數(shù)控機(jī)床說明書

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1、 《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》主軸及進(jìn)給指導(dǎo)書 實驗題目： 實驗一 進(jìn)給驅(qū)動單元的調(diào)試與應(yīng)用 實驗二 主軸變頻器的調(diào)試與應(yīng)用 機(jī)械工程與自動化學(xué)院機(jī)械工程系 目 錄 第一章 實驗臺簡介 3 第二章 西門子802C 數(shù)控系統(tǒng)介紹 4 2.1、基本面板 4 2.2、NC鍵盤區(qū) 4 2.3、機(jī)床控制面板區(qū) 5 2.4、LCD顯示區(qū) 7 2.5、主菜單 8 第三章 實驗要求及說明 9 一、實驗的一般過程 9 二、實驗安全 9 三、說明 9 第四章 實驗內(nèi)容 11 實驗一 進(jìn)給驅(qū)動單元的調(diào)試與應(yīng)用 11 實驗二 主軸變頻器的調(diào)試與應(yīng)用 1

2、7 附錄 實驗臺的基本操作 21 一、系統(tǒng)的接線 21 二、系統(tǒng)的上電操作 26 三、數(shù)控系統(tǒng)的基本操作 28 四、數(shù)控系統(tǒng)的初始化操作 31 五、數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試與參數(shù)設(shè)置 34 六、輸入輸出信號的使用 40 第一章 實驗臺簡介 THWZDC-1型數(shù)控機(jī)床四合一電氣控制與維修實驗臺是我公司開發(fā)的一款實用型、經(jīng)濟(jì)型的教學(xué)新品，該系統(tǒng)具有數(shù)控車床、車削中心、數(shù)控銑床、加工中心等數(shù)控機(jī)床的安裝調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、PLC編程、故障設(shè)置、故障診斷與維修、數(shù)控編程與加工操作等多項功能；通過裝載西門子提供的軟件或PLC編程，可以實現(xiàn)數(shù)控車床、車削中心、數(shù)控銑床、加工中心之間的切換。

3、系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計，由數(shù)控系統(tǒng)模塊、主軸控制模塊、進(jìn)給驅(qū)動模塊、輸入/輸出模塊、電氣控制模塊、換刀控制模塊，數(shù)控裝置模塊，故障排除單元和電機(jī)演示模塊組成；采用西門子公司802C數(shù)控系統(tǒng)，主軸采用變頻器控制，X、Y、Z三軸采用交流伺服驅(qū)動；一臺數(shù)控機(jī)床電控系統(tǒng)的每一主要環(huán)節(jié)都在電控演示模塊上分解展示，其信號均可測量。每個環(huán)節(jié)專門設(shè)有故障設(shè)置區(qū)，至少可以設(shè)置32個故障點(diǎn)。 電機(jī)演示模塊由X、Y、Z軸進(jìn)給交流伺服電機(jī)、三相異步主軸電機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼器組成。進(jìn)給軸可實現(xiàn)回零、進(jìn)給量顯示等功能；主軸電機(jī)通過同步帶與編碼器相連，可以在系統(tǒng)上準(zhǔn)確顯示主軸的轉(zhuǎn)速。六工位電動刀架可實現(xiàn)換刀動作，具有真

4、實機(jī)床的控制方式。 第二章 西門子802C 數(shù)控系統(tǒng)介紹 2.1、基本面板 SIEMENS 802C 數(shù)控系統(tǒng)的操作面板可分為三個區(qū)：LCD顯示區(qū)、NC鍵盤區(qū)、機(jī)床控制面板（MCP）區(qū)。見圖2-1。 圖2-1 802C操作面板 2.2、NC鍵盤區(qū) 圖2-2 NC鍵盤區(qū) 各功能鍵說明： 1）加工顯示鍵：按此鍵后，屏幕立即回到加工顯示的畫面，在此可以看到當(dāng)前各軸的工作狀態(tài)。 2）返回鍵：返回到上一級菜單。 3）軟鍵：在不同的屏幕狀態(tài)下，操作對應(yīng)的軟鍵，可以執(zhí)行相應(yīng)的操作

5、。 4）刪除/退格鍵：在程序編輯畫面時，按此鍵刪除（退格）清除前一字符。 5）報警應(yīng)答鍵：報警出現(xiàn)時，按此鍵可以消除報警（取決于報警級別）。 6）光標(biāo)向上鍵/向上翻頁（上檔）鍵。 7）菜單擴(kuò)展鍵：進(jìn)入同一級的其他菜單畫面。 8）區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵：按此鍵后立即回到主界面。 9）垂直菜單鍵：在某些特殊畫面，按此鍵可垂直顯示選項。 10）光標(biāo)向右鍵。 11）光標(biāo)向下鍵/向下翻頁（上檔）鍵。 12）回車/輸入鍵：按此鍵確認(rèn)所輸入的參數(shù)或換行。 13）選擇/切換鍵：在設(shè)定參數(shù)時，按此鍵可以選擇或轉(zhuǎn)換參數(shù)。 14）空格鍵：在編輯程序時，按此鍵插入空格。 15）光標(biāo)向左鍵。 16）字符鍵

6、：用于字符輸入，上檔鍵可轉(zhuǎn)換對應(yīng)字符。 17）上檔鍵：按數(shù)字鍵或字符鍵時，同時按此鍵可使數(shù)字/字符的左上角字符生效。 18）數(shù)字鍵：用于數(shù)字輸入。 2.3、機(jī)床控制面板區(qū) 圖2-3 機(jī)床控制面板區(qū) 各按鍵功能說明： 1）POK（綠燈）：電源上電，燈亮表示電源正常供電。 2）ERR（紅燈）：系統(tǒng)故障，此燈亮表示CNC出現(xiàn)故障。 3）DIA（黃燈）：診斷。該燈顯示不同的診斷狀態(tài)，正常狀態(tài)時閃爍頻率為1：1 4）急停開關(guān) 5）K1~K12用戶自定義鍵（帶LED）：用戶可以編寫PLC程序進(jìn)行鍵的定義。 運(yùn)行方

7、式鍵 6）增量選擇鍵：在JOG方式（手動運(yùn)行方式）下，按此鍵可以進(jìn)行增量方式的選擇，范圍為：1，10，100，1000。 7）點(diǎn)動方式鍵：按此鍵切換到手動方式。 8）回參考點(diǎn)鍵：在此方式下運(yùn)行回參考點(diǎn)。 9）自動方式鍵：按此鍵切換到自動加工方式，按照加工程序自動運(yùn)行。 10）單段運(yùn)行鍵：按此鍵設(shè)定單段方式，程序按單段運(yùn)行。 11）手動數(shù)據(jù)鍵：在此方式下手動編寫程序，然后自動執(zhí)行。 主軸鍵 12）主軸正轉(zhuǎn)鍵：按此鍵，主軸正方向旋轉(zhuǎn)。 13）主軸停止鍵：按此鍵，主軸停止轉(zhuǎn)動。 14）主軸反轉(zhuǎn)鍵：按此鍵，主軸反方向旋轉(zhuǎn)。 倍率鍵 15）進(jìn)給軸倍率增加鍵（帶LED）：按動此鍵，

8、進(jìn)給軸倍率增大。當(dāng)進(jìn)給軸倍率大于100%時LED亮，達(dá)到120%時（最大）LED閃爍。 16）主軸倍率增加鍵（帶LED）：按動此鍵，主軸倍率增大。當(dāng)主軸倍率大于100%時LED亮，達(dá)到120%時（最大）LED閃爍。 17）進(jìn)給軸倍率100%鍵：按此鍵大于系統(tǒng)所設(shè)定的時間值（缺省值為1.5秒）時，進(jìn)給軸倍率直接變?yōu)?00%。 18）主軸倍率100%鍵：按此鍵大于系統(tǒng)所設(shè)定的時間值（缺省值為1.5秒）時，主軸倍率直接變?yōu)?00%。 19）進(jìn)給軸倍率減少鍵（帶LED）：按動此鍵，進(jìn)給軸倍率減少。按此鍵大于系統(tǒng)所設(shè)定的時間值（缺省值為1.5秒）時，進(jìn)給軸倍率直接變?yōu)?%。進(jìn)給軸倍率在0%-10

9、0%時LED燈亮，降為0%時（最?。㎜ED閃爍。 20）主軸倍率減少鍵（帶LED）：按動此鍵，主軸倍率減少。按此鍵大于系統(tǒng)所設(shè)定的時間值（缺省值為1.5秒）時，進(jìn)給軸倍率直接變?yōu)?0%。進(jìn)給軸倍率在50%-100%時LED燈亮，降為50%時（最?。㎜ED閃爍。 點(diǎn)動鍵 21）X軸正向點(diǎn)動鍵：在手動方式下按動此鍵，X軸向正方向點(diǎn)動。 22）Z軸正向點(diǎn)動鍵：在手動方式下按動此鍵，Z軸向正方向點(diǎn)動。 23）快速運(yùn)行疊加鍵：在手動方式下，同時按此鍵和一個坐標(biāo)軸點(diǎn)動鍵，坐標(biāo)軸按快速進(jìn)給速度點(diǎn)動。 24）Z軸負(fù)向點(diǎn)動鍵：在手動方式下按動此鍵，Z軸向負(fù)方向點(diǎn)動。 25）X軸負(fù)向點(diǎn)動鍵：在手動方

10、式下按動此鍵，X軸向負(fù)方向點(diǎn)動。 啟動/停止鍵 26）復(fù)位鍵：按此鍵，系統(tǒng)復(fù)位，當(dāng)前程序中斷執(zhí)行并退出。 27）數(shù)控停止鍵：按此鍵，當(dāng)前執(zhí)行的程序中斷執(zhí)行。 28）數(shù)控啟動鍵：按此鍵，系統(tǒng)開始執(zhí)行加工程序。 2.4、LCD顯示區(qū) 圖2-4 LCD顯示屏幕劃分 說明： 1）當(dāng)前操作區(qū)域：加工、參數(shù)、程序、通訊、診斷。通過主菜單不同的軟鍵進(jìn)行操作。 2）程序狀態(tài)：程序停止；程序運(yùn)行；程序復(fù)位。 3）運(yùn)行方式：點(diǎn)動方式、自動方式、MDA方式。 4）狀態(tài)顯示：程序段跳躍、空運(yùn)行、快速修調(diào)、單段運(yùn)行、程序停止、程序測試、步進(jìn)

11、增量。 5）操作信息。 6）程序名。 7）報警顯示行：在NC或PLC報警時顯示報警信息。 8）工作窗口：工作窗口和NC顯示。 9）返回鍵：軟鍵菜單中出現(xiàn)此符號時，表明存在上一級菜單，按下返回鍵后不存儲數(shù)據(jù)直接回到上一級。 10）擴(kuò)展鍵：出現(xiàn)此符號表明同級菜單中存在其它菜單，按下擴(kuò)展鍵后可以選擇這些功能。 11）軟鍵。 12）垂直菜單：出現(xiàn)此符號時表明存在其它菜單功能，按下垂直菜單鍵后，這些菜單顯示在屏幕上，并可用光標(biāo)進(jìn)行選擇。 13）進(jìn)給軸速度倍率：在此顯示當(dāng)前進(jìn)給軸的速度倍率。 14）齒輪級：在此顯示當(dāng)前主軸的齒輪級。 15）主軸速度倍率：在此顯示當(dāng)前主軸的速度倍率。

12、 2.5、主菜單 第三章 實驗要求及說明 一、實驗的一般過程 數(shù)控技術(shù)實驗的內(nèi)容廣泛，每個實驗項目的目的、步驟也有所不同，但基本過程卻相類似。為達(dá)到每個項目的預(yù)期效果，要求每個操作者做到：實驗前認(rèn)真預(yù)習(xí)，實驗中遵守實驗實驗操作規(guī)則，實驗結(jié)束后認(rèn)真總結(jié)。 （一）、實驗前認(rèn)真預(yù)習(xí)，寫出預(yù)習(xí)報告 為了避免盲目性，使實驗過程中有條不紊地進(jìn)行，在進(jìn)行每個實驗項目前都要仔細(xì)閱讀實驗指導(dǎo)書，復(fù)習(xí)教材中有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，理解實驗原理，明確實驗?zāi)康暮鸵?，對實驗步驟做到心中有數(shù)。在充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，寫出預(yù)習(xí)報

13、告，預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容包括： （1） 實驗項目、目的、要求和實驗原理； （2） 實驗基本原理，實驗步驟和有關(guān)注意事項； （3） 回答有關(guān)的思考題。 （二）、認(rèn)真上好實驗課，遵守實驗實驗操作規(guī)則 上好實驗課并嚴(yán)格遵守操作規(guī)則，是提高實驗效果，保證實驗質(zhì)量的重要前提。因此實驗者必須做到以下幾點(diǎn)： （1） 上實驗課時首先要認(rèn)真聽老師講解，明確實驗中的有關(guān)問題。 （2） 在進(jìn)入指定實驗位置后，首先檢查單相220V電源和有關(guān)開關(guān)的位置，檢查所需的元器件和連接線是否符合要求。 （3） 電路的連接必須按實驗原理的要求連線，一般不要隨意更改。 （4） 在進(jìn)行實驗電路的調(diào)整測試前，必須先調(diào)整好直流

14、電源，檢查其極性和電壓是否符合要求。 （5） 實驗結(jié)束后應(yīng)切斷電源，實驗結(jié)果經(jīng)老師檢查審閱、合格后方可拆除實驗電路，整理儀器和設(shè)備。 二、實驗安全 實驗安全方面主要分人身安全和設(shè)備安全兩個方面。實驗者必須具備一定的安全常識，遵守實驗實驗安全規(guī)則，才能避免發(fā)生人身傷害事故，防止損害實驗實驗設(shè)備。 由于實驗設(shè)備電源采用單相220V供電，為保障實驗者的人身安全。必須遵守以下安全規(guī)則： （1） 實驗前應(yīng)了解電源開關(guān)、空氣開關(guān)的位置，了解其正確的使用方法，檢查其是否安全可靠。 （2） 檢查設(shè)備的電源線。 （3） 實驗過程中連接或拆除導(dǎo)線必須斷電操作，不得有懸空的導(dǎo)線存在，以防止造成短路或觸

15、電的危險。 三、說明 SINUMERIK 802S/C base line 出廠時的系統(tǒng)配置為車床系統(tǒng)，即坐標(biāo)軸設(shè)定第一軸為X軸，第三軸為Z軸，第四軸為主軸，加工工藝設(shè)定為車削；如果控制銑床，則需要裝入銑床初始化文件（參考機(jī)床系統(tǒng)配置切換），銑床設(shè)定第一軸為X軸，第二軸為Y軸，第三軸為Z軸，第四軸為主軸，加工工藝設(shè)定為銑削。 以下所有實驗項目以車床實驗為主線，當(dāng)銑床實驗項目與車床實驗項目只是關(guān)于軸數(shù)的內(nèi)容而沒有本質(zhì)區(qū)別時不另作介紹；當(dāng)相同實驗項目下相關(guān)實驗接線、參數(shù)設(shè)置、操作過程不同時，將在同一實驗項目下另作介紹；建議實驗時按車床系統(tǒng)和銑床系統(tǒng)分類，完成一個系統(tǒng)的所有實驗項目后再進(jìn)行另一

16、系統(tǒng)的實驗項目。 第四章 實驗內(nèi)容 實驗一 進(jìn)給驅(qū)動單元的調(diào)試與應(yīng)用 一、實驗?zāi)康? 1、掌握數(shù)控機(jī)床進(jìn)給軸參數(shù)的設(shè)置 2、了解機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的控制 二、實驗設(shè)備 THWZDC-1型 數(shù)控機(jī)床四合一電氣控制與維修實驗臺 三、實驗預(yù)習(xí) 1、伺服電機(jī)發(fā)展史： 20世紀(jì)80年代以來，隨集成電路、電力電子技術(shù)在交流可變速驅(qū)動技術(shù)中的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機(jī)和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。90年代以來，世界各國已經(jīng)商品化了的

17、交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動機(jī)伺服驅(qū)動。交流伺服驅(qū)動裝置在傳動領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。 2、伺服電機(jī)的工作原理和特點(diǎn)： 伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機(jī)自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。 主要優(yōu)點(diǎn)有： (1) 無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護(hù)和保養(yǎng)要求低； (2) 定子繞組散熱比較方便； (3) 慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性； (4) 適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)； (5) 同功率下有較小的體積和重量。 有關(guān)

18、伺服驅(qū)動器其他參數(shù)設(shè)置參考《AC伺服系統(tǒng)TSDA系列安裝、操作手冊》。 3、實驗臺進(jìn)給模塊介紹： 本實驗臺有三個進(jìn)給軸，由于三個軸的控制原理相同，所以只有X軸把驅(qū)動器CN1接口中的部分信號引到面板上做控制操作。交流伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)生方式有三種，分別為：速度控制方式、位置控制方式和扭力控制方式。此設(shè)備選用速度控制方式。 3.1、本實驗臺共有多種讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式： 1）．由驅(qū)動器內(nèi)部給定速度和內(nèi)部伺服on控制 把進(jìn)給驅(qū)動模塊上的“伺服on”（SON非）鈕子開關(guān)合上（當(dāng)接腳與DG短路，進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，與DG開路退出運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)），再合上“內(nèi)部速度1”或“內(nèi)部速度2”后，觀察X軸電機(jī)，此時電機(jī)

19、就會按照內(nèi)部參數(shù)P29(內(nèi)部速度1)或P30(內(nèi)部速度2)設(shè)置的速度（P29和P30可以設(shè)定）來運(yùn)轉(zhuǎn)，單位是：轉(zhuǎn)/分。 原理：當(dāng)驅(qū)動器未被外部系統(tǒng)控制時，只要把“伺服on”和“內(nèi)部速度”與DG短接，滿足運(yùn)轉(zhuǎn)的兩個條件，電機(jī)就可以工作。 2）．由操作按鍵控制： Fn002寸動功能操作(執(zhí)行此功能前，需先設(shè)定參數(shù)29設(shè)定寸動的轉(zhuǎn)速) 3.2、伺服鎖定（LCK非） 當(dāng)把進(jìn)給驅(qū)動模塊上的“伺服鎖定”鈕子開關(guān)合上時，LCK非接腳與DG短路，速度低于23rpm時驅(qū)動器自動將速度控制模式轉(zhuǎn)換為位置控制模式以便將電機(jī)鎖定在最后的位置。 3.3、報警清除（AL-RS非） 當(dāng)把進(jìn)給驅(qū)動模塊上的“報警

20、清除”復(fù)位按鈕按下時，AL-RS非接腳與DG短路，即解除異常造成的停止?fàn)顟B(tài)。但編碼器異常、內(nèi)存異常、禁止輸入異常等異常則會再發(fā)生相同的警報，請在排除異常原因之后，再行重置。 3.4、正轉(zhuǎn)禁止（RSTP） 當(dāng)把進(jìn)給驅(qū)動模塊上的“正轉(zhuǎn)禁止”鈕子開關(guān)合上時，接CW過行程(over travel)檢知器，正常時RSTP與DG短路(NC接點(diǎn))與DG開路即表CW過行程發(fā)生。 3.5、反轉(zhuǎn)禁止（FSTP） 當(dāng)把進(jìn)給驅(qū)動模塊上的“反轉(zhuǎn)禁止”鈕子開關(guān)合上時，接CCW過行程(over travel)檢知器，正常時FSTP與DG短路(NC接點(diǎn))與DG開路即表CCW過行程發(fā)生。 3.6、伺服準(zhǔn)備好（RDY）

21、 主電源，控制電源輸入正常，在沒有異常警報狀態(tài)時，此接腳與DG短路。 3.7、伺服異常（ALM） 在正常運(yùn)行時，些接腳與DG短路，驅(qū)動器出現(xiàn)異常警報后，保護(hù)機(jī)能動作，接腳與DG成為開路。 3.8、速度到達(dá)（INS） 當(dāng)參數(shù)10-1設(shè)為0時，為速度控制模式。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)參數(shù)8所設(shè)定轉(zhuǎn)速值時，此接腳與DG短路。 3.9、零速/剎車（ZS/BI） 當(dāng)參數(shù)11-4設(shè)為0時，則當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于參數(shù)7所設(shè)定之速度時，此接腳與DG短路。當(dāng)參數(shù)11-4設(shè)為1時，則伺服激磁時，此接腳與DG短路，伺服沒有激磁時，接腳與DG成為開路，(此腳位正常使用時是接到電機(jī)的機(jī)械式剎車控制繼電器的)。此接腳與電機(jī)

22、激磁或沒有激磁的相對時間關(guān)系，可由參數(shù)32設(shè)定。 3.10、報警代碼0（A0） 異常警報發(fā)生時，此腳位會以BCD編碼方式輸出異常警報碼。請參考《AC伺服系統(tǒng)TSDA系列安裝、操作手冊》警報號碼顯示。 4、NC系統(tǒng)參數(shù)說明： 軸參數(shù)號 參數(shù)名 單位 輸入值 參數(shù)定義 30130 CTRLOUT_TYPE - 1 模擬給定輸出到軸控接口 30240 ENC_TYPE - 2 TTL編碼器 34200 ENC_REF_MODE - 1 電機(jī)編碼器參考點(diǎn)零脈沖 5、伺服電機(jī)參數(shù)（有關(guān)電機(jī)參數(shù)見本實驗“技術(shù)附錄”）： 軸參數(shù)號 參數(shù)名 單位 輸

23、入值 參數(shù)定義 31020 ENC_RESOL IPR 2000 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù) 31400 STEP_RESOL IPR 2000 同上 6、傳動系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)： 軸參數(shù)號 參數(shù)名 單位 輸入值 參數(shù)定義 31030 LEADSCREW_PITCH mm 5 絲杠螺距 31050 DRIVE_AX_RATIO_DENOM[n] - 1 減速箱齒輪端齒數(shù) 31060 DRIVE_AX_RATIO_NUMERA[n] - 1 減速箱絲杠端齒數(shù) 7、NC進(jìn)給速度設(shè)置： 軸參數(shù)號 參數(shù)名 單位 輸入值 參數(shù)定義 3

24、2000 MAX_AX_VELO mm/Min 3000 最大軸速度G00 32010 JOG_VELO_RAPID mm/Min 1000 點(diǎn)動快速 32020 JOG_VELO mm/Min 500 點(diǎn)動速度 32260 RATED_VELO RPM 3000 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 36200 AX_VELO_LIMIT mm/Min 3000 坐標(biāo)速度極限 8、參考點(diǎn)參數(shù)設(shè)置： 軸參數(shù)號 參數(shù)名 單位 輸入值 參數(shù)定義 34010 REFP_CAM_DIR_IS_MINUS - 0/1 減速開關(guān)方向0正 34020 R

25、EFP_VELO_SEARCH_CAM mm/Min 1000 尋找減速開關(guān)速度 34040 REFP_VELO_SEARCH_MARKER mm/Min 200 尋找零脈沖速度 34070 REFP_VELO_POS mm/Min 50 參考點(diǎn)定位速度 34080 REFP_MOVE_DIST mm 0 零脈沖后的位移 34100 REFP_SET_POS mm 0 參考點(diǎn)位置值 四、實驗內(nèi)容與步驟 1、按附錄相關(guān)內(nèi)容，將實驗臺按照車床配置連接實驗導(dǎo)線。注意DC24V的正負(fù)； 2、接上外部電源，啟動實驗臺； 3、按 “區(qū)域轉(zhuǎn)換

26、”軟鍵——按“診斷”——按“機(jī)床數(shù)據(jù)”軟鍵進(jìn)入機(jī)床數(shù)據(jù)窗口。 4、按“軸數(shù)據(jù)”軟件選擇軸數(shù)據(jù)設(shè)置，按“菜單擴(kuò)展鍵”進(jìn)入圖1所示界面： 圖1 5、用“軸+”、“軸-”選擇控制軸（車床時只需設(shè)置X和Z軸參數(shù)，銑床三個軸都要設(shè)置），按“搜索”軟鍵，在出現(xiàn)的界面中輸入“30130”，按“確認(rèn)”進(jìn)入30130參數(shù)位置。 圖 2 6、將MD30130的參數(shù)設(shè)置成1（伺服電機(jī)）。按“回車/輸入”鍵確認(rèn)。 7、按照上述方法，設(shè)置NC軸系統(tǒng)參數(shù)如下： 注意：在參數(shù)設(shè)置窗口的右上角會顯示當(dāng)前軸的軸號，建議在設(shè)置軸數(shù)據(jù)時各

27、個軸分開設(shè)置，即設(shè)置完X軸后再按“軸+”或者“軸-”切換到其他軸，以免混淆。 MD30130 = 1 伺服電機(jī) MD30240 = 2 TTL編碼器 MD34200 = 1 電機(jī)編碼器參考點(diǎn)脈沖 8、設(shè)置伺服電機(jī)參數(shù)如下： MD31020 = 2000 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)2000 MD31400 = 2000 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)2000 9、傳動系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)如下： MD31030 = 5 絲杠螺距為5mm（在真實機(jī)床上務(wù)必要根據(jù)實際情況確認(rèn)絲杠螺距） MD31050 = 1 減速箱齒輪比為1：1

28、 MD31060 = 1 減速箱齒輪比為1：1 10、NC進(jìn)給速度設(shè)置如下： MD32000 = 3000 最大軸速度G00為3000mm/min MD32010 = 1000 快速點(diǎn)動速度為1000mm/min MD32020 = 500 點(diǎn)動速度為500mm/min MD32260 = 3000 額定轉(zhuǎn)速為3000rpm MD36200 = 3000 坐標(biāo)速度極限3000mm/min 11、參考點(diǎn)參數(shù)設(shè)置如下： MD34010 = 0 正方向回參考點(diǎn) MD34020 = 0

29、 尋找減速開關(guān)速度1000 mm/min MD34040 = 200 回參考點(diǎn)速度200mm/min MD34070 = 50 參考點(diǎn)定位速度50mm/min MD34080 = 0 零脈沖后的位移為0mm MD34100 = 0 參考點(diǎn)位置為0 12、數(shù)據(jù)存儲并重新上電啟動。 13、把“進(jìn)給驅(qū)動”模塊X軸驅(qū)動器控制部分的“正轉(zhuǎn)禁止（RSTP）”和“反轉(zhuǎn)禁止（FSTP）”鈕子開關(guān)打到ON，其余為OFF； 14、回參考點(diǎn)操作 按“回參考點(diǎn)鍵”進(jìn)入回參考點(diǎn)功能，按住“X軸正向點(diǎn)動鍵”；X軸回參考點(diǎn)完畢后，依次對Y、Z軸回參考

30、點(diǎn)操作。在回參考點(diǎn)過程中觀察各軸的點(diǎn)動速度。 15、按“JOG”鍵，進(jìn)入點(diǎn)動功能，按“X＋”、“Ｘ－”、“Y＋”、“Y－”、“Ｚ＋”或“Ｚ－”鍵進(jìn)行點(diǎn)動操作。按“增量選擇鍵”改變點(diǎn)動的增量值，重新按“X＋”、“Ｘ－”、“Y＋”、“Y－”、“Ｚ＋”或“Ｚ－”鍵進(jìn)行點(diǎn)動操作，觀察LCD顯示中的數(shù)據(jù)變化。同時按住“快速運(yùn)行疊加鍵”和點(diǎn)動鍵，觀察此時軸的運(yùn)動情況。 五、思考題 怎樣進(jìn)入軸參數(shù)設(shè)置窗口進(jìn)行參數(shù)的修改？ 六、技術(shù)附錄 TSB07301C伺服電機(jī)參數(shù)說明： 額定輸出：300W 搭配驅(qū)動器：TSDA15B 額定線電壓：107.7V 額定扭矩：0.95N.M 額定轉(zhuǎn)速：300

31、0rpm 編碼器解析度：2000p/r（15線出線） 實驗二 主軸變頻器的調(diào)試與應(yīng)用 一、實驗?zāi)康? 1、掌握變頻器的參數(shù)設(shè)定方法和應(yīng)用 2、掌握數(shù)控系統(tǒng)通過變頻器控制主軸電機(jī)的方法 二、實驗設(shè)備 THWZDC-1型 數(shù)控機(jī)床四合一電氣控制與維修實驗臺 三、實驗預(yù)習(xí) 1、仔細(xì)閱讀《變頻器說明書》的有關(guān)內(nèi)容 圖1變頻器接線圖 1.1、控制端子說明 STF：正轉(zhuǎn)啟動。當(dāng)STF信號ON時為正轉(zhuǎn)，OFF時為停止指令。 STR：反轉(zhuǎn)啟動。當(dāng)STR信號ON時為反轉(zhuǎn)，O

32、FF時為停止指令。 RH、RM、RL：多段數(shù)選擇?？筛鶕?jù)端子RH、RM、RL信號的短路組合，進(jìn)行多段速度的選擇。根據(jù)輸入端子功能的選擇（Pr.60—Pr.63）可改變端子的功能。 SD：接點(diǎn)（端子STF、STR、RH、RM、RL）輸入的公共端子。 10：頻率設(shè)定用電源，DC5V，允許負(fù)荷電流為10mA。 2：頻率設(shè)定（電壓信號）。輸入DC0~5V（0~10V）時，輸出成比例：輸入5V（10V）時，輸出為最高頻率。5V/10V切換用Pr.73“0—5V，0—10V選擇”進(jìn)行。 5：頻率設(shè)定公共輸入端。 1.2、變頻器的有關(guān)設(shè)置參數(shù)： Pr.0：轉(zhuǎn)矩提升?？砂训皖l領(lǐng)域的電機(jī)轉(zhuǎn)矩按負(fù)

33、荷要求調(diào)整。 Pr.1：上限頻率。 Pr.2：下限頻率。 Pr.3：基波頻率。 Pr.4、Pr.5、Pr.6：3速設(shè)定。通過外部接點(diǎn)信號的切換，即可選擇不同的速度。 Pr.7：加速時間。從0Hz開始加速到基準(zhǔn)頻率（Pr.20）所需的時間。 Pr.8：減速時間。從基準(zhǔn)頻率（Pr.20）開始減速到0Hz所需的時間。 Pr.9：電子過電流保護(hù)。 Pr.30：擴(kuò)展功能顯示選擇。0——僅顯示基本功能；1——顯示全部參數(shù)。 Pr.73：0 ~ 5 V，0 ~ 10 V選擇。 Pr.79：操作模式選擇。 設(shè) 定 值 內(nèi) 容 0 用“PU/EXT”可切換

34、PU（設(shè)定用旋鈕，RUN鍵）操作或外部操作 1 只能執(zhí)行PU（設(shè)定用旋鈕，RUN鍵）操作 2 只能執(zhí)行能夠外部操作 3 運(yùn)行頻率 啟動信號 用設(shè)定旋鈕設(shè)定 多段速選擇 4～20mA（僅當(dāng)AU信號ON時有效） 外部端子（STF、STR） 4 運(yùn)行頻率 啟動信號 外部端子信號（多段數(shù)，DC0～5V） RUN鍵 7 PU操作互鎖（根據(jù)MRS信號的ON/OFF來決定是否移往PU操作模式） 8 操作模式外部信號切換（運(yùn)行中不可），根據(jù)X16信號選擇 2、數(shù)控系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)（主軸參數(shù)） 軸參數(shù)號 參數(shù)名 單位 輸入值 參數(shù)定義 30130

35、 CTRLOUT_TYPE - 1 主軸有10V輸出 30134 IS_UNIPOLAR_OUTPUT[0] - 0 雙極性主軸輸出 30240 ENC_TYPE - 2 主軸帶測量系統(tǒng) 31020 ENC_RESOL IPR 1200 編碼器的分辨率 32260 RATED_VELO RPM 1400 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 36200 AX_VELO_LIMIT[0…5] RPM 1500 最大監(jiān)控速度 35110 GEAR_STEP_MAX_VELO[n] RPM 1400 電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 35130 GEAR_STEP_MAX_

36、VELO_LIMIT[n] RPM 1400 主軸最大轉(zhuǎn)速 31050 DRIVE_AX_RATIO_DENOM[n] - 1 主軸各檔變比 31060 DRIVE_AX_RATIO_NUMERA[n] - 1 主軸各檔變比 四、實驗內(nèi)容與步驟 按正確方式啟動實驗臺，開機(jī)運(yùn)行數(shù)控系統(tǒng)。 1、變頻器設(shè)定頻率運(yùn)行。 1.1、按“MODE”鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定模式。 1.2、撥動“設(shè)定用旋鈕”選擇參數(shù)Pr.79，按“SET”鍵顯示設(shè)定值。通過“設(shè)定用旋鈕”將參數(shù)值設(shè)置成０，按“SET”鍵寫入。 1.3、按“PU/EXT”鍵設(shè)定PU操作模式，此時PU指示

37、燈亮。 1.4、按“MODE”鍵回到監(jiān)示顯示畫面。撥動“設(shè)定用旋鈕”，顯示畫面出現(xiàn)20.0，按“SET”鍵設(shè)定頻率值。 1.5、約閃爍3秒后，顯示回到0.0。按“RUN”鍵運(yùn)行，此時主軸電機(jī)開始加速，變頻器顯示頻率值從0逐漸增大到一定范圍。 1.6、變更設(shè)定頻率時，請重復(fù)步驟4、5的操作。按“STOP/RESET”鍵停止運(yùn)行。 2、變頻器通過旋鈕設(shè)定頻率運(yùn)行。 2.1、按“MODE”鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定模式。 2.2、按“PU/EXT”鍵設(shè)定PU操作模式，此時PU指示燈亮。 2.3、撥動“設(shè)定用旋鈕”選擇參數(shù)Pr.30，按“SET”鍵顯示設(shè)定值。通過“設(shè)定用旋鈕”將參數(shù)

38、值設(shè)置成1，按“SET”鍵寫入。 2.4、參照步驟3，將Pr53參數(shù)（頻率設(shè)定操作選擇）設(shè)置成1。 2.5、按“RUN”鍵，運(yùn)行變頻器。 2.6、向右旋轉(zhuǎn)按鈕設(shè)定頻率，此時隨著頻率值的增大，電機(jī)轉(zhuǎn)速提高。 2.7、按“STOP/RESET”鍵停止運(yùn)行。 3、變頻器外部模擬量控制 3.1、按“MODE”鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定模式。 3.2、撥動“設(shè)定用旋鈕”選擇參數(shù)Pr.79，按“SET”鍵顯示設(shè)定值。通過“設(shè)定用旋鈕”將參數(shù)值設(shè)置成2，按“SET”鍵寫入。此時EXT指示燈亮。 3.3、按“MODE”鍵回到監(jiān)示顯示畫面。 3.4、用實驗連接導(dǎo)線將面板上的虛線部分

39、連接，即兩個黃色弱電座RP1和2端子。 3.5、將鈕子開關(guān)S1打到ON側(cè)，其余為OFF。 3.6、調(diào)節(jié)電位器，觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速。 3.7、將鈕子開關(guān)S1打到OFF側(cè)，再將鈕子開關(guān)S2打到ON側(cè)，觀察電機(jī)運(yùn)行變化。 3.8、實驗完畢，斷開連線。 4、 用變頻器內(nèi)部速度(參數(shù)設(shè)定)控制變頻器運(yùn)行 4.1、分別將主軸模塊上鈕子開關(guān)S3、S4、S5接通； 4.2、將主軸模塊端子S1撥至ON，觀察主軸的旋轉(zhuǎn)； 4.3、將主軸模塊端子S2撥至ON，觀察主軸的旋轉(zhuǎn)； 4.4、S1和S2同時接通或同時斷開主軸，觀察主軸的運(yùn)行狀態(tài)； 5、數(shù)控系統(tǒng)主軸調(diào)試 5.1、將S1至S5打到OFF

40、側(cè)，檢查以下參數(shù)設(shè)置Pr.73=1（0 ~ 10V），Pr.79=2（只能執(zhí)行外部操作）。 5.2、設(shè)置數(shù)控系統(tǒng)軸參數(shù)如下（軸SP）： 30130 = 1 有10V模擬量輸出。 30134 = 0 雙極性主軸輸出，Q0.0、Q0.1可由PLC用。 30240 = 2 主軸帶有編碼器。 31020 = 1200 編碼器分辨率1200 32260 = 1400 主軸額定轉(zhuǎn)速為1400rpm 36200 = 1500 主軸最大監(jiān)控速度為1500rpm 35110 = 1400 主軸換檔最大速度

41、為1400 35130 = 1400 主軸各檔最大速度為1400 31050 = 1 主軸各檔變比1：1 31060 = 1 主軸各檔變比1：1 5.3、用實驗導(dǎo)線連接主軸控制端子 STR —————— Q0.0常開觸點(diǎn)（輸入輸出模塊） STF —————— Q0.1常開觸點(diǎn)（輸入輸出模塊） SD —————— Q0.0、Q0.1公共端觸點(diǎn)（輸入輸出模塊） 2 —————— 10V（數(shù)控裝置模塊） 5 —————— GND（數(shù)控裝置模塊） 再連接相關(guān)的 “+24V輸出”和“+24V輸入”。 5.4、按“J

42、OG” 鍵，切換到手動方式，按“主軸正轉(zhuǎn)”鍵或“主軸反轉(zhuǎn)”鍵，觀察主軸實際轉(zhuǎn)速和設(shè)定轉(zhuǎn)速是否一致，按“主軸停止”鍵，停止主軸。若差別很大查看數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置是否正確，若有較小的偏差按比列設(shè)置變頻器參數(shù)Pr.53的大小。 5.5、按“MDA”進(jìn)入指令輸入模式，輸入“M03S500”，按“數(shù)控啟動”鍵，觀察主軸運(yùn)行。輸入“M05”，按“數(shù)控啟動”鍵，主軸停止。 5.6 輸入不同的主軸轉(zhuǎn)速指令，用萬用表記錄變頻器輸入端的電壓值，并從數(shù)控系統(tǒng)顯示器上記錄當(dāng)前主軸的速度，繪制出電壓與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)曲線。 附錄 實驗臺的基本操作 一、系統(tǒng)的接線 THWZDC-1型 數(shù)控機(jī)床四合一電氣控

43、制與維修實驗臺由八個控制演示模塊和一個電機(jī)演示模塊組成。其控制演示模塊布置如圖1所示，控制演示模塊各部分的組成如下： 1） 數(shù)控系統(tǒng)模塊； 2）輸入/輸出模塊； 3）數(shù)控裝置模塊； 4）故障排除模塊； 5）主軸控制模塊； 6）進(jìn)給驅(qū)動模塊； 7）換刀控制模塊； 8）電器控制模塊； 9）電機(jī)演示模塊； 圖1 演示模塊布置圖 802C　Baseline系統(tǒng)可控制2~3個交流伺服電機(jī)軸和一個伺服主軸或變頻器主軸。802C　Baseline由下列各部分組成： l 操作面板（OP　020）：分為LCD顯示、NC鍵盤和MCP區(qū)域； l 集成式、緊湊型CNC控制器；

44、 l 輸入輸出（DI/0）以及其他接口：48輸入　16輸出等； 進(jìn)一步掌握802C　Baseline系統(tǒng)的構(gòu)成詳見西門子802S/C<<簡明安裝與調(diào)試手冊>>。 西門子802C　Baseline系統(tǒng)的接線，如圖2：  圖2 802C　Baseline系統(tǒng)的接線 圖2 802C 系統(tǒng)的接線 1、數(shù)控系統(tǒng)工作電源接口X1 P24接DC24V正，M接24V地。DC24V由外部提供。實驗臺上的電源已連接好。當(dāng)合上電源總開關(guān)QS1（2P斷路器）和QS2（電器模塊左端

45、空氣開關(guān)）時，數(shù)控系統(tǒng)得電。 2、RS232通訊接口X2 在使用外部PC與802C進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊或者上傳、下載PLC程序時，使用RS232接口，其各引腳定義如圖3： 圖3 通訊接口 3、編碼器接口X3—X6 編碼器接口X3—X6為DB15芯孔插座，其中X3—X5用于X、Y、Z軸編碼器信號的連接，X6用于主軸編碼器信號的連接，它們引腳分配相同，如下表所示： 引腳 信號 說明 引腳 信號 說明 1 n.c. 9 M 電壓輸出 2 n.c. 10 Z 輸入信號 3 n.c. 11 Z_N 輸入信號

46、 4 P5EXT 電壓輸出 12 B_N 輸入信號 5 n.c. 13 B 輸入信號 6 P5EXT 電壓輸出 14 A_N 輸入信號 7 M 電壓輸出 15 A 輸入信號 8 n.c. 4、驅(qū)動器接口X7： X7為交流伺服電機(jī)驅(qū)動信號和模擬主軸控制信號輸出（50芯），各引腳定義如下表所示： 引腳 信號 說明 引腳 信號 說明 引腳 信號 說明 1 AO1 18 n.c. O 34 AGND1 2 AGND2 19 n.c. O 35 AO2 3 AO3

47、 20 n.c. O 36 AGND3 4 AGND4 AO 21 n.c. O 37 AO4 AO 5 n.c. O 22 M VO 38 n.c. O 6 n.c. O 23 M VO 39 n.c. O 7 n.c. O 24 M VO 40 n.c. O 8 n.c. O 25 M VO 41 n.c. O 9 n.c. O 26 n.c. O 42 n.c. O 10 n.c. O 27 n.c. O 43 n.c. O 11 n.c.

48、O 28 n.c. O 44 n.c. O 12 n.c. O 29 n.c. O 45 n.c. O 13 n.c. 30 n.c. 46 n.c. 14 SE1.1 31 n.c. 47 SE1.2 15 SE2.1 32 n.c. 48 SE2.2 16 SE3.1 33 n.c. 49 SE3.2 17 SE4.1 k 50 SE4.2 K 說明：表中SE1.1/1.2—SE3.1/3.2指伺服軸X、Y、Z使能，SE4.1/4.2指主軸

49、使能。 5、數(shù)字輸入/輸出接口X100—X105，X200—X201 本數(shù)控系統(tǒng)共有48個數(shù)字輸入和16個數(shù)字輸出接線端子。其引腳定義分別如下表所示： 數(shù)字輸入接口X100—X105引腳分配 引腳序號 信號說明 X100 X101 X102 X103 X104 X105 1 空 2 輸入 I0.0 I1.0 I2.0 I3.0 I4.0 I5.0 3 輸入 I0.1 I1.1 I2.1 I3.1 I4.1 I5.1 4 輸入 I0.2 I1.2 I2.2 I3.2 I4.2 I5.2 5 輸入

50、 I0.3 I1.3 I2.3 I3.3 I4.3 I5.3 6 輸入 I0.4 I1.4 I2.4 I3.4 I4.4 I5.4 7 輸入 I0.5 I1.5 I2.5 I3.5 I4.5 I5.5 8 輸入 I0.6 I1.6 I2.6 I3.6 I4.6 I5.6 9 輸入 I0.7 I1.7 I2.7 I3.7 I4.7 I5.7 10 M24 上表中信號的高電平為15—30VDC，耗電流為2—15mA，低電平為-3—5VDC。 6、數(shù)字輸出接口X200/X201 引腳序號

51、信號說明 X200 X201 1 L + 2 輸出 Q0.0 Q1.0 3 輸出 Q0.1 Q1.1 4 輸出 Q0.2 Q1.2 5 輸出 Q0.3 Q1.3 6 輸出 Q0.4 Q1.4 7 輸出 Q0.5 Q1.5 8 輸出 Q0.6 Q1.6 9 輸出 Q0.7 Q1.7 10 M24 上表中信號的高電平為24VDC，0.5A，漏電流小于2mA，同時系數(shù)為0.5。 SINUMERIK 802S/C base line 出廠時的系統(tǒng)配置為車床系統(tǒng)，即坐標(biāo)軸設(shè)定第一軸為X軸，第三軸為Z軸，第四軸

52、為主軸，加工工藝設(shè)定為車削；如果控制銑床，則需要裝入銑床初始化文件（參考機(jī)床配置切換），銑床設(shè)定第一軸為X軸，第二軸為Y軸，第三軸為Z軸，第四軸為主軸，加工工藝設(shè)定為銑削。 以下所有實驗項目的內(nèi)容以車床實驗為主線，當(dāng)銑床實驗與車床實驗只是關(guān)于軸數(shù)的內(nèi)容而沒有本質(zhì)區(qū)別時不另作介紹。 7、車床實驗導(dǎo)線的連線： 1、將“+24V輸出”對應(yīng)連接到“輸入/輸出”、“換刀控制”和“數(shù)控裝置”模塊的“+24V輸入”； 2、將“輸入/輸出”模塊Q0.0繼電器的常開端連接到“主軸控制”模塊的STR端； 3、將“輸入/輸出”模塊Q0.1繼電器的常開端連接到“主軸控制”模塊的STF端； 4、將“輸入/

53、輸出”模塊Q0.0和Q0.1繼電器的公共端并聯(lián)連接到“主軸控制”模塊的SD端； 5、將“數(shù)控裝置”模塊中10V連接到“主軸控制”模塊的2端； 6、將“數(shù)控裝置”模塊中GND連接到“主軸控制”模塊的5端； 7、將“輸入/輸出”模塊Q0.4繼電器的常開端連接到“換刀控制”模塊的CW1端； 8、將“輸入/輸出”模塊Q0.4繼電器的公共端連接到“換刀控制”模塊的CW2端； 9、將“輸入/輸出”模塊I0.0到I0.5對應(yīng)連接到“換刀控制”模塊的1到6號刀位接口； 10、將“數(shù)控裝置”模塊的X軸參考點(diǎn)信號連接到“輸入/輸出”模塊的I0.2端； 11、將“數(shù)控裝置”模塊的Z軸參考點(diǎn)信號連接到“

54、輸入/輸出”模塊的I0.3端； 12、將“驅(qū)動信號輸出”模塊中“X軸輸出”和“Z軸輸出”分別對應(yīng)連接到“進(jìn)給驅(qū)動”模塊中“X軸輸入”和“Z軸輸入”各端子； 13、 將“輸入/輸出”模塊中I1.7連接到“進(jìn)給驅(qū)動”模塊中的“RDY”端。 8、銑床實驗導(dǎo)線的連線： 1、 將“+24V輸出”對應(yīng)連接到“輸入/輸出”和“數(shù)控裝置”模塊的“+24V輸入”； 2、 將“輸入/輸出”模塊Q0.0繼電器的常開端連接到“主軸控制”模塊的STR端； 3、 將“輸入/輸出”模塊Q0.1繼電器的常開端連接到“主軸控制”模塊的STF端； 4、 將“輸入/輸出”模塊Q0.0和Q0.1繼電器的公共端并聯(lián)連接到

55、“主軸控制”模塊的SD端； 5、 將“數(shù)控裝置”模塊中10V連接到“主軸控制”模塊的2端； 6、 將“數(shù)控裝置”模塊中GND連接到“主軸控制”模塊的5端； 7、 將“數(shù)控裝置”模塊的X軸參考點(diǎn)信號連接到“輸入/輸出”模塊的I0.2端； 8、 將“數(shù)控裝置”模塊的Y軸參考點(diǎn)信號連接到“輸入/輸出”模塊的I1.3端； 9、 將“數(shù)控裝置”模塊的Z軸參考點(diǎn)信號連接到“輸入/輸出”模塊的I0.3端； 10、 將“驅(qū)動信號輸出”模塊中“X軸輸出”、“Y軸輸出”和“Z軸輸出”分別對應(yīng)連接到“進(jìn)給驅(qū)動”模塊中“X軸輸入”、“Y軸輸入”和“Z軸輸入”各端子； 11、 將“輸入/輸出”模塊中I1.

56、7連接到“進(jìn)給驅(qū)動”模塊中的“RDY”端。 注意：當(dāng)上述接線正確，確?！?4V輸出”鈕子開關(guān)ON，且綠色指示燈點(diǎn)亮；再把“進(jìn)給驅(qū)動”模塊中“X軸驅(qū)動器”的正轉(zhuǎn)禁止及反轉(zhuǎn)禁止鈕子開關(guān)同時打到ON（驅(qū)動器正常運(yùn)行時正轉(zhuǎn)禁止、反轉(zhuǎn)禁止與DG短路），其他所有鈕子開關(guān)為OFF狀態(tài)，此時實驗臺才能正常運(yùn)行；紅色弱電座和黑色弱電座為直流電源輸入/輸出，紅色為電源正，黑色為電源負(fù)，請謹(jǐn)慎接插，避免出錯，否則可能導(dǎo)致元器件的損壞。 二、系統(tǒng)的上電操作 本實驗臺整個電路是采用弱電控制強(qiáng)電的方式進(jìn)行設(shè)計的，一般數(shù)控機(jī)床的電氣控制設(shè)計都采用這種方式，這樣操作安全，運(yùn)行可靠。主要的低壓器件裝在了“電器模塊”上，包

57、括1個24V開關(guān)電源、1個交流接觸器(KM0)、3個空氣開關(guān)(QF2~QF4)和1個直流24V小型繼電器(KA0)； 在機(jī)床主電路中的低壓電器元件如圖4所示：帶漏電保護(hù)的空氣開關(guān)（QF1），普通空氣開關(guān)（面板上從左到右依次為QF2、QF3、QF4），交流接觸器（KM0），繼電器（KA0），鑰匙開關(guān)（SA1），啟動按鈕（SB2）和停止按鈕（SB1）等。 將實驗臺電源插頭插到實驗中心電源插座上，打開總電源開關(guān)QF1，此時控制屏處于通電狀態(tài)，電壓、電流表顯示電壓電流大小，紅色指示燈亮，實驗臺上的插座帶電；將鑰匙開關(guān)SA1打到“開”，按下啟動按鈕SB2，使中間繼電器KA0線圈得電，KA0常開觸點(diǎn)吸

58、合并自鎖，同時使交流接觸器KM0線圈得電，交流接觸器的三對常開觸點(diǎn)相應(yīng)吸合；此時若空氣開關(guān)QF2接通，則數(shù)控系統(tǒng)得電；若空氣開關(guān)QF3接通，則主軸變頻器得電，從而使主軸電機(jī)通電；若空氣開關(guān)QF4接通，則X、Y、Z軸驅(qū)動器得電，相應(yīng)各軸電機(jī)帶電，為設(shè)備的正常運(yùn)行作好準(zhǔn)備。 圖1 電路控制原理圖 圖4 機(jī)床強(qiáng)電線路圖 上電步驟： 此實驗項目涉及強(qiáng)電部分，實驗應(yīng)在老師指導(dǎo)下進(jìn)行?？刂破镣姇r不可用手觸摸控制屏帶有強(qiáng)電的部分，以免觸電?。?！ 1、 分析電路控制原理圖和相關(guān)說明，了解電路中各元件的位置和接線； 2、 按照項目一的內(nèi)容檢查各

59、部分實驗導(dǎo)線的連接是否正確，確保系統(tǒng)各端子正確連接； 3、 為了給I/O模塊提供24V電源，將電源控制、指示部分的24V輸出連接至輸入/輸出模塊的24V輸入，24V輸出打到ON，綠色指示燈亮； 4、 將電源總開關(guān)QF1合上，交流220V電源進(jìn)入實驗臺，紅色指示燈亮、電壓表和電流表有顯示，插座上有220V電壓，可供外部測試儀器通電使用； 5、 將鑰匙開關(guān)打到ON，按下啟動按鈕，電器模塊上KA0線圈得電常開觸點(diǎn)閉合，同時KM0線圈得電常開觸點(diǎn)閉合； 6、 將電器模塊上的QF2、QF3、QF4依次合上，數(shù)控系統(tǒng)、變頻器和主軸電機(jī)、伺服驅(qū)動器和電機(jī)得電；數(shù)控系統(tǒng)得電后，大約等待30秒，系統(tǒng)自檢

60、完畢； 7、 此時實驗臺上電完成，可以進(jìn)行以后的所有實驗項目； 8、 做完每次實驗項目后，要作以下工作： A、依次把QF2、QF3、QF4空氣開關(guān)斷開； B、按下停止按鈕（紅），把鑰匙開關(guān)打倒OFF側(cè)； C、關(guān)閉所有連接在實驗臺插座上的儀器儀表和其他設(shè)備，拔下電源插頭； D、斷開總電源開關(guān)QF1，確保實驗臺斷電； E、取下所有實驗導(dǎo)線，整理好放到指定的位置。 說明：在實驗過程中，若發(fā)現(xiàn)任一電機(jī)運(yùn)行異常或系統(tǒng)出錯時，按下數(shù)控系統(tǒng)上的急停按鈕，各電機(jī)停止運(yùn)行，排除異常，將急停按鈕復(fù)位；當(dāng)有緊急情況時，可按下實驗臺電源控制模塊上急停按鈕，此時漏電保護(hù)器動作，交流220V電源被切斷，將

61、故障排除后，須按下電源總開關(guān)漏電保護(hù)器的黑色按鈕，使其復(fù)位，才能再次上電；否則，空氣開關(guān)合不上。 如果有故障使總電源跳閘，排除故障后，也須按下電源總開關(guān)上漏電保護(hù)器的黑色按鈕，使其復(fù)位，才能再次上電；否則，空氣開關(guān)合不上。 三、數(shù)控系統(tǒng)的基本操作 控制器中的基本功能可以劃分為以下幾個操作區(qū)域，如圖5所示： 圖5 操作區(qū)域的劃分 操作區(qū)域更換 操作加工顯示鍵，可以直接進(jìn)入加工操作區(qū)； 使用“區(qū)域轉(zhuǎn)換”健，可從任何操作區(qū)域返回主菜單；連續(xù)按兩次后又回到以前的操作； 刪除/退格鍵，在程序編輯畫面時，按此鍵刪除（退格）前一字符；

62、 報警應(yīng)答鍵，再報警出現(xiàn)時，按此鍵可以消除部分報警（取決于報警級別）； 選擇/轉(zhuǎn)換鍵，在設(shè)定參數(shù)時，按此鍵可以選擇或轉(zhuǎn)換參數(shù)； 回車/輸入鍵，按此鍵確認(rèn)所輸入的參數(shù)或者換行； A、車床相關(guān)操作： 1、簡單操作—回參考點(diǎn)： 圖6 車床回參考點(diǎn)窗口 1）、接通電源啟動系統(tǒng)，系統(tǒng)引導(dǎo)以后進(jìn)入“加工”操作區(qū)手動REF運(yùn)行方式（也可以按機(jī)床控制面板上的“參考點(diǎn)”鍵，啟動回參考點(diǎn)運(yùn)行），出現(xiàn)回參考點(diǎn)窗口，如圖2所示，窗口中顯示該坐標(biāo)軸是否回到參考點(diǎn)。 坐標(biāo)軸未回參考點(diǎn) 坐標(biāo)軸已經(jīng)到達(dá)參考點(diǎn) 2）、對于未

63、回參考點(diǎn)的軸，按機(jī)床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵“+X”，使X軸回參考點(diǎn)；按坐標(biāo)軸方向鍵“+Z”，使Z軸回參考點(diǎn)。如果選擇了錯誤的回參考點(diǎn)方向(例如-X，-Z)，不會產(chǎn)生運(yùn)動。通過選擇另一種運(yùn)行方式（如MDA、AUTO、JOG）可以結(jié)束該功能。 2、手動動作： 1）、按機(jī)床控制面板上的“JOG”鍵，啟動手動運(yùn)行方式； 2）、按機(jī)床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵“+X”，“-X”，“+Z”,“-Z”，將使各軸正轉(zhuǎn)運(yùn)行或反轉(zhuǎn)運(yùn)行。 3）、按機(jī)床控制面板上的“主軸正轉(zhuǎn)”和“主軸反轉(zhuǎn)”鍵，可以使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，在系統(tǒng)上可以觀察其給定轉(zhuǎn)速和實際反饋轉(zhuǎn)速，按“主軸停止”鍵停止運(yùn)動。 B、銑床相關(guān)操作： 1、簡

64、單操作—回參考點(diǎn)： 1）、按機(jī)床控制面板上的“參考點(diǎn)”鍵，啟動回參考點(diǎn)運(yùn)行。在回參考點(diǎn)窗口(圖3)中顯示該坐標(biāo)軸是否回到參考點(diǎn)。 2）、對于未回參考點(diǎn)的軸，按機(jī)床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵“+X”，使X軸回參考點(diǎn)；按機(jī)床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵“+Y”，使Y軸回參考點(diǎn)；按機(jī)床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵“+Z”，使Z軸回參考點(diǎn)。如果選擇了錯誤的回參考點(diǎn)方向(例如-X，-Y，-Z)，不會產(chǎn)生運(yùn)動。 2、手動動作： 1）、按機(jī)床控制面板上的“JOG”鍵，啟動手動運(yùn)行方式； 2）、按機(jī)床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵“+X”，“-X”，“+Y”，“-Y”,“+Z”,“-Z”，將使各軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。 3

65、）、按機(jī)床控制面板上的“主軸正轉(zhuǎn)”和“主軸反轉(zhuǎn)”鍵，可以使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，在系統(tǒng)上可以觀察其給定轉(zhuǎn)速和實際反饋轉(zhuǎn)速，按“主軸停止”鍵停止運(yùn)動。 圖7 銑床回參考點(diǎn)窗口 坐標(biāo)軸未回參考點(diǎn) 坐標(biāo)軸已經(jīng)到達(dá)參考點(diǎn) 注意：一般情況下系統(tǒng)開機(jī)后，首先進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，否則在執(zhí)行以后的命令時會報警提示“有未回參考點(diǎn)的軸”。 四、數(shù)控系統(tǒng)的初始化操作 802C系統(tǒng)內(nèi)，有靜態(tài)存儲器SRAM和高速閃存Flash ROM兩種存儲器，靜態(tài)存儲器用于存放工作數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括：機(jī)床數(shù)據(jù)、刀具數(shù)據(jù)、零點(diǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)、螺距補(bǔ)償、R參數(shù)、零件程序、固定循環(huán)。高速閃存區(qū)存放固定數(shù)據(jù)，

66、通常為數(shù)據(jù)備份區(qū)以及存放系統(tǒng)程序區(qū)。 A、NC的啟動方式 圖8 1、正常上電啟動，即以靜態(tài)存儲器區(qū)的數(shù)據(jù)啟動。正常上電啟動時，系統(tǒng)檢測靜態(tài)存儲器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)靜態(tài)存儲器掉電，如果做過內(nèi)部數(shù)據(jù)備份，系統(tǒng)自動將備份數(shù)據(jù)裝入工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動；如果沒有，則系統(tǒng)將出廠數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動。 2、缺省值上電啟動，以數(shù)控系統(tǒng)出廠（指西門子公司）時數(shù)據(jù)啟動，制造商機(jī)床數(shù)據(jù)被取消。出廠數(shù)據(jù)寫入靜態(tài)存儲器的工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動。 3、按儲存數(shù)據(jù)上電啟動，以高速閃存內(nèi)得到備份數(shù)據(jù)啟動。啟動時，備份數(shù)據(jù)寫入靜態(tài)存儲器的工作區(qū)。 B、數(shù)據(jù)保護(hù)。 802C的數(shù)據(jù)保護(hù)分內(nèi)部存儲和外部存儲兩種。內(nèi)部存儲通過“數(shù)據(jù)存儲”軟鍵將機(jī)床數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)、加工程序、絲杠螺距補(bǔ)償數(shù)據(jù)等存儲于靜態(tài)存儲器中。外部存儲則利用SIEMENS提供的WINPCIN通訊工具軟件，通過RS232接口將系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)備份到外部計算機(jī)中。 C、系統(tǒng)的保護(hù)級別。 保護(hù)級 保 護(hù) 范 圍 0-1 系統(tǒng)級別 系統(tǒng)保留 2 制造商級別（EVENING） 可瀏覽或修改所有開