设备管理_数控铣床实训设备指导书

数控铣床实训设备实训指导书 引领教育新理念 148 创造教育新环境前 言目前普通机床逐渐由高精度、高效率的数控机床替代，制造设备的大规模数控化。企业急需一大批能熟练掌握数控机床编程、操作、电器维修与机床维护的工程技术人员。为此，国家制订了数控技能型紧缺人才的培养培训方案，技能型紧缺人才的培养要把提高学生的职业能力放在突出的位置，加强生产实习、实训等实践性的教学环节，使学生成为企业迫切需要的高素质人才。本设备主要是为高中等职业技术学校、职业培训机构研制的自动控制及其它相关专业学习数控技术，解决实际的维修能力而设计的教学实训设备。由于编者水平有限，书中难免有缺点之处，恳请读者予以批评指正。目录使用说明部分3一、产品概述：3二、技术参数3三、产品结构4四、基本配置5实训指导部分6项目一、数控铣床实训设备的结构8项目二、数控铣床实训设备的硬件连接12项目三、数控铣床实训设备面板组成与画面的操作20项目四、数控铣床实训设备参数设置与调试31项目五、数控铣床实训设备PMC编程软件的使用42项目六、数控铣床实训设备I/O组成及PMC画面操作49项目七、数控铣床实训设备PMC基本指令编程练习71项目八、数控铣床实训设备SERVO GUIDE调试步骤83项目九、数控铣床实训设备变频器的设置与调试105项目十、数控铣床实训设备进给轴的控制110项目十一、数控铣床实训设备用CF卡进行数据传输114项目十二、数控铣床实训设备程序格式117项目十三、数控铣床实训设备丝杠螺距误差检测与补偿126项目十五、数控铣床实训设备智能化考核系统的使用137使用说明部分一、产品概述：本设备是专门为职业院校、职业教育培训机构研制的数控机床维修实训设备，根据机电类行业中数控维修技术的特点，对数控机床电气控制及机械传动进行拆装，针对实训教学活动进行了专门设计，包含了数控系统应用、PMC控制、变频器调速控制、伺服驱动控制、冷却电机控制、机械安装等技术，强化了学生对数控机床的安装、接线、调试、故障诊断与维修等综合能力，适应于高级职业学院、技师学院、技工学校、中等职业院校用于培养学生掌握数控机床的编程方法，数控机床电气设计、安装、调试、维修等实际动手力，也适用于电工类技能与高技能人才的培训、教学、实验实操、考核、鉴定等使用，尤其适合各类技能比赛的要求。该套设备采用模块化设计，主要由电源模块、操作面板模块、变频调速模块、交流伺服模块、电机模块、按钮模块及故障设置模块所组成。该设备采用开放式设计，学员可在设备上进行数控编程、交流伺服的操作、变频器的操作等方面单一技能的操作实训，也能够模拟工业生产现场根据各自情况对系统的控制要求，进行自行设计、组合安装、调试，从而更好培养学生的动手能力和分析能力。同时该设备也为科研人员进一步了解数控机床结构提供了必要的平台。二、技术参数工作电源：三相五线 380V5% 50Hz安全保护：漏电保护（动作电流30mA），过流保护，熔断器保护额定功率：2.0KVA环境温度：-10一40相对湿度：90% (25)数控系统：FANUC 0imate-TD变频器： FR-E740-0. 4KW主轴电机： 60W外形尺寸：电气控制柜800mm350mm1800m机械安装台620mm620mm770mm三、产品结构该设备采用分立式设计，由电气控制柜、机械安装台组成，电气柜正面装有数控系统和操作面板，系统左上角装有三色灯，背面安装有网孔板，用以安装变频器、伺服驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、空气开关、开关电源、接线端子排、I/O分线板、走线槽等，电控柜下方装有变压器；机械安装平台上面安装有三轴滑台 数控系统模块采用发那科的数控系统，能满足不同类型机床的实训教学，控制信号均已引至网孔板的接线端子排上。（图片仅供参考）四、基本配置序号名称规格数量备注1电气控制柜800mm350mm 1800 mm1台2机械安装台620mm 620 mm 770mm1台3数控系统发那科 0i mate-MD1台4变频器三菱E740变频器1只5驱动模块发那科is 伺服驱动系统2套6冷却电机三相异步电机1只7主轴电机三相异步电机1只8电子手轮手摇脉冲发生器1只9运动执行模块三轴滑台及附件1套10电源模块开关电源1只，控制变压器1只、伺服变压器1只1套11电器元件漏电保护开关1个、熔断器1只、过载保护器1只等1套12测量量具1套自备13装配接线工具1套自备实训指导部分一、 数控技术综述数控技术是综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机床制造等学科领域最新成果而形成的一门边缘科学技术。在现代机械制造领域中，数控技术已成为核心技术之一，是实现柔性制造、计算机集成制造、工厂自动化的重要基础技术之一，数控技术较早地应用与机床装备中，本书中的数控技术具体指机床数控技术。 国家标准（GB8129-89）把机床数控技术定义为“用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”，简称数控。数控机床就是采用了数控技术的机床。国际信息处理联盟（International Federation of Information Processing）第五技术委员会对数控机床做了如下定义：“数控机床是一个装有过程控制系统的机床。”换言之，数控机床是一个采用计算机，利用数字信息进行控制的高效、能自动化加工的机床，它能够按照机床规定的数字化代码，把各种机械位移量、工艺参数、辅助功能（如刀具交换、冷却液开关等）表示出来，经过数控系统的逻辑处理和运算，发生各种控制指令，实现要求的机械动作，自动完成零件加工任务。在被加工零件或加工工序变换时，它只需改变控制的指令程序就可以实现新的加工。所以，数控机床是一种灵活性很强、技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。 随着自动控制理论、电子技术、计算机技术、精密测量技术和机械制造技术的进一步发展，数控技术正向高速度、高精度、智能化、开放型以及高可靠性等方向迅速发展。 机床数控技术由机床本体、数控系统和外围技术组成。二、 实验的一般过程数控技术实验的内容广泛，每个实验目的、步骤也有所不同，但基本过程却是类似的。为了达到每个实验的预期效果，要求参加实验者做到：实验前认真预习，实验中遵守实验操作规则，实验结束后认真总结。（一） 实验前要认真预习，写出预习报告为了避免盲目性，使实验过程有条不紊地进行，在每个实验前都要仔细阅读实验指导书，复习理论教材中有关章节的内容，理解实验原理，心中有数。充分写出实验预习报告，预习报告的内容包括：1) 项目要求、相关知识、任务实施；2) 实验基本原理、实验步骤和有关注意事项；（二） 认真上好实验课，遵守实验操作规则上实验课并严格遵守实验操作规则，是提高实验效果，保证实验质量的重要前提。因此实验者必须做到以下几点：(1) 上实验课时首先要认真听老师的讲解，明确实验中的有关问题； (2) 在进入指定实验位置后，首先要检查380V交流电源插座和有关开关的位置，检查实验所需的元器件和测试线等是否符合要求；(3) 实验电路的组装和实验仪器的连线，必须按实验指导书和实验原理的要求连接，一般不要随意更动；(4) 在进行实验电路的调整测试前，必须首先调整好直流电源，使其极性和电压符合实验要求，才能接入实验电路；(5) 实验结束后应首先切断电源，实验结果经指导老师审阅、同意后才可拆除。整理好仪器设备，清理好实验现场，方可离开实验室。三、 实验安全数控技术实验安全包括人身安全和设备安全。实验者必须具备一定的安全常识，遵守实验安全规则，才能避免发生人身伤害事故，防止损坏实验设备。（一） 人身安全(1) 实验前应搞清楚电源开关空气开关、插座的位置，了解其正确操作方法，并检查其是否安全可靠;(2) 检查设备的电源线、实验电路中有强电通过的连线等有无良好的绝缘外套，其芯线不得裸露；(3) 实验过程中一定要养成实验前先接实验电路后接电源，实验完毕后，先切断电源后拆实验电路的操作习惯。(4) 通电过程中，不得接、插连接线。项目一、数控铣床实训设备的结构任务一、数控铣床的结构任务要求：1、 了解常见的数控铣床的布局形式与结构特点2、 熟悉常见的数控铣床的电气控制要求3、 掌握典型数控铣床的电器控制实现方法相关知识：1、数控铣床的功能与结构特点 数控铣床是采用铣削方式加工工件的数控机床。其加工功能很强，能够铣削各种平面轮廓和立体轮廓零件，如凸轮、模具、叶片、螺旋桨等。配上相应的刀具后，数控铣床还可用来对零件进行钻、扩、铰和镗孔加工及攻螺纹等。铣床的主轴一般采用变频控制与伺服控制；进给轴采用伺服控制，低端的机床也有采用步进电机驱动；还包含润滑、冷却、排屑等辅助功能。数控铣床按主轴布局方式大致可以分为立式铣床与卧式铣床。2、数控铣床的机械布局2.1立式数控铣床立式数控铣床的主轴轴线垂直于水平面，是数控铣床中最常见的一种布局形式，应用范围也最广泛。如图1-1-1ZY图1-1-1 立式数控铣床 立式数控铣床Z轴向下为Z轴负方向，操作时注意进给速度！2.2卧式数控铣床卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面，主要用于加工零件侧面的轮廓。3、数控铣床的数控系统功能3.1控制轴运动功能数控系统能独立控制X、Y、Z三轴，自动加工过程可以同时控制三个轴。3.2刀具自动补偿功能数控铣床的刀具补偿包括刀具半径自动补偿和刀具长度自动补偿两种。3.3固定循环功能数控铣床数控功能的固定循环功能主要指孔加工的固定循环功能，包括深孔钻削循环、攻螺纹循环、定点钻孔循环等。这些加工的共同特点是加工过程要反复多次完成几个基本动作，按一般方式编程，需要较长的程序，而利用数控系统的固定循环功能，大大简化了程序。3.4镜像功能镜像功能也称轴对称加工功能。当工件具有相对于某一轴对称的形状时，就可以利用此功能和调用子程序的方法，只对工件的一部分进行编程，而能加工出工件的整体。3.5准备功能准备功能也称为G功能，是用来指定数控铣床动作方式的功能。G代码指令由G代码和它后面的两位数字组成。3.6辅助功能辅助功能也称为M功能，是用来指定数控铣床的辅助动作及状态，M代码指令由M代码和它后面的两位数字组成。3.7主轴功能数控铣床主轴功能主要表示主轴转速。主轴功能由字母S及其后面的数字表示。3.8进给功能数控铣床的进给功能主要是指加工过程各轴进给速度的功能，进给速度功能指令由F代码及其后面的数字组成。三、加工中心1、数控加工中心的功能与结构特点加工中心是在数控铣床的基础上发展起来的，早期的加工中心就是指配有自动换刀装置和刀库并能在加工过程中实现自动换刀的数控镗铣床。所以它和数控铣床有很多相似之处，不过它的结构和控制系统功能都比数控铣床复杂得多。通过在刀库上安装不同用途的刀具，加工中心可在一次装夹中实现零件的铣、钻、镗、铰、攻螺纹等多种加工过程。2、数控加工中心的机械布局 2.1立式加工中心 立式加工中心的主轴垂直设置，一般具有三个坐标轴，可以实现三轴联动，如图1-1-2 图1-1-2立式加工中心2.2卧式加工中心 卧式加工中心的主轴水平设置，便于加工零件侧面，如图1-1-3 图1-1-3 卧式加工中心2.3复合加工中心 复合加工中心指立、卧两用加工中心，即兼有立式加工中心和卧式加工中心的功能。实训设备介绍：1、 设备结构与功能介绍，如图1-1-4，图1-1-5。三轴滑台网孔板机床操作面板数控系统 图1-1-4YL-559数控车床 图1-1-5 双轴滑台任务实施：1、 根据表格中的控制要求，填写相对应的控制方式。 机床类型控制要求控制方式实现数控铣床主轴可以实现无级调速主轴可以实现低转速与大扭矩加工主轴可以进行速度反馈进给轴实现开环控制进给轴实现半闭环控制进给轴实现闭环控制进给轴可以实现无挡块回零可以实现自动换刀项目二、数控铣床实训设备的硬件连接任务一、数控铣床实训设备的硬件连接任务要求：1、 了解各接口的定义2、 完成FANUC数控系统的FSSB总线的硬件连接3、 完成FANUC数控系统的I/O link的硬件连接4、 完成发那科车床的电气连接相关知识：1、 系统的连接框图，如图2-1-1图2-1-1 系统整体连接图2、 数控系统的接口定义：FANUC 0i MODEL D 系统硬件在硬件上作了很多增加。如标配以太网口（mate的不含）、系统状态显示数码管等。图2-1-2为FANUC 0i D/0i mate D系统接口图 图2-1-2 FANUC 0i D/0i mate D系统接口图1） 系统各端子的功能如表2-1-1：端 口 号 用 途COP10A伺服FSSB总线接口，此口为光缆口CD38A以太网接口CA122系统软键信号接口JA2系统MDI键盘接口JD36A/JD36BRS-232-C串行接口1/2JA40模拟主轴信号接口/高速跳转信号接口JD51AI/O link总线接口JA41串行主轴接口/主轴独立编码器接口CP1系统电源输入（DC24V）表2-1-1 0i D系统各接口功能3、 FANUC数控系统的FSSB总线的构成与连接方法 FANUC伺服控制系统的连接，无论是i或i的伺服，在外围连接电路具有很多类似的地方，大致分为光缆连接、控制电源连接、主电源连接、急停信号连接、MCC连接、主轴指令连接（指串行主轴，模拟主轴接在变频器中）、伺服电机主电源连接、伺服电机编码器连接。以i多轴驱动器为例来说明。如图2-1-3图2-1-3 伺服放大器各接口1) 光缆连接（FSSB总线）发那科的FSSB总线采用光缆通讯，在硬件连接方面，遵循从A到B得规律，即COP10A为总线输出，COP10B为总线输入，需要注意的是光缆在任何情况下不能硬折，以免损坏。如图2-1-4 图2-1-4 FSSB连接图2) 控制电源连接控制电源采用DC24V电源，主要用于伺服控制电路的电源供电。在上电顺序中，推荐优先系统通电。如图2-1-5直流24V电源输入，必须要注意电源正负极图2-1-5 24V电源连接图图2-1-6 控制电源连接3) 主电源连接主电源是用于伺服电机动力电源的变换。如图2-1-7MCC:一般接急停继电器的常开触点ESP:一般用于串接在伺服主电源接触器的线圈，且交流接触器线圈电压不超过AC250V,常规采用110V3相220V输入电源， 图2-1-7 主电源连接 图2-1-8 急停与MCC连接4) 急停与MCC连接该部分主要用于对伺服主电源的控制与伺服放大器的保护，如发生报警、急停等情况下能够切断伺服放大器主电源。如图2-1-8，图2-1-9。 图2-1-9 ESP与MCC连接电路图5) 主轴指令信号连接 发那科的主轴控制采用两种类型，分别是模拟主轴与串行主轴，模拟主轴的控制对象是系统JA40口输出0-10V的电压给变频器，从而控制主轴电机的转速；如图2-1-10 图2-1-10 主轴指令线的连接6) 伺服电机动力电源连接主要包含伺服主轴电机与伺服进给电机的动力电源连接，伺服主轴电机的动力电源是采用接线端子的方式连接，伺服进给电机的动力电源是采用接插件连接，在连接过程中，一定要注意相序的正确。如图2-1-11伺服进给电机编码器伺服进给电机动力电源 图2-1-11 伺服电机动力电源的连接 图2-1-12伺服电机反馈的连接7) 伺服电机反馈的连接主要包含伺服进给电机的反馈连接，伺服进给电机的反馈接口接JF1等接口，如图2-1-128) 伺服主轴电机的接线与伺服进给电机的连接注意伺服主轴电机接线盒内，不仅含有动力电源端子、编码器接口，还有伺服主轴电机风扇接口。如图2-1-13刹车接口插头上的白色标记对着伺服电机上的白色标记的 禁止进行轴向敲击图2-1-13 伺服电机注意事项4、 FANUC数控系统的I/O LINK连接发那科系统的PMC是是通过专用的I/O LINK与系统进行通讯的，PMC在进行着I/O信号控制的同时，还可以实现手轮与I/O LINK轴的控制，但外围的连接却很简单，且很有规律，同样是从A到B，系统侧的JD51A(0i C系统为JD1A)接到I/O模块的JD1B,JA3或者JA58可以连接手轮。如图2-1-14FANUC的PMC地址分配大致如下：X-MT输入到PMC得信号，如接近开关、急停信号等。Y-PMC输出到MT的信号，F-CNC输入到PMC的信号，是固定的地址。G-PMC输出到CNC的信号，也是固定的地址。R、T、C、K、D、A为PMC程序使用的内部地址。连接手轮连接系统JD51A图2-1-14 I/O 模块5、 急停与伺服上电控制回路的连接当FSSB总线与I/O LINK的连接完成后，还需要对急停回路与伺服上电回路进行连接才能构成一个简单的数控机床控制回路，下面将分别对这两个部分进行介绍。如图2-1-15 图2-1-15原理图1） 急停控制回路急停控制回路一般有两个部分构成，一个是PMC急停控制信号X8.4；另外一路是伺服放大器的ESP端子，这两个部分中任意一个断开就出现报警，ESP断开出现SV401报警,X8.4断开出现ESP报警。但这两个部分全部是通过一个元件来处理的，就是急停继电器。如图2-1-16 图2-1-16急停继电器 图2-1-17交流接触器2） 伺服上电回路伺服上电回路是给伺服放大器主电源供电的回路，伺服放大器的主电源一般采用三相220V的交流电源，通过交流接触器接入伺服放大器，交流接触器的线圈受到伺服放大器的CX29的控制，当CX29闭合时，交流接触器的线圈得电吸合，给放大器通入主电源。图2-1-17为交流接触器。任务实施：本次任务主要是了解各端口的作用与定义，并进行硬件连接。步骤一：完成系统、X轴放大器、Y轴放大器、Z轴放大器的FSSB总线的连接。步骤二：完成I/O LINK的连接，体会从A到B的连接规律步骤三：完成放大器、系统等部分电源的连接步骤四：完成伺服电机、主轴电机、编码器的连接项目三、数控铣床实训设备面板组成与画面的操作任务一 系统面板的组成任务要求：1、 熟悉发那科系统面板的各键含义2、 熟悉机床操作面板的含义相关知识：1. 发那科系统面板的组成发那科系统的操作面板可分为：LCD显示区、MDI键盘区（包括字符键和功能键等）、软键开关区和存储卡接口。显示屏尺寸为8.4”LCD/MDI(彩色)、10.4”LCD（彩色），8.4”LCD/MDI(彩色)系统的外形有竖形和横形两种， 10.4”LCD（彩色）的MDI面板是单独的。如图3-1-1，3-1-2 图3-1-1 8.4”LCD 图3-1-2 10.4”LCD2. MDI面板上各功能键的含义1） MDI键盘区上面四行为字母、数字和字符部分，操作时，用于字符的输入；其中“EOB”为分号（;）输入键；其他为功能或编辑键。2） SHIFT键：上档键，按一下此键，再按字符键，将输入对应右下角的字符；3） CAN键：退格/取消键，可删除已输入到缓冲器的最后一个字符；4） INPUT键：写入键，当按了地址键或数字键后，数据被输入到缓冲器，并在屏幕上显示出来；为了把键入到输入缓冲器中的数据拷贝到寄存器，按此键将字符写入到指定的位置；5） ALTER键：替换键；6） INSERT键：插入键；7） DELETE键：删除键；8） PAGE键：翻页键，包括上下两个键，分别表示屏幕上页键和屏幕下页键；9） HELP键：帮助键，按此键用来显示如何操作机床；10） RESER键：复位键，按此键可以使CNC复位，用来消除报警；11） 方向键：分别代表光标的上、下、左、右移动；12） 软键区：这些键对应各种功能键的各种操作功能，根据操作界面相应变化；13） 下页键（NEXT）：此键用以扩展软键菜单，按下此键菜单改变，再按下此键菜单恢复；任务实施：根据上面讲的知识，对照实际机床进行相关按键的操作1. 机床开机的操作与急停的操作1） 合上电源总开关。2） 按绿色系统启动按钮。3） 当出现位置页面时、表示开电成功，进入可操作状态。4） 打开急停按钮，屏幕中的”ESP”消失，表示机床可以进行运动。图3-1-3图3-1-3 急停画面需要注意进给的方向与倍率，以免危险，有防护的要关上防护。可以先在实验台上进行练习，熟练后再进行机床操作。2. 方式的选择1） 通过方式选择可以实现手动、自动、编辑、MDI、手摇等方式的切换2） 在各方式下进行操作3. 手轮的使用1） 在手摇方式下，将纽子开关拨到X方向，在调节快速进给倍率这时摇动手轮，X进给轴工作。纽子开关拨到Z方向，摇动手轮Z进给轴工作。4. 倍率开关的使用1） 在手动方式下调节倍率开关，能改变进给轴的进给速度。5. 急停的使用1） 当发生危险情况时，立即按下急停按钮。2） 这时机床的动作全部停止，该按钮同时会自锁3） 当危险其情况排除后，将该按钮按箭头方向旋转一个角度，即可复位。任务二 数控系统各画面的操作任务要求：1. 掌握数控系统编辑、方式等画面操作2. 掌握系统参数、PMC、伺服设定等画面的操作相关知识：1. 和机床加工操作有关的画面操作1） 回零点方式回零方式，主要是进行机床机械坐标系的设定，选择回零方式，用机床操作面板上各轴返回参考点用的开关使刀具沿参数（1006#5）指定的方向移动。首先刀具以快速移动速度移动到减速点上，然后按FL速度移动到参考点。快速移动速度和FL速度由参数（1420、1421、1425）设定。如图3-2-1图3-2-1 回零画面2） 手动（JOG）方式在JOG方式，按机床操作面板上的进给轴和方向选择开关（一般为同一个键），机床沿选定轴的选定方向移动。手动连续进给速度由参数1423设定。按快速移动开关，以1424设定的速度移动机床。手动操作通常一次移动一个轴，但也可以用参数1002#0选择同时2轴运动。如图3-2-2。图3-2-2 JOG方式画面3） 增量进给（INC）方式在增量进给方式，按机床操作面板上的进给轴和方向选择开关，机床在选择的轴选方向上移动一步。机床移动的最小距离是最小增量单位。每一步可以是最小输入增量单位的1倍、10倍、100倍或1000倍。当没有手摇时，此方式有效。如图3-2-3图3-2-3 增量方式画面4） 手轮进给方式在手轮方式，机床可用旋转机床操作面板升手摇脉冲发生器而连续不断地移动。用开关选择移动轴和倍率。如图3-2-4 图3-2-4 手轮方式画面5） 存储器运行方式在自动运行期间，程序预先存在存储器中，当选定一个程序并按了机床操作面板生的循环启动按钮时，开始自动运行。如图3-2-5 图3-2-5 存储器方式画面6） MDI运行方式在MDI方式，在MDI面板上输入10行程序段，可以自动执行，MDI运行一般用于简单的测试操作。如图3-2-6 图3-2-6 MDI方式画面7） 程序编辑（EDIT）方式在程序编辑方式下可以进行程序的编辑、修改、查找等功能。如图3-2-7 图3-2-7 编辑方式画面2. 和机床维护操作有关的画面操作1） 参数设定画面用于参数的设置、修改等操作，在操作时需要打开参数开关，按OFSSET键显示图3-2-8示画面就可以进行修改参数开关，参数开关为1时，可以进入参数进行修改。图3-2-9 图3-2-8 参数开关画面 图3-2-9 参数画面2） 诊断画面当出现报警时，可以通过诊断画面进行故障的诊断，按上图中的诊断键，图3-2-10图3-2-10 诊断画面3） PMC画面PMC就是利用内置在CNC的PC执行机床的顺序控制的可编程机床控制器，PMC画面是比较常用的一个画面，它可以进行状态查询、PMC在线编辑、通讯等功能。按SYSTEM键后按右扩展键出现PMC，图3-2-11图3-2-11 PMC画面4） 伺服监视画面主要是进行伺服的监视，如位置环增益、位置误差、电流、速度等，按SYSTEM键后按右扩展键出现SV设定，图3-2-12图3-2-12 伺服监视画面5） 主轴监视画面主要是进行主轴状态的监视，如主轴报警、运行方式、速度、负载表等。按SYSTEM键后按右扩展键出现SP设定，图3-2-13.图3-2-13 主轴监视画面任务实施：根据上面讲的知识，在YL-559型数控实验台（图3-2-14）的实验台上进行相关画面的操作。 图3-2-14步骤一、进行方式选择操作。步骤二、在实验台上进行刀具偏置画面的操作步骤三、进行参数画面、诊断画面、PMC画面、伺服、主轴画面的操作。项目四、数控铣床实训设备参数设置与调试任务一 数控机床基本参数的设置任务要求：1. 掌握与机床基本参数的设置2. 掌握伺服初始化参数的设置3. 巩固伺服驱动器的外围连接与上电相关知识：1. 机床常用的参数名称含义1） 数控机床与轴有关的参数：参数号1020： 表示数控机床各轴的程序名称，如在系统显示画面显示的X、Y、Z等，一般设置是，车床为88,90;铣床与加工中心为88，89，90轴名称XYZABCUVW设定值888990656667858687 表4-1-1参数号1022: 表示数控机床设定各轴为基本坐标系中的哪个轴，一般设置为1，2，3设定值含义0旋转轴1基本3轴的X轴2基本3轴的Y轴3基本3轴的Z轴5X轴的平行轴6Y轴的平行轴7Z轴的平行轴表4-1-2参数号1023: 表示数控机床各轴的伺服轴号，也可以称为轴的连接顺序，一般设置为1，2，3，设定各控制轴为对应的第几号伺服轴参数号8130：表示数控机床控制的最大轴数轴数CNC 控制的最大轴数2） 数控机床与存储行程检测相关的参数：1320： 各轴的存储行程限位1的正方向坐标值。一般指定的为软正限位的值，当机床回零后，该值生效，实际位移超出该值时出现超程报警。1321： 各轴的存储行程限位1的负方向坐标值。同参数1320基本一样所不同的是指定的是负限位3） 数控机床与DI/DO有关的参数：3003#0：是否使用数控机床所有轴互锁信号。该参数需要根据PMC的设计进行设定3003#2：是否使用数控机床各个轴互锁信号。3003#3：是否使用数控机床不同轴向的互锁信号。3004#5：是否进行数控机床超程信号的检查，当出现506，507报警时可以设定3030： 数控机床M代码的允许位数。该参数表示M代码后便数字的位数，超出该设定出现报警。3031: 数控机床S代码的允许位数。该参数表示S代码后数字的位数，超出该设定出现报警。例如：当3031=3时，在程序中出现“S1000”即会产生报警。3032: 数控机床T代码的允许位数。4） 数控机床与模拟主轴控制相关的参数，该部分参数是以0i D系统为例进行讲解。3717： 各主轴的主轴放大器号设定为1。3720： 位置编码器的脉冲数。3730： 主轴速度模拟输出的增益调整，调试时设定为1000.3735： 主轴电机的最低钳制速度。3736： 主轴电机的最高钳制速度。3741-3744：主轴电机一档到四档的最大速度。3772： 主轴的上限转速。8133#5： 是否使用主轴串行输出。5） 数控机床与串行主轴控制相关的参数：3716#0： 主轴电机的种类。3717： 各主轴的主轴放大器号设定为1。3735： 主轴电机的最低钳制速度。3736： 主轴电机的最高钳制速度3741-3744：主轴电机一档到四档的最大速度。3772： 主轴的上限转速。4133: 主轴电机代码,表3-1-1i系列主轴电机代码表：表4-1-36） 数控机床与显示和编辑相关的参数：3105#0：是否显示数控机床实际速度。3105#1: 是否将数控机床PMC控制的移动加到实际速度显示。3105#2：是否显示数控机床实际转速、T代码。3106#4：是否显示数控机床操作履历画面。3106#5：是否显示数控机床主轴倍率值。3108#4：数控机床在工件坐标系画面上，计数器输入是否有效。3108#6：是否显示数控机床主轴负载表。3108#7: 数控机床是否在当前画面和程序检查画面上显示JOG进给速度或者空运行速度3111#0: 是否显示数控机床用来显示伺服设定画面软件。3111#1: 是否显示数控机床用来显示主轴设定画面软件。3111#2: 数控机床主轴调整画面的主轴同步误差。3112#2：是否显示数控机床外部操作履历画面。3112#3：数控机床是否在报警和操作履历中登陆外部报警/宏程序报警。3281： 数控机床语言显示（表4-1-4），该参数也可以通过诊断参数进行查看。012345678英语日语德语法语繁体中文意大利语韩语西班牙语荷兰语91011121314151617丹麦语葡萄牙语波兰语匈牙利语瑞典语捷克语简体中文俄语土耳其语 表 4-1-42. 参数的设置步骤1） 伺服初始化参数的设置首先设定3111#0为1 表示显示伺服设定和伺服调整画面。然后转到伺服参数设定画面进入初始化界面操作方法：首先连续按SYSTEM键3次进入参数设定支援画面如图：将光标移动到伺服设定上然后按操作键进入选择界面，如下图：在此界面按选择键进入伺服设定画面，如下图：在此界面按向右扩展键进入菜单与切换画面，如下图：在此界面按切换键进入伺服初始化界面，如下图：在此界面便可以对伺服进行初始化操作，下面对每一项内容进行详细介绍：1） 第一项为机床初始化位，初始化时设定为0，也可以设定参数1902#0位为02） 第二项为机床各轴电机代码，根据实际电机型号设定此参数，也可以设定参数2020/伺服电机代码表（OLD） 表4-1-5 i系列伺服电机代码表表4-1-63） 第三项不需要设定4） 第四项为机床各轴的指令倍乘比（CMR）也可以设定设定参数1820，表示最小移动单位和检测单位之比的指令倍乘比。 最小移动单位=检测单位指令倍乘比5） 第五项为机床各轴柔性进给齿轮比（分子）也可以设定参数2084.6） 第六项为机床各轴柔性进给齿轮比（分母）也可以设定参数2085.7） 第七项为机床电机旋转方向，也可以设定参数2022，顺时针为111，逆时针为-1118） 第八项为机床电机速度检测脉冲数，也可以设定参数2023.9） 第九项为机床电机位置反馈脉冲数，也可以设定参数2024.设定项目设定单位1/1000mm设定单位1/1000mm全闭环半闭环全闭环半闭环速度脉冲数8192819位置脉冲数Ns12500Ns12500 表4-1-710） 第十项为机床各轴的参考计数器容量，也可以设定参数1821，设定范围为0-，调试时为3000.任务实施根据上面讲的知识，在YL-559型实训设备完成中数控系统基本参数的设置。1. 设置与机床运行相关的参数1） 首次开机后的报警的清除报警号报警内容清除方法SW0100参数写入开关打开把设定画面第一项PWE置0即可OT0506/507正负向硬超程把参数3004#5位置1即可SV5136放大器数不足放大器没有通电或者FSSB没有连接，或者放大器之间连接不正确，或者FSSB设定没有完成SV1026轴的分配非法伺服轴配列的参数没有正确设定。SV0417伺服非法DGTL参数检查诊断号352内容，找到错误的参数进行修改并且从新进行初始化。表4-1-82） 进行相关操作权限的设定首先打开参数可写入开关步骤：首先按OFS/SET键进去刀偏画面，在刀偏画面按设定软件，如上图：进入设定画面，输入数字“1”按输入软件，如上图：输入数字1之后参数可写入后面变为1，这是可以写入或修改参数，如上图。设定参数3111#0 是否显示用来显示伺服设定画面的软件。当参数3111#0设定为1 时显示伺服设定画面，如下图：设定参数3111#1是否显示用来显示主轴设定画面的软件。当参数3111#1设定为1 时显示主轴设定画面，如下图：3） 根据上面所讲的知识进行基本参数的设定与伺服初始化的设定参数号参数含义参数号参数含义1020轴名称1022轴属性1023轴顺序8130CNC控制轴数1320正软限位1321负软限位1410空运行速度1420各轴快移速度1423各轴手动速度1424各轴手动快移速度1425各轴回参速度1430最大切削进给速度3003#0互锁信号3003#2各轴互锁信号3003#3各轴方向互锁3004#5超程信号3716主轴电机种类3717个主轴放大器号3720位置编码器脉冲数3730模拟输出增益3735主轴电机最低钳制速度3736主轴电机最高钳制速度3741/2/3电机最大值/减速比3772主轴上限转速8133#5是否使用主轴串行输出4133主轴电机代码表4-1-94） 参数的保存在参数设置后需要进行参数的保存，参数的保存方法有很多种我们这里介绍一下存储卡保存存储卡的保存：存储卡保存的操作步骤：首先按SYSTEM键，然后按向右扩展软件将画面选择到如上图所示界面，然后按操作软键。按向右扩展键按F输出软件按全部或样品，全部则是将所有参数复制到存储卡里，样品则是将非零值复制到存储卡里。项目五、数控铣床实训设备PMC编程软件的使用任务一、FANUC LADDER III软件的使用任务要求：1. 熟练掌握FANUC LADDER III软件的使用2. 完成I/O地址分配3. 完成梯形图的编译与反编译相关知识：1. FANUC LADDER III软件的使用FANUC LADDER III软件是一套编制FANUC PMC顺序程序的编程系统。该软件在Windows操作系统下运行。软件的主要功能如下：1） 输入、编辑、显示、输出顺序程序2） 监控、调试顺序程序。在线监控梯形图、PMC状态、显示信号状态、报警信息等。3） 显示并设置PMC参数。4） 执行或停止顺序程序。5） 将顺序程序传入PMC或将顺序程序从PMC传出。6） 打印输出PMC程序。2. 软件的安装最新的版本为5.7，这个版本可以进行0I D系列PMC的程序编制，安装软件同普通的WINDOWS软件基本相同。若是安装5.7版本的升级包，在安装的过程中，软件会自动卸载以前的版本后再进行安装。安装界面如图5-1-1：点击Setup Start图标就可以进行安装图5-1-1 软件安装界面3. PMC程序的操作对于一个简单梯形图程序的编制，常见的是PMC类型的选择，程序编辑、编译等几步完成。完整的程序还包含标头、I/O地址、注释、报警信息等。1） PMC类型的选择对于0i D的数控系统PMC程序的编辑，一般包含以下步骤， 在开始菜单中启动软件后点击新建按钮。如图5-1-2，5-1-3，5-1-41、点击新建文件图5-1-22、选择PMC的类型图5-1-33、点击ok完成设置图5-1-42） 在软件编辑区进行软件的编辑，如图5-1-5，5-1-6,5-1-74、点击LADDER目录树，选择LEVEL1和LEVEL2图5-1-55、根据需要选择各编程符号，红色表示有错误，此处表示对符号没定义图5-1-66、双击符号，出现对话框，输入地址后按回车键图5-1-73） 对编辑的内容进行编译，如图5-1-8，5-1-97、点击【tool】下的【编译】进行对程序完成编译图5-1-88、点击执行键，执行编译图5-1-94） 对编译好的顺序程序进行输出，转化为系统可以识别的文件后，灌入系统。如图5-1-10，5-1-11，5-1-12，5-1-139、点击导出图5-1-1010、选择卡文件图5-1-1111、选择导出文件的存储位置图5-1-1212，出现导出完成对话框图5-1-13任务实施：本次任务主要是了解FANUC LADDER III软件的使用以及编译梯形图程序与反编译梯形图程序步骤一：完成梯形图地址分配步骤二：编辑梯形图并完成编译步骤三：将编译好的梯形图进行反编译项目六、数控铣床实训设备I/O组成及PMC画面操作任务一 FANUC I/O单元组成及软件使用任务要求：1. 巩固FANUC I/O LINK的硬件连接2. 掌握I/O模块的地址分配3. FANUC LADDER III软件的地址设定相关知识：1. PMC的介绍一般来说，控制是指启动所需的操作以达到给定的目标下自动运行。当这种控制由控制装置自动完成时，称为自动控制。PLC是为进行自动控制设计的装置。PLC一微处理器为中心，可视为继电器、定时器及计数器的集合体。在内部顺序处理中，并联或串联常开触点和常闭触点，其逻辑运算结果用来控制线圈的通断。与传统的继电器控制电路相比，PLC的优点在于：时间响应速度快，控制精度高，可靠性好，结构紧凑。抗干扰能力强，编程方便，控制程序能根据控制的需要配合 的情况进行相应的修改，可与计算机相连，监控方便，便于维修。从控制对象来说，数控系统分为控制伺服电动机和主轴电机作各种进给切削动作的系统部分和控制机床外围辅助电气部分的PMC。PMC与PLC所需实现的功能是基本一样的。PLC用于工厂一般通用设备的自动控制装置，而PMC专用于数控机床外围辅助电气部分的自动控制，所以称为可编程序机床控制器，简称PMC。PMC与控制伺服电动机和主轴电机的系统部分，以及与机床侧辅助电气部分的接口关系，如图6-1-1图 6-1-1在图中，能够看到，X是来自机床侧的输入信号（如