數(shù)控機(jī)床原理及電氣改造.ppt

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數(shù)控機(jī)床及電氣改造,2005.11,數(shù)字控制（numericalcontrol）是一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法，簡(jiǎn)稱為數(shù)（NC）。IFIP第五技術(shù)委員會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床作了如下定義：數(shù)控機(jī)床是一個(gè)裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號(hào)碼，或其他符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。數(shù)控系統(tǒng)(程序控制系統(tǒng))是一種控制系統(tǒng),能自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字值，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作和加工零件。數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置、可編程序控制器、主軸驅(qū)動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等部分。,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸,,,,,,,,,,x,y,z,,,,A,B,C,,U,,V,,W,,SIEMENS數(shù)控系統(tǒng),,SINUMERIK系統(tǒng)–數(shù)控產(chǎn)品結(jié)構(gòu),,高性價(jià)比,,,性能,價(jià)格,高性能型,普及型,,SINUMERIK系統(tǒng)簡(jiǎn)介,810D/810DE,最多可控5個(gè)數(shù)字軸包括定位軸適用于所有加工工藝,840D/840DE,802D,可控最多4個(gè)數(shù)字進(jìn)給軸+1數(shù)字或模擬主軸適用于車削和銑削加工,最多可控31個(gè)數(shù)字軸包括定位軸，10個(gè)通道，10個(gè)方式組適用于所有加工工藝,SINUMERIK810D,SINUMERIK840D,SINUMERIK802D系統(tǒng)簡(jiǎn)介,,SINUMERIK802D主機(jī)PCU,CNC鍵盤,I/O模塊PP72/48,1FK6系列進(jìn)給電機(jī),1PH7數(shù)字主軸,驅(qū)動(dòng)裝置SIMODRIVE611UniversalE,硬件組成,軟件組成,TOOLＢＯＸ,,系統(tǒng)的連接–各部件的連接總圖,,,,伺服電機(jī),380VAC,24V直流電源SITOP/PS307,濾波器,,電抗器,,,,,,,,,,機(jī)床電器部件,手輪,變壓器,,,220VAC,24VDC,,RS232隔離器,24VDC,24VDC,鍵盤,,,機(jī)床控制面板,主開(kāi)關(guān),,,,,,,,,,220VAC,,,,,24VDC,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,電源模塊,功率模塊,,24VDC,,,,,,,功率模塊,功率模塊,,,,,,,控制模塊,總線模塊,控制模塊,控制模塊,伺服電機(jī),伺服電機(jī),220VAC,,,系統(tǒng)的初始化（標(biāo)準(zhǔn)車床或銑床）,WINPCIN:設(shè)置：格式：二進(jìn)制通訊格式波特率：<=19200,802D通訊設(shè)置：格式：二進(jìn)制通訊格式波特率：<=19200,初始化時(shí)不能通過(guò)RS232隔離器,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換初始化文件,銑床初始化文件,車床初始化文件,,,,ISO銑床初始化文件,ISO車床初始化文件,,,PLC子程序庫(kù)–符號(hào)編程,調(diào)試準(zhǔn)備–工具軟件的使用（WINPCIN）,WinPCIN,,通訊軟件的用途：?傳送初始化文件PC?802D?傳送顯示語(yǔ)言PC?802D?傳送加工程序PC?802D?備份機(jī)床數(shù)據(jù)（文本）802D?PC?傳送螺補(bǔ)文件（文本）PC??802D?備份啟動(dòng)數(shù)據(jù)（二進(jìn)制）802D?PC,傳輸?shù)奈募袷剑?文本格式?二進(jìn)制格式,通訊操作的基本原則：?通訊雙方必須具有相同的通訊參數(shù)波特率、起始位、停止位、校驗(yàn)位等?通訊雙方必須具有相同數(shù)據(jù)格式文本格式、二進(jìn)制格式?數(shù)據(jù)接受方應(yīng)首先進(jìn)入等待狀態(tài),機(jī)床的改造,,,機(jī)床的狀況：進(jìn)口數(shù)控機(jī)床;進(jìn)口二手?jǐn)?shù)控機(jī)床;國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床;普通機(jī)床改造方案的制定：機(jī)械部份的改造及修理老數(shù)控系統(tǒng)的分折及新數(shù)控系統(tǒng)的選用老主軸電氣系統(tǒng)的分折及改造方案：保留驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)只保留直流主軸電機(jī)不保留驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)老主軸電氣系統(tǒng)的分折及改造方案：保留驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)不保留驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)老測(cè)量系統(tǒng)的分折及改造方案：旋轉(zhuǎn)變壓器；感應(yīng)同步器；光柵尺其它電氣部件：電氣柜及柜內(nèi)器件、操作站、電纜、機(jī)床電氣器件原機(jī)床原始資料、控制要求和特殊選件,數(shù)控機(jī)床的與普通機(jī)床的主要區(qū)別自動(dòng)化按指令自動(dòng)地對(duì)進(jìn)給速度、切削深度、主軸回轉(zhuǎn)速度以及其它輔助功能進(jìn)行控制,可加工出復(fù)雜曲面的零部件。大功率和高精度相同規(guī)格的機(jī)床,數(shù)控機(jī)床的主軸電機(jī)功率要大50~100%,定位精度可達(dá)5微米,重度定位精度可達(dá)2微米。高速度普通機(jī)床的進(jìn)給速度一般最快3~6米/分鐘,主軸轉(zhuǎn)速<600轉(zhuǎn)/分鐘,數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度一般最快10~15米/分鐘已是很普遍了,主軸轉(zhuǎn)速也提高了一倍以上。工藝復(fù)合化和功能集成化一次裝夾,多工序加工。工件自動(dòng)定位、對(duì)刀、刀具監(jiān)控、機(jī)床與工件精度檢測(cè)和補(bǔ)償?shù)裙δ??？煽啃詰?yīng)能在高負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障地連續(xù)工作。,數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,,數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,機(jī)床性能及數(shù)控功能試驗(yàn)主軸系統(tǒng)性能、換檔、準(zhǔn)停；編程轉(zhuǎn)數(shù)與實(shí)際數(shù);進(jìn)給系統(tǒng)性能;自動(dòng)換刀系統(tǒng);安全裝置;潤(rùn)滑裝置;氣、液壓裝置;附屬裝置;數(shù)控功能;連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,機(jī)床幾何精度檢查工作臺(tái)面的平面度；各坐標(biāo)方向移動(dòng)的相互垂直度；X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面的平行度；Y坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面的平行度；主軸的軸向竄動(dòng)；主軸孔的徑向跳動(dòng)；主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)，主軸軸心的平行度；主軸回轉(zhuǎn)軸心線對(duì)工作臺(tái)面的垂直度；主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度,數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收,機(jī)床定位精度檢查：直線運(yùn)動(dòng)定位精度（X、Y、Z、U、V、W軸）直線運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度直線運(yùn)動(dòng)軸機(jī)械原點(diǎn)的返回精度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)定位精度（A、B、C轉(zhuǎn)臺(tái)軸）回轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)的返回精度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度機(jī)床切削精度檢查：鏜孔精度端面銑刀銑削平面的精度（如X——Y平面）鏜孔的孔矩精度和孔徑分散度直線銑削精度斜線銑削精度圓弧銑削精度,FANUC系統(tǒng)簡(jiǎn)介,,,,GEFANUCiSeriesCNC,,Productintroduction1997–iSeriescontrollaunched1999–isSerieslaunchedwithWindowsCE2001–iSeriesmodelBlaunched(allwithEthernetcapability),GEFANUCiSeriesCNC-Definitions,ControlDesignationSeries18i-MB,,0,16,18or21–DedicatedCNC’s160,180or210–‘Open’CNC’swithWindowsfront-end,,i–StandardorWindows2000/XPfront-endis–WindowsCEfront-end,,M–MillingT–Turning,,A–InitialseriesB–Secondgeneration,0i–Entrylevelsystemdesignedforverylow-costmachines,primarilyaimedattheFar-Eastmarkets,21i/210i/210is–Basiccontrolforsimplemachines,18i/180i/180is–Midtotoprangecontrolforhigherperformancemachiningcentres(equivalentiTNC530/Siemens840D),16i/160i/160is–Topendcontrolforverysophisticatedmachinesrequiringlargenumberofaxes/channels,,Increasingsophisticationandperformance,GEFANUCiSeriesCNC–Rangeoverview,GEFANUCiSeriesCNC–Axisconfigurations,GEFANUCiSeriesCNC–Specifications16i/18i/21i,GEFANUCiSeriesCNC–Specifications16i/18i/21i,GEFANUCiSeriesCNC–Specifications160i/180i/210i,GEFANUCiSeriesCNC–Hardwarelayout,GEFANUCiSeriesCNC–Operatorstation,TFTscreenwithfollowingoptions:Monochrome:7.2”or9.5”Colour:8.4”or10.4”WithWindowsfront-end-Colour:10.4”,12.1”or15”,Controlkeyboard,Machineoperatorspanel(optional)withOEMdefinablekeyfunctionsandsymbols,OverrideandE-stoppanel(optional),Electronichandwheel,