或缺陷。
请务必保存所有包装材料和配件,以备之后的维修和保养。
2. 安装电源线:将驱动系统的电源线插入电源插座,并确保插头牢固连接。
3. 连接信号线:使用所提供的信号线将驱动系统与数控控制器连接。
依据系统的连接图和说明书,逐一连接各个信号线。
4. 安装驱动模块:根据系统的结构和布局,将驱动模块安装到指定位置。
使用所提供的螺丝和螺母将驱动模块牢固固定。
5. 连接电机:根据车床与驱动系统的配合,将电机与驱动系统连接。
确保连接正确无误,且电机固定可靠。
6. 接通电源:检查所有连接点是否牢固,并确保电源线与插座连接稳定。
接通电源,启动驱动系统,并观察指示灯是否亮起,以确认系统是否正常启动。
四、调试步骤1. 检查连接:仔细检查所有连接点,确保电机和控制器之间的连接正确稳定。
2. 参数设置:根据车床的具体参数和加工要求,在数控控制器上进行参数设置。
确保速度、行程、加速度等参数设置符合实际需求。
3. 轴向校准:采用数控控制器的校准功能,对车床的各个坐标轴进行校准。
校准时需注意安全,避免车床在校准过程中受到损坏。
4. 运行测试:在调试模式下,通过数控控制器发送指令,观察刀架和刀具的运动是否符合预期。
根据测试结果,对系统进行必要的调整和校准。
数控机床装调维修工(高级)数控机床电气装调实训指导书无锡市公共实训基地2011年4月目录目录项目一:数控机床虚拟电气装调 (1)项目二:数控车床伺服控制系统电气装调 (7)项目三:加工中心伺服控制系统电气装调 (21)项目四:主轴控制系统电气装调 (23)项目五:信号输入输出控制电气装调 (31)项目六:冷却系统控制系统电气装调 (36)项目七:换刀装置的装调 (38)项目八:液压气动装置电气装调 (42)项目九:FANUC 0i-TD系统数控车床综合电气装调 (44)项目十:SIEMENS 802DSL系统数控车床综合电气装调 (46)项目十一:FANUC 0i-MD系统加工中心综合电气装调 (48)项目十二:SIEMENS 802DSL系统加工中心综合电气装调 (50)项目十三:高档数控系统综合电气装调 (52)附录:数控机床装调维修工国家职业标准 (60)项目一:数控机床虚拟电气装调一、实训目的及要求1.了解数控机床虚拟装调的意义。
2.掌握仿真软件的基本操作。
3.掌握数控机床的电气控制原理与结构。
二、实训内容1.了解虚拟电气装调在数控机床电气装调进程中的意义。
2.熟悉仿真软件的基本操作,能使用仿真软件进行基本的机床操作,熟悉机床的基本操作方法。
3.利用仿真软件认识数控机床的基本电气组成,认识典型电气元件的作用和操作方法,进而掌握数控机床的电气原理和结构。
三、所需仪器与设备仿真软件一套(网络版)、计算机若干台(配教室管理系统或相关管理系统)四、实训步骤1.虚拟电气装配的意义数控机床的电气装调仿真培训越来越受到人们的重视,这是因为数控机床的电气装调要求操作人员既要熟悉数控编程指令、CNC的功能,又要了解机床的性能,数控设备及数控加工的这些特点决定了传统的技术培训方式已无法满足需要。
所谓传统的技术培训方式是指操作人员先学习技术理论和操作规程,再到生产现场,以师傅带徒弟的方式进行技能培训的方式。
这种方式的主要缺点是数控机床一般是比较昂贵的设备,不允许学员任意的开、停和制造事故,所以,学员动手机会少,使得学员掌握操作技能的时间较长。
一、实训背景随着我国制造业的快速发展,数控技术已成为现代制造业的核心技术之一。
数控车床作为数控技术的重要组成部分,广泛应用于各类机械加工领域。
为了提高我国制造业的水平和竞争力,培养一批掌握数控车床装调技能的应用型人才至关重要。
本实训报告旨在总结数控车床装调实训过程中的经验与收获,为今后从事相关工作提供参考。
二、实训目的1. 熟悉数控车床的结构、性能及工作原理;2. 掌握数控车床的装调方法及步骤;3. 提高实际操作技能,培养严谨的工作态度;4. 了解数控车床的维护与保养知识。
三、实训内容1. 数控车床概述数控车床是一种集机械、电子、计算机技术于一体的自动化机床。
它具有加工精度高、生产效率高、操作简便、易于编程等优点。
本实训主要针对CNC数控车床进行装调。
2. 数控车床装调方法及步骤(1)装调前的准备工作1)熟悉数控车床的结构、性能及工作原理;2)准备好装调工具及备件;3)检查数控车床的电气系统、液压系统、冷却系统等是否正常;4)检查机床的精度及各运动部件的配合情况。
(2)装调步骤1)安装主轴箱:将主轴箱装入床身,调整其水平度,确保主轴箱与床身垂直;2)安装进给箱:将进给箱装入床身,调整其水平度,确保进给箱与床身垂直;3)安装刀架:将刀架装入进给箱,调整其水平度,确保刀架与进给箱垂直;4)安装尾座:将尾座装入床身,调整其水平度,确保尾座与床身垂直;5)安装电气元件:将电气元件安装在机床相应位置,连接好电缆线;6)安装液压元件:将液压元件安装在机床相应位置,连接好油管;7)安装冷却系统:将冷却系统安装在机床相应位置,连接好水管;8)调试:进行机床精度调试、动作调试、润滑系统调试等。
3. 数控车床的维护与保养(1)日常维护:保持机床清洁,定期检查机床各部件的磨损情况,及时更换磨损零件;(2)定期保养:对机床进行定期润滑、清洗、调整,确保机床正常运转;(3)故障处理:遇到机床故障时,及时查找原因,采取相应措施进行处理。
数控车床调试的步骤方法一、准备工作1.确保数控机床的配件和附件完整,并进行检查。
2.仔细阅读数控机床的技术资料、操作手册和相关标准,并熟悉操作步骤。
3.检查电源是否稳定,通电前进行安全检查,确保操作环境安全。
二、检查系统设定1.检查数控机床的电源开关是否打开,电气系统是否正常工作。
2.检查电脑屏幕是否正常显示,并确保数控系统的连接正常。
3.检查数控系统的报警灯是否正常,如若有报警灯亮起,查找报警原因并排除故障。
4.检查数控系统的操作界面是否显示正常,并确认操作界面的设置是否符合工作要求。
三、数控系统调试1.进行原点复归,确定机床的工作坐标系。
2.检查数控系统的各轴运动是否正常,包括手动和自动运动。
3.检查数控系统的速度和加速度设定是否合理,确保运动平稳。
4.进行各轴的刀具补偿设定,确保加工精度。
5.设定工件和刀具的数据信息,包括尺寸、材料等信息。
6.进行各轴的工件坐标系设定,确保加工位置准确。
7.进行程序调试,编写简单的加工程序并进行测试。
8.检查程序的正确性和编译是否通过,排除错误。
9.进行手动操作模式和自动操作模式的调试,确保系统正常工作。
10.进行自动切换和进给设定的调试,确保系统稳定性。
四、机床调试1.检查数控机床的各个零部件的运动是否正常,包括主轴、主轴箱、进给轴、滑块等部件。
2.检查数控机床的润滑系统是否正常工作,确保各个部位的润滑油脂是否足够。
3.检查数控机床的刀具夹紧装置是否正常,确保刀具的夹紧力合理。
4.进行数控机床的刀具接触检查,包括刀具的接触面是否正常、刀具的稳定性等。
5.进行数控机床的稳定性检查,包括主轴转速、刀具刚性等。
五、工艺调试1.设定合适的切削参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等。
2.根据工艺要求,选择合适的刀具和刀具材料。
3.进行切削试验,包括切削质量、尺寸精度、表面粗糙度等检查。
4.根据试验结果,调整切削参数,进一步提高加工质量。
六、安全检查1.检查数控机床的各个安全装置是否完好,确保操作人员安全。
1.正文
2.1.控制对象的选择
广州数控CK0630数控车床系统对车床的控制对象:主轴、进给轴、刀架、润滑及冷却液。
2.2.对其各控制对象要求
对其各控制对象要求为:
主轴——转速在0~1500r/min内实现无级变速,并能实现正、反转,在任意时刻都可以急停,加、减速时间短,并能保证运动过程中车床的稳定性。
进给轴——能控制X、Z两轴的动作,最小指令单位为:0.001mm,能使X、Z轴进行高低速的转换以实现快速进给和工进。
刀架——能实现四工位的自动换刀和锁紧,电动机控制,换刀必
须准确无误。
冷却液——能控制冷却液的开、关。
润滑——能实现自动润滑。
2.3.对各控制对象要求的实现
2.3.1主轴的实现
机床的主运动通常是旋转运动,无需丝杠或其他直线的装置。
随着生产力的不断提高、机床结构的改进、加工范围的扩大,要求机床主轴的速度和功率不断提高;要求主轴的转速范围不断的扩大;要求主轴的恒功率恒转速范围要大,另外还要求数控机床的螺纹切削功能。
主轴采用了三相异步电动机进行主轴的驱动,并用DC0~10V单极性的模拟电压通过变频器来进行变速。
机床上电后,按下主轴正转按钮,系统向输出接口X7的22号管脚输入一个低电平,使得继电器KA3吸合,进而继电器KA3的常开触点闭合,变频器的S1、SC 端口接通使主轴电动机实现正转。
按下反转按钮,系统向输出接口X7的9号管脚输入一个低电平,使得继电器KA4吸合,进而继电器KA4的常开触点闭合,同时接口X7的22号管脚变位高电平使KA3的常开触点打开,变频器的S2、SC端口接通使主轴电动机实现反转。
主轴电动机的轴上还装有脉冲编码器作为转速和位置的检测元件。
主轴的电气连接如下图所示:
加工螺纹,就应使带动工件旋转的主轴转数与X、Z轴的进给量保持一定的关系:即主轴每转一转按所要求的螺距沿工件的Z轴进给相应的距离。
采用了脉冲编码器作为主轴的转速和位置的检测元件,并用皮带与主轴连接,传动比为1:1,与主轴一起旋转,发出脉冲。
这些脉冲送到CNC装置作为进给轴的脉冲源,经系统对螺距计算后,发给进给轴位置伺服系统,使进给量与主轴转数保持所要求的比率。
2.3.2进给轴的实现
进给驱动系统包括进给轴的伺服电动机和驱动器。
进给运动是根据被加工工件的形状,保持工件与刀具的相对位置。
进给运动驱动动力源的功率要求较小,为了保证生成被加工工件所需要的型线和一定的加工精度,进给轴采用了半闭环系统的伺服电动机来进行控制,在交流伺服电动机的半闭环系统中驱动器接收到系统发出的位置指令,驱动电机动作位置反馈系统将其与机床上位置检测元件测得的实际
位置相比较,经过调节,输出相应的位置和速度控制信号,控制各轴伺服系统驱动机床的轴运动,使刀具完成相对工件的正确运动,加工出要求的工件轮廓。
数控机床进给系统是由伺服电动机通过齿轮传至滚珠丝杠带动刀架做直线运动。
GSK928TE 数控系统与GSK DA98 的接线图如下图所示:
X轴接线图
Z轴接线图
2.3.3自动换刀的实现
刀架的自动换刀用单相电机控制。
数控的自动换刀系统是机床的一个重要的组成部分。
刀架为四工位分别为:1号位、2号位、3号位、4号位、每个工位对应一个刀位到位信号。
当系统发出换刀信号后,数控系统向刀架接口X4的1号管脚输入一个低电平,使得继电器KA1得电吸合,其常开触点KA1闭合,常闭触点KA1打开, 刀架正转控制接触器KM2 接通110V交流电源,KM2 吸合, 换刀电机通入电后正向旋转,驱动蜗杆减速机构,螺杆升降机构使上刀体上升。
当上刀体上升到一定高度时,离合转盘起作用,带动上刀体旋转。
刀架上端的发信盘对应每个刀位都安装一个霍尔元件SQ9、SQ10、SQ11、SQ12,当上刀体旋转到某一刀位时,该刀位上的霍尔
元件与刀架上的磁钢感应向系统反馈刀位信号,数控系统将反馈的刀
位信号与指令输入的刀位信号进行比较,当两信号相同时,说明上刀体已旋到所选刀位, 否则继续旋转。
转到所选刀号后,数控系统立即向接口X4的1号管脚输入一个高电平使KA1断开进而使得刀架停止旋转,并向接口X4的9号管脚输入一个低电平,使得KA2得电吸合,其常开触点KA2闭合,常闭触点KA2打开, 刀架反转控制接触器KM3 接通110V交流电源,KM3 吸合, 换刀电机通入电后反向旋转,在活动销的反靠作用下,蜗杆带动上刀体下降,直至齿轮盘啮合完成精定位。
刀架电动机反转锁紧的时间是由数控系统中所存在参数所决定的。
刀架部分的电气连接:
2.4.1系统的调试
GSK 928 TE数控系统设计了P01~P25共25个参数,每个参数都有其确定的含义并决定数控系统机床的工作方式。
在选择参数号后,系统点亮显示所选的参数号并在屏幕下方用汉
字显示了该参数的名称。
各参数的具体含义如下:
2.4.2变频器的调试
a、简易运行指示灯的名称:
FREF 频率指令设定/监视
FOUT 输出频率监视
IOUT 输出电流监视
MNTR 多功能监视
F/R 操作器RUN指令的正反选择
LO/RE 面板/远程选择
PRDM 参数NO/数据
b、参数调试:
N02=0 时,操作器RUN、STOP有效
RESET=1 时,控制回路端子的运行、停止有效
N03=0 时,操作起的旋钮有效
=2 时,控制回路端子的的电压指令(0—10V)有效N05=0 时,可反转
=1 时,不可反转
N09=50~400HZ ```````` 最高输出频率
N11=0.2~400HZ```````` 最大电压输出频率(基波频率)
随着数控系统、机床结构和刀具材料的技术发展,数控车床将向高速化发展,进一步提高主轴转速移动以及换刀速度;工艺和工序将复合化、集中化;数控车床向多主轴、多刀架发展;为实现长时间无人化全自动操作,数控车床向全自动方向发展;机床的加工精度向更高方向发展。
2.参考文献
邵群涛主编,电机及拖动基础,机械工业出版社,2005年8月第1版
林其骏主编,数控技术及应用,机械工业出版社,2001年3月第1版
熊光华主编,数控机床,机械工业出版社,2007年1月第1版
西安技师学院,广州数控928TE安装与调试手册,西安技师学院,2007年6月。