數(shù)控機床原理及電氣改造.ppt

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數(shù)控機床及電氣改造,2005.11,數(shù)字控制（numericalcontrol）是一種自動控制技術(shù)，是用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法，簡稱為數(shù)（NC）。IFIP第五技術(shù)委員會對數(shù)控機床作了如下定義：數(shù)控機床是一個裝有程序控制系統(tǒng)的機床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其他符號編碼指令規(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，從而使機床動作和加工零件。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產(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)動及進給驅(qū)動裝置等部分。,數(shù)控機床的坐標(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),,高性價比,,,性能,價格,高性能型,普及型,,SINUMERIK系統(tǒng)簡介,810D/810DE,最多可控5個數(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個數(shù)字進給軸+1數(shù)字或模擬主軸適用于車削和銑削加工,最多可控31個數(shù)字軸包括定位軸，10個通道，10個方式組適用于所有加工工藝,SINUMERIK810D,SINUMERIK840D,SINUMERIK802D系統(tǒng)簡介,,SINUMERIK802D主機PCU,CNC鍵盤,I/O模塊PP72/48,1FK6系列進給電機,1PH7數(shù)字主軸,驅(qū)動裝置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,380VAC,24V直流電源SITOP/PS307,濾波器,,電抗器,,,,,,,,,,機床電器部件,手輪,變壓器,,,220VAC,24VDC,,RS232隔離器,24VDC,24VDC,鍵盤,,,機床控制面板,主開關(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,伺服電機,220VAC,,,系統(tǒng)的初始化（標(biāo)準車床或銑床）,WINPCIN:設(shè)置：格式：二進制通訊格式波特率：<=19200,802D通訊設(shè)置：格式：二進制通訊格式波特率：<=19200,初始化時不能通過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–符號編程,調(diào)試準備–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?傳送顯示語言PC?802D?傳送加工程序PC?802D?備份機床數(shù)據(jù)（文本）802D?PC?傳送螺補文件（文本）PC??802D?備份啟動數(shù)據(jù)（二進制）802D?PC,傳輸?shù)奈募袷剑?文本格式?二進制格式,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、校驗位等?通訊雙方必須具有相同數(shù)據(jù)格式文本格式、二進制格式?數(shù)據(jù)接受方應(yīng)首先進入等待狀態(tài),機床的改造,,,機床的狀況：進口數(shù)控機床;進口二手數(shù)控機床;國產(chǎn)數(shù)控機床;普通機床改造方案的制定：機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)動裝置和電機只保留直流主軸電機不保留驅(qū)動裝置和電機老主軸電氣系統(tǒng)的分折及改造方案：保留驅(qū)動裝置和電機不保留驅(qū)動裝置和電機老測量系統(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、機床電氣器件原機床原始資料、控制要求和特殊選件,數(shù)控機床的與普通機床的主要區(qū)別自動化按指令自動地對進給速度、切削深度、主軸回轉(zhuǎn)速度以及其它輔助功能進行控制,可加工出復(fù)雜曲面的零部件。大功率和高精度相同規(guī)格的機床,數(shù)控機床的主軸電機功率要大50~100%,定位精度可達5微米,重度定位精度可達2微米。高速度普通機床的進給速度一般最快3~6米/分鐘,主軸轉(zhuǎn)速<600轉(zhuǎn)/分鐘,數(shù)控機床的進給速度一般最快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。工件自動定位、對刀、刀具監(jiān)控、機床與工件精度檢測和補償?shù)裙δ?。可靠性?yīng)能在高負荷下長時間無故障地連續(xù)工作。,數(shù)控機床的驗收,,數(shù)控機床的驗收,機床性能及數(shù)控功能試驗主軸系統(tǒng)性能、換檔、準停；編程轉(zhuǎn)數(shù)與實際數(shù);進給系統(tǒng)性能;自動換刀系統(tǒng);安全裝置;潤滑裝置;氣、液壓裝置;附屬裝置;數(shù)控功能;連續(xù)空運轉(zhuǎn)試驗,數(shù)控機床的驗收,機床幾何精度檢查工作臺面的平面度；各坐標(biāo)方向移動的相互垂直度；X坐標(biāo)方向移動時工作臺面的平行度；Y坐標(biāo)方向移動時工作臺面的平行度；主軸的軸向竄動；主軸孔的徑向跳動；主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動時，主軸軸心的平行度；主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度；主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動的直線度,數(shù)控機床的驗收,機床定位精度檢查：直線運動定位精度（X、Y、Z、U、V、W軸）直線運動重復(fù)定位精度直線運動軸機械原點的返回精度回轉(zhuǎn)運動定位精度（A、B、C轉(zhuǎn)臺軸）回轉(zhuǎn)軸原點的返回精度回轉(zhuǎn)運動的重復(fù)定位精度機床切削精度檢查：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,