发布时间 : 星期三 文章数控实训报告说明书6 - 图文更新完毕开始阅读
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目录................................................................................................................................ 1 第一章 数控机床及数控系统...................................................................................... 1 1.1数控机床.............................................................................................................. 1 1.2数控系统.............................................................................................................. 1 1.3 FUNAC-Oi MateMD实训台简介 ...................................................................... 3 1.3.1 CNC集成MDI/LCD单元以及操作面板 .................................................. 5 1.3.2 I/O单元模块 ............................................................................................. 6 1.3.3伺服驱动单元模块....................................................................................... 7 1.3.4主轴变频器模块........................................................................................... 8 1.3.5 电器模块.................................................................................................... 9 第二章主电源电气回路 24 V电气回路 ................................................................. 14 2.1主电源电气回路................................................................................................ 14 2.2 24V电气回路 .................................................................................................... 15 第三章CNC电气回路 CNC引脚连接图 .............................................................. 16 第四章伺服电气回路 伺服引脚连接图.................................................................. 17 第五章 主轴电气回路 主轴引脚连接图................................................................ 18 第六章 数控机床典型故障诊断与维修.................................................................. 18 6.1 数控机床故障产生的原因............................................................................... 18 6.2 数控机床故障排除的一般方法....................................................................... 19 6.3故障一................................................................................................................ 20 6.3.1故障现象：................................................................................................. 20 6.3.2故障排除：................................................................................................. 20 6.4 故障二............................................................................................................... 21 6.4.1 故障现象.................................................................................................... 21 6.4.2 故障排除.................................................................................................... 21 第七章 电气接线标准................................................................................................ 22 7.1一般标准导线和电缆铺设................................................................................ 22 7.2接线标准............................................................................................................ 23 第八章 电气调试标准................................................................................................ 23 8.1 电气调试的定义............................................................................................... 23 8.2电气调试的范围................................................................................................ 23 8.3电气调试所需的基本理论知识........................................................................ 23 8.4电气调试的准备工作........................................................................................ 24 8.5电气调试中的一般要求.................................................................................... 24 8.6电气调试单体调试和系统调试的一般要求.................................................... 25 实训感受...................................................................................................................... 26 参考文献...................................................................................................................... 26
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第一章 数控机床及数控系统
1.1数控机床
数控机床通常有控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。控制系统用于数控机床的运算、管理和控制，通过输入介质得到数据，对这些数据进行解释和运算并对机床产生作用；伺服系统根据控制系统的指令驱动机床，使刀具和零件执行数控代码规定的运动；检测系统则是用来检测机床执行件（工作台、转台、滑板等）的位移和速度变化量，并将检测结果反馈到输入端，与输入指令进行比较，根据其差别调整机床运动；机床传动系统是由进给伺服驱动元件至机床执行件之间的机械进给传动装置；辅助系统种类繁多，如：固定循环（能进行各种多次重复加工）、自动换刀（可交换指定刀具、传动间隙补偿机械传动系统产生的间隙误差）等等。
数控机床的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有以下特点： 1、加工精度高，具有稳定的加工质量；
2、可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；
3、加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 4、机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3-5倍）；
5、机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；
6、对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
1.2数控系统
计算机数控系统(简称CNC系统）由程序、输入输出设备、CNC装置、可编程控制器(PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。数控系统接受按零件加工顺序记载机床加工所需的各种信息，并将加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，同时进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使刀具实现相对运动，完成零件加工过程。
CNC系统的功能 CNC系统由于现在普遍采用微处理器，通过软件可以实现很多功能。数控系统有多种系列，性能各异。数控系统的功能通常包括基本功能和选择功能。基本功能是数控系统必备的功能，选择功能是供用户根据机床特点和
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用途进行选择的功能。CNC系统的功能主要反映在准备功能G指令代码和辅助功能M指令代码上。根据数控机床的类型。用途、档次的不同，CNC系统的功能有很大差异，下面介绍其主要功能。
1、控制功能 CNC系统能控制的轴数和能同时控制（联动）的轴数是其主要性能之一。控制轴有移动轴和回转轴，有基本轴和附加轴。通过轴的联动可以完成轮廓轨迹的加工。一般数控车床只需要二轴控制，二轴联动；一般数控铣床需要三周控制、三轴联动或2.5轴联动；一般加工中心为多轴控制，三轴联动。控制轴数越多，特别是同时控制的轴数越多，要求CNC系统的功能就越强，同时CNC 系统也就越复杂，编制程序也越困难。
2、准备功能 准备功能也称G指令代码，它用于指定机床运动方式的功能，包括基本移动、平面选择、坐标设定、刀具补偿、固定循环等指令。对于点位式的加工机床，如钻床、冲床等，需要点位移动控制系统。对于轮廓控制的加工机床，如车床、铣床、加工中心等，需要控制系统有两个或两个以上的进给坐标具有联动功能。
3、插补功能 CNC系统是通过软件插补来实现刀具运动运动轨迹控制的。由于轮廓控制的实时性很强，软件插补的计算速度难以满足数控机床对进给速度和分辨率的要求，同时由于CNC不断扩展其他方面的功能也要求减少插补计算所占用的CPU时间，因此，CNC的差不过能实际上被分为粗插补和精插补，插补软件每次插补一个小线段的数据为粗插补，伺服系统根据插补的结果，将小线段分为单个脉冲的输出称为精插补。有的数控机床采用硬件进行精插补。
4、进给功能 根据加工工艺的要求，CNC系统的进给功能用F指令代码直接指定数控机床加工的进给速度。
（1）切削进给速度 以每分钟进给的毫米数指定刀具的进给速度，如100mm/min.对于回转轴，便是每分钟进给的角度；
（2） 同步的进给四度 以主轴进给的毫米数规定的进给速度，如0.02.mm/r。只有主轴上装个位置编码器的数控机床才能指定同步进给速度，用于切削螺纹的编程；
（3）进给倍率 操作面板上设置了进给倍率开关，倍率可以从0~200%之间变化，每档间隔10%使用倍率开关不用修改程序就可以改变进给速度，并可以在试切时随时改变进给速度或在发生意外时随时停止进给。
5、主轴功能 主轴功能就是指定主轴转速的功能。 （1）转速的编码方式 一般用S指令代码指定。一般用地支付S后加两位数字或四位数字表示，单位分别为r/min和mm/min；
（2）指定恒定线速度 该功能可以保证车床和磨床加工工件断面质量和不同直径的外圆的加工工具有相同的切削速度；
（3）主轴定向准停 该功能使主轴在径向的某一个位置准确停止，有自动换刀功能的机床必须选取有这一功能的CNC装置。
6.辅助功能 辅助功能用来指定主轴的启停和转向；切削液的开和关；刀库的启和停等，一般是开关量的控制，它用M指令代码表示，各种型号的数控装置具有的辅助功能差别很大，而且有许多是自定义。
7.刀具功能 刀具功能用来选择所需的刀具，刀具功能字以地址符T为首，后面跟二位或四位数字，代表刀具的编号。
8.补偿功能 补偿功能是通过输入到CNC系统存储器的补偿量，根据编程轨迹重新计算刀具的运动轨迹和坐标尺寸，从而加工出符号要求的工件。补偿功能
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主要有以下种类：
（1）刀具的尺寸补偿 如刀具长度补偿、刀具 半径补偿和刀尖圆补偿。这些功能可以补偿刀具磨损以及换刀时对准正确位置，简化编程；
（2）丝杠的螺距误差补偿和反向间隙补偿或者热变形补偿 通过事先检测出丝杠螺距误差和反向间隙，并输入到CNC系统中，在实际加工中进行补偿，从而提高数控机床的加工精度。
9.字符、图形显示功能 CNC控制器可以配置单色或彩色CRT或LCD，通过软件和硬件接口实现字符和图形的显示。通常可以显示程序、参数、各种补偿量、坐标位置、故障信息、人机对话编程菜单、零件图形及刀具实际移动轨迹的坐标等。
10.自诊断功能 为了防止故障的发生或在发生故障后可以迅速查明故障的类型和部位，以减少停机时间，CNC系统中设置了各种诊断程序。不同的CNC系统设置的诊断程序是不同的，诊断的水平也不同。诊断程序一般可以包含在系统程序中，在系统运行过程中进行检查和诊断；也可以作为服务性程序，在系统运行前或故障停机后进行诊断，查找故障部位。有的CNC可以进行远程通信诊断。
11.通信功能 为了适应柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）的需求CNC的装置通常具有RS232C通信接口，有的还备有DNC接口。也有的CNC还可以通过制造自动化协议（MAP）接入工厂的通信网络。
12.人机交互图形编程功能 为了进一步提高数控机床的编程效率。对于NC程序的的编制，特别是较为复杂零件的NC程序都要通过计算机辅助编程，尤其是利用图形进行自动变成，以提高编程效率。因此，对于现代CNC系统一般要求具有人机交互图形编程功能。有这种功能的CNC系统可以根据零件图直接编制程序，即编程人员只需送入图样上简单表示的几何尺寸就能自动地计算出全部交点、切点和圆心坐标，生成加工程序。有的CNC系统可根据引导图和显示说明进行对话是编程，并具有自动工序选择、刀具和切削条件的自动选择等智能功能。有的CNC系统还备有用户宏程序功能（如日本FANUC系统）。这些功能有助于那些未受过CNC编程专门训练的机械工人能够很快地进行编程制工作。 具体来说，数控就是通过数控编程来实现自动化生产的。
1.3 FUNAC-Oi MateMD实训台简介
FUNAC-Oi MateMD实训系统主要由一台控制系统和一台2坐标滑台组成，如图1-1所示:
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