南京东博自动化810单轴数控系统说明书(网络版).pdf

南京东博自动化设备有限南京东博自动化设备有限责任责任公司公司 单轴数控系统单轴数控系统 810 2012 年 8 月第二版 A4 纸 V2 8 目目 录录 第一章第一章 概述概述 1 1 1 1 第二章第二章 编程编程 2 2 1 1 2 1 程序段格式 2 1 2 2 准备功能 G 功能 2 2 2 3 辅助功能 M 功能 2 5 2 4 F S T 功能 2 9 2 5 加工对刀及坐标修调 2 10 第三章第三章 系统操作系统操作 3 3 1 1 3 1 安全 保护与补偿 3 1 3 2 数控系统的操作键盘 3 3 3 3 开机 3 6 3 4 U 盘操作 3 7 第四章第四章 参数功能参数功能 4 4 1 1 4 1 参数体系 4 1 4 2 参数的基本概念 4 1 4 3 系统参数 4 2 4 4 位参数 4 3 V2 8 第五章第五章 报警 报警 5 5 1 1 5 1 报警信息 5 1 第六章第六章 接线 接线 6 6 1 1 6 1 系统外部连接框图 6 1 6 2 系统外部接口示意图 6 1 6 3 常规接线方式示意图 6 7 第七章第七章 安装尺寸安装尺寸 7 7 1 1 7 1 系统安装尺寸图 7 1 附录 系统高级使用说明附录 系统高级使用说明 附录附录 本本公司拥有自主研发公司拥有自主研发及及批量批量生产能力 如客户在使用过程中有特殊要求 请生产能力 如客户在使用过程中有特殊要求 请 直接与我直接与我们们联系 联系 810810 系统出厂默认系统出厂默认标标配配 U U 盘接口 接口放置于前面板复位键盘接口 接口放置于前面板复位键的的上方 但在某上方 但在某 些恶劣的加工环境 如 淬火机些恶劣的加工环境 如 淬火机等等 可可选择封闭选择封闭 U U 盘接口 请购买前盘接口 请购买前说明说明 南 京 东 博 自 动 化 第一章 系统概述 1 1 第一章 概述 1 1 系统概述 810 是南京东博自动化有限责任公司针对中国国情开发生产的新一代单轴 数控系统 控制电路采用了 32 位高性能微处理器 超大规模定制式集成电路芯 片 多层印刷电路板等技术 显示器采用了蓝底白字高亮度液晶屏 整个工艺采 用表贴元器件 从而使整套系统更为紧凑 体积大为缩小 同时也使系统的可靠 性进一步地提高 在控制面板上 取消了字母与数字的复合键设计 操作更简便 全屏幕中文菜单操作 界面直观 操作更加简化 明了 从而使系统具有极高的 性价比 1 2 系统资源 显 示 采用蓝底白字液晶屏 192 64 点阵 全中文显示 键 盘 多达 54 个按键及 10 个指示灯 无复合键操作更快捷 U 盘功能 支持各类型 U 盘 无品牌或容量大小限制 插入自动识别 输入输出 22 路有效输入 光电隔离 22 路可编程输出 2803 芯片驱动 日历功能 系统内置日历芯片 用于加工计时 试用期设置等 模拟输出 一路 10 位模拟量输出 输出范围 0 10V 可配变频器等 手脉接口 可配外部手摇脉冲发生器 手脉倍率可调 方便现场加工调试 主轴编码器 可外接主轴编码器 用于攻丝或特殊加工等 电机编码器 可外接电机编码器 实现系统闭环控制 有效避免丢步 1 3 规格指标 控制轴数 单轴 X 轴 适配 三相混合式步进或伺服驱动器 输出脉冲 精度 0 001mm 范围 99999 999 99999 999 进给速度 F1 F50000mm min G 功能 G00 快速定位 G01 直线插补 G04 延时 G24 根据输入 端口状态跳转加工 G25 跳转加工 G26 循环加工 G27 无 限循环 G74 返回参考点 G92 设定工件坐标系 G94 设定 软限位正坐标 G95 设定软限位负坐标 M 功能 M00 程序暂停 M01 条件暂停 M02 程序结束 M03 主轴 正转 M04 主轴反转 M05 主轴停止 M08 开冷却液 M09 关冷却液 M10 工件夹紧 M11 工件松开 M20 开指定继 电器 M21 关指定继电器 M30 返回程序头 程序容量 采用 EEPROM 芯片 共 800 字节 存储 电路板上无需电池供电 其数据可保存上百年 系统内支持最多编辑 6 个程序 盘功能 支持导入 导出系统内的程序及参数等 简化手工输入操作 在更换或装配多台系统时 使用 U 盘功能可大大节省时间 限位方式 支持外部硬限位输入及内部设置的软限位 编程方式 支持绝对位置及相对位置编程 加工模式 支持计件 计时 自动对刀 最多 4 把 及坐标修调等 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 1 第二章 编 程 2 1 程序段格式 所谓程序段格式 是指程序段书写规则 它包括数控机床要执行的功能和执 行该功能所需的参数 一个零件加工程序是由若干程序段组成 每一个程序段又 由不同的功能字组成 车床数控系统常用的功能字如下 机 能 地 址 范 围 意 义 程序号 P 01 99 指定程序号 段号 辅助 N I 0000 9999 程序段号 准备机能 G 00 99 指令动作方式 坐标 辅助 X K 0 001 99999 999 运动指令坐标 进给速度 F 1 60000mm min 进给速度指令 主轴机能 S 0 5000RPM 主轴转速指令 刀具机能 T 1 4 刀具指令 辅助机能 M 0 99 辅助指令 数控系统不要求每个程序段都具有上面这些指令 但在每个程序段中 指令 要遵照一定格式来排列 每个功能字在不同的程序段定义中可能有不同的定义 详见具体指令 本系统采用的程序格式是可变程序段格式 所谓可变程序段格式就是程序段 的长度随字数和字长的变化而改变 一个程序段由一个或多个程序字组成 为便为便 于显示 本系统每个程序段最多于显示 本系统每个程序段最多含含 3 3 个程序字个程序字 程序字通常由地址字和地址字 后的数字和符号组成 例如 X 46 38 数据字 数字 符号 负号 地址功能字 这种程序字格式 以地址功能字为首 后跟一串数字组成 若干个字构成一 个程序段 在上一程序段已写明而本程序段里不发生变化的那些字依然有效 可 以不再重写 尺寸字中 可只写有效数字 不规定每个字要写满固定数 例如 N0010 G00 X 70 F100 上段程序中 N G X F 均为地址功能字 N 程序段号 每段程序内可写或不写可写或不写 主要用于配合跳转 循环等指令使用 G 准备功能 也可写成 G0 X 坐标地址 F 进给速度 表示符号 方向 00 70 100 为数据字 在程序段中 表示地址功能的英文字母可以分为尺寸字地址和非尺寸字地 址 尺寸字地址用以下字母表示 X 非尺寸字地址用以下字母表示 N S T G F M P 在 X 方向 所用尺寸均以直径或直径差表示 例如 X50 表示刀尖 移动到 50 处 一个完整的程序由程序名 程序段和相应的符号组成 请看如下程序 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 2 N0010 G92 X50 S1200 M03 G01 X40 F300 G01 X60 X51 M02 在通常情况下 一个程序段是零件加工的一个工步 数控程序是一个程序段 语句序列 贮存在存储器里 加工零件时 这些语句从存储器里整体读出并一次 性解释成可执行数据格式 然后加以执行 程序段号用来标识组成程序的每一个程序段 它由字母 N后面跟数字 0000 9999 组成 程序段号可根据需要 如执行跳转指令 写在每一段的开始 各程 序段号原则上应按其在程序中的先后次序由小到大排列 2 2 准备功能 G 功能 准备功能用字母 G 后跟两位数来编程 G 功能也称 G 指令 用来定义轨迹的 几何形状和 CNC 的工作状态 任何一种数控装置 其功能均包括基本功能和选择 功能两大部分 基本功能是系统必备的功能 选择功能是供用户根据机床特点和 用途选择的功能 编程时一定要先看懂机床说明书之后才能着手编程 机床可根 据数控系统的功能来配置控制功能 即机床不一定能实现数控系统的全部功能 本系统的全部 G 功能如下 模态 G00 快速定位 模态 G01 直线插补 G04 延时 G24 根据输入端口状态跳转加工 G25 跳转加工 G26 循环加工 G27 无限循环 G74 返回参考点 G90 坐标修调指令 G91 相对位置插补指令 G92 设定工件坐标系 G94 设定软限位正坐标 G95 设定软限位负坐标 注意 所谓模态 当该 G 功能被编程后 它一直维持有效 直至被相同性质 的另一模态功能所取代 下面 对以上 G 功能作详细说明 2 2 1 G00 快速定位 格式 G00 X 说明 1 X 轴以 1 系统参数中所定义的速度移动 当走完编程值便自 动停止 2 目标点的坐标值须采用绝对值 小数点前最多允许 6 位数 包 括符号 小数点后最多允许 3 位 正数可省略 号 该 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 3 规则适用于所用坐标编程 3 G00 编程时 也可以写作 G0 2 2 1 G01 直线插补 格式 G01 X F 说明 1 每次加工开始 自动处于 G01 状态 2 目标点的坐标采用绝对值书写 3 G01 加工时 其进给速度按所指定的 F 值运行 F 范围为 1 60000mm Min 最高转速不可超过 1 参数设定值 4 G01 也可以写成 G1 2 2 3 G04 延时 格式 G04 K 说明 程序延时 K 后面的编程值 秒 后 继续向下运行 延时范围 0 01 65 5 秒 2 2 4 G24 根据输入端口状态跳转加工 格式 G24 N K 或 G24 N I 说明 当执行到 G24 指令 程序根据指定的输入口状态 低电平或高电平 判断是否跳到 N 指定的程序段或顺序执行下一条指令 2 2 5 G25 跳转加工 格式 G25 N 说明 1 当执行 G25 指令 程序自动跳转到包含 N 段号的程 序段继续执行 2 G25 程序段中不得出现其它指令 2 2 6 G26 转移加工 格式 G26 N N N 说明 1 本格式所定义的循环体为 N 后面的两个程序段号之间定义的程 序块 包括这两段 最后一个 N 指令定义该程序块的调用次数 有效范围为 2 999 次 2 G26 指令执行完毕后的下一段加工程序 为跳转加工程序块的 下一段程序 3 G26 程序段中不得出现其它指令 例 S800 M03 G26 N0050 N0080 N02 G00 X0 G02 X0 N0050 G92 X0 G01 X20 F300 M00 N0080 X 40 X 60 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 4 M02 以上程序的加工顺序是这样的 2 2 7 G27 无限循环 格式 G27 说明 1 执行到本指令后 系统自动跳至程序第一段继续执行 一旦 进入 G27 状态 系统将无限地重复执行这一块程序段所定义 的运行轨迹 2 为保证每次循环开始时 坐标不发生偏移 要求该程序块为 封闭轨迹 否则将造成每次开始时起点漂移 最终越出工作 台 2 2 8 G74 返回参考点 格式 G74 说明 1 本段中不得出现其他内容 2 使用 G74 前必须确认机床装配了参考点开关 2 2 9 G90 坐标修调指令 格式 G90 X 说明 1 当用户加工过程中 需要修调当坐标 可在 MDI 或加工程序 中编入 G90 指令 修调当量由 X 后值指定 2 2 10 G91 相对位置插补指令 格式 G91 X F 说明 1 G91 指令执行时 坐标值以当前坐标位置作为起始点计算 坐标移动距离由 X 值指定 2 坐标移动速度由 F 值指定 如 F 值超出最高加工速度则以最 大加工速度运行 2 2 11 G92 设定工件坐标系 格式 G92 X 说明 1 G92 只改变系统当前显示的坐标值 不移动坐标轴 达到设 定坐标原点的目的 2 G92 的效果是将显示的刀尖坐标改为设定值 2 2 12 G94 设定软限位正坐标 格式 G94 X 说明 本指令用于设置软限位正向坐标值 2 2 13 G95 设定软限位负坐标 格式 G95 X 说明 本指令用于设置软限位负向坐标值 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 5 2 3 辅助功能 M 功能 M 功能也称辅助功能 用于 CNC 输入输出口的状态控制 辅助功能由字母 M 及后面两位数组成 本系统的辅助功能有如下几个 M00 程序暂停 M01 条件暂停 M02 程序结束 M03 主轴正转 M04 主轴反转 M05 主轴停止 M08 开冷却液 M09 关冷却液 M10 工件夹紧 M11 工件松开 M20 开指定继电器 M21 关指定继电器 M30 返回程序头 M50 打开所有输出 M51 关闭所有输出 M58 加工计数值增 次 M59 加工计数值减 次 M60 清零加工计件数 M 功能是用来使机床外部开关接通或断开的功能 如主轴启动 停止 冷却 电机接通或断开 M 功能常因机床生产厂家及机床结构和型号不同 与标准规定 的 M 功能有差异 下面就 M 功能作详细说明 2 3 1 M00 程序暂停 格式 M00 说明 程序里出现 M00 本段程序运行结束后暂停等待 按下启动键 程 序继续运行 2 3 2 M01 条件暂停 格式 M01 K 或 M01 I 说明 K 或 I 后二位数对应于某 I O 口的编号 程序执行到此处便停下等 待 直到外部向该 I O 口输入一低有效 或高有效 的信号 程序 向下执行 要求外部电平的有效时间 100 毫秒 K 为高电平有效 I 为低电平有效 输入口编号定义如下 1 输入口 1 刀 7 输入口 机床零点 2 输入口 2 刀 8 输入口 备用 3 输入口 3 刀 9 输入口 驱动报警 4 输入口 4 刀 10 输入口 驱动准备好 5 输入口 正限位 11 输入口 定位完成 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 6 6 输入口 负限位 12 输入口 参考点输入 13 输入口 用户自定义 1 14 输入口 用户自定义 2 15 输入口 用户自定义 3 16 输入口 用户自定义 4 17 输入口 用户自定义 5 18 输入口 用户自定义 6 19 输入口 用户自定义 7 20 输入口 用户自定义 8 21 输入口 用户自定义 9 22 输入口 用户自定义 10 2 3 3 M02 程序结束 格式 M02 说明 1 M02 结束加工程序 2 若位参数 00 的 SLOF 位 0 M02 关主轴 M05 和冷却 M09 本次循环结束 3 若位参数 00 的 SLOF 位 1 M02 不关主轴和冷却 仅结束本 次循环 2 3 4 M03 主轴正转 格式 M03 说明 1 程序里写有 M03 指令 首先使主轴正转继电器吸合 接着 S 功能输出模拟量 控制主轴顺时针方向旋转 它控制 1 继电 器 M03 动作顺序 否 2 若 17 参数 0 M03 为保持输出 3 若 17 参数 1 M03 为脉冲输出 脉冲延时由 16 参数决定 2 3 5 M04 主轴反转 格式 M04 说明 1 控制 2 继电器 启动主轴反转 M04 动作顺序 否 2 若 17 参数 0 M04 为保持输出 3 若 17 参数 1 M04 为脉冲输出 脉冲延时由 16 参数决定 2 3 6 M05 主轴停止 格式 M05 是否反转 关反转 开正转 延时 12 参数 结束 延时 10 参数 是 是否正转 关正转 开反转 延时 12 参数 结束 延时 10 参数 是 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 7 说明 1 M05 指令输出脉冲信号 关主轴正或反转控制继电器 停止 输出模拟量 主轴旋转停止 输出脉冲信号宽度由 15 参数 决定 控制 3 继电器 2 如果 11 参数 0 CNC 还输出短信号到 8 继电器 提供主轴 制动功能 3 M05 指令执行过程 2 3 7 M08 开冷却液 格式 M08 说明 M08 功能在本段程序开始时执行 接通冷却液控制继电器 6 继电 器 2 3 8 M09 关冷却液 格式 M09 说明 M09 功能在本段程序运行完毕后 关掉冷却液控制继电器 6 继电 器 2 3 9 M10 工作夹紧 格式 M10 说明 M10 功能使控制夹紧动作的继电器合上 9 继电器 2 3 10 M11 工件松开 格式 M11 说明 M11 撤消控制夹紧动作的继电器 9 继电器 是 主轴已启动 关 M03 M04 15 参数 0 开 M05 延时 15 参数 结束 否 关 M05 结 束 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 8 2 3 11 M20 开指定的继电器 格式 M20 K 说明 K 后二位数对应输出口序号 执行该句后使继电器板上对应继电器 吸合 并默认延时 1 秒 可通过参数取消本延时 加快系统响应 后继续向下执行 输出口编号定义如下 1 输出口 刀架正转 12 输出口 主轴正转输出 2 输出口 刀架反转 13 输出口 主轴停止输出 3 输出口 冷却开关 14 输出口 主轴反转输出 4 输出口 夹紧开关 15 输出口 用户自定义 1 5 输出口 三速电机 S1 输出 16 输出口 用户自定义 2 6 输出口 三速电机 S2 输出 17 输出口 用户自定义 3 7 输出口 三速电机 S3 输出 18 输出口 用户自定义 4 8 输出口 系统报警输出 19 输出口 用户自定义 5 9 输出口 驱动使能输出 20 输出口 用户自定义 6 10 输出口 电机抱闸输出 21 输出口 用户自定义 7 11 输出口 蜂鸣器输出 22 输出口 用户自定义 8 2 3 12 M21 关指定的继电器 格式 M21 K 说明 K 后二位数对应输出口序号 执行该句后使继电器板上对应继电器 断开 并延时 1 秒后继续向下执行 2 3 13 M30 返回程序头 格式 M30 说明 当程序运行到 M30 时 系统将程序指针指向程序开头并等待操作者 的输入 如按循环启动键 则重新执行程序 如按取消循环键 则 取消循环加工 2 3 14 M50 打开所有输出 格式 M50 说明 当程序运行到 M50 时 系统将打开所有 22 路输出信号 此指令用于 调试时或特殊应用场合 2 3 15 M51 关闭所有输出 格式 M51 说明 当程序运行到 M51 时 系统将关闭所有 22 路输出信号 此指令用于 调试时或特殊应用场合 2 3 16 M58 加工计数值增 次 格式 M58 格式 M58 说明 当程序运行到 M58 时 系统将自动将计件数增一次 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 9 2 3 17 M59 加工计数值减 次 格式 M59 格式 M59 说明 当程序运行到 M59 时 系统将自动将计件数减一次 2 3 16 M60 清零加工计件数 格式 M60 格式 M60 说明 当程序运行到 M60 时 系统将自动加工时的计件数全部清零 每次 上电后的计件数 可通过参数设置自动清零或保留 2 4 F S T 功能 F S T 功能是进给功能 主轴功能 刀具功能的简称 2 4 1 F 进给功能 进给功能一般称 F 功能 F 功能可以直接规定 G01 的进给速度 F 功能用字 母 F 及 F 后数字表示 具切削进给速度为毫米 分 本系统的进给速度从 F1 F60000mm min 之间 用户可根据实际切削情况 任意选择 2 4 2 S 主轴转速控制 主轴控制分主轴变频调速电机和主轴用变速电机 双速电机 三速电机 两 种 2 4 2 1 主轴带变频电机 由 S M03 M04 M05 10 17 参数实现主轴控制 确定主轴控制 的模拟量输出 出厂设定 0 10V 一般机床主轴有一级手工换档 以实现不同 的转速范围 使得低速时仍有较大的输出扭矩 例如 13 参数 3000 VS Vref S 13 参数 Vref 最大模拟电压 10V VS CNC 实际输出的模拟电压 13 参数 主轴转速上限 2 4 2 2 数字量控制主轴运转 指令为 S1 S2 S3 适用于多速电机 配合 M03 M04 M05 使用 M03 M04 M05 确定主轴正转 反转或停 2 4 3 T 刀具功能 刀具功能也称 T 功能 用来进行刀具选择 使用电动刀架或排刀由 24 参数 0 电动刀架 1 排刀 决定 刀具功能用字母 T 及后面的数字表示 对于 电动刀架 控制回转刀架进行换刀 并改变相应刀号 对于排刀 刀号可切换 并改变刀补号 南 京 东 博 自 动 化 第二章 编程 2 10 2 5 加工对刀及坐标修调 本系统采用自动对刀功能 对刀前必须设置 24 系统参数 正确选择机床配 置的是电动刀架或排刀 下面 以对 1 刀与 2 刀为例 首先通过操作面板上的键 调整至目标 1 刀 然后在加工状态下通过 或键 将 1 刀移至对刀点 最后 按下 X 键保存当前位置 保存完毕后 通过按操作面板上的键 调整至目标 2 刀 然后在加工 状态下通过或键 将 2 刀移至对刀点 最后 按下 X 键保存当前 位置即可 在加工状态下 用户亦可按 管理 键管理 然后选择 刀具坐标 或 软 限位值 查看当前大坐标及小坐标数值 以及 4 把刀 T1 T2 T3 T4 各自记忆的 坐标位置 在实际使用过程中 用户可配合使用 G90 或 G92 指令 对当前坐标进行修 调 以满足加工要求 南 京 东 博 自 动 化 第三章 系统操作 3 1 第三章 系统操作 正确操作本系统必须掌握 各种功能的操作方法及各种显示信息的含义 本 系统给用户提供的可操作界面如下 1 键盘面板 接受用户对系统的指令 并据此协调系统内部状态 2 液晶屏幕 实时提供各种系统信息 3 各种输入 输出接口 各种编码器接口 电机接口 主轴接口等 3 1 安全 保护与补偿 一般情况下 步进电机开环驱动由于自身原理 在发生超程堵转时不会对机 械产生重大影响 而对于交流伺服为执行元件的系统 交流伺服的过载能力 输 出扭矩会急剧增加 有可能发生机械损坏甚至严重事故 因此 机床的安全保护 对于以交流伺服单元驱动的机床来说尤为重要 系统通过以下诸多方面来进行限 制出错的可能性 3 1 1 急停 急停按钮应具备常开 常闭触点各一付 其中 常开触点应接到系统的 P8 P1 两端 见接线章节 常闭触点强烈推荐接入机床强电回路内 给主回路 主轴及伺服 供电的控 制回路内 以便在紧急情况时 以最高的可靠性保证主轴与伺服停止运行 系统在收到急停信号时 出现 急停 报警 并封锁一切操作 3 1 2 硬限位 对于以交流伺服为执行元件的机床 应该装上机械式二联或三联行程开关 在系统软限位未起作用时强行切断主回路供电控制电路 见急停 一般三联开 关 一联接入强电控制回路 一路接入系统的限位输入 第二路可作为返回机床 零点的粗定位信号 由于接近开关动作不能直接切断控制回路 所以一般不推荐用感应式控制开 关作为限位开关 如必须采用 应选用 NPN 型 OC 门输出的接近开关 3 1 3 软限位 系统提供内部定时检测功能实时监控系统的坐标是否越过人为设定的区间 一旦超过 则停止运行 并发生 54 报警 其过程由一系列参考体系构成 1 由 00 位参数的 SLE 位决定是否开放软限位功能 0 不开放软限位 1 开放软限位 2 由 01 位参数的 SCOR 位决定是以机床坐标 SCOR 1 还是以工作坐标 SCOR 0 大坐标 作为软限位的坐标基准 3 软限位的设定区间由指令 G94 及 G95 定义 一旦系统选择的坐标 机 床坐标或工件坐标 越过该区间 系统即报警 见参数表 4 当限位发生时 各轴会自动降速停止 当降速停止时 会造成过冲 越过软限位区 其加速度越小 越过区间则越长 因此可通过降低时间常数的方 法提高加速度 减小越界长度 南 京 东 博 自 动 化 第三章 系统操作 3 2 3 1 4 间隙补偿 对于具有一定反向间隙的传动机械 系统可以补偿其造成的精度损失 但不 能期望补偿后的效果与无间隙的加工质量相同 机床应尽可能减少间隙补偿值 系统采取附加运动的原理处理间隙 方向间隙值可通过打表或计算等方式得 出 然后设入 5 系统参数 注意 必须将 00 位参数的 XBKE 位设为 1 方能使能间隙补偿功能 3 1 5 丝杆螺距补偿 由于制造及温度等综合因素的影响 丝杆螺距误差从统计上讲 属于系统误 差 而非随机误差 数控系统认为在两个相邻测量点这间的误差在测量距离足够 小时 1 5 2 倍螺距 其误差呈加权线性分布 系统在进行螺距误差补偿时 除保证测量点上的补偿准确外 对于测量点之间的误差仍然进行加权补偿 从而 保证在整个丝杆的全行程内 每个系统周期 约 4ms 都对丝杆误差进行补偿 而不是弧立地只对测量点进行补偿 补偿量 补偿量 L L 一般点对点补偿 加权补偿 在加权补偿的图形中可看出 丝杆长度 L 任意一点的补偿量与邻近的测量点 是不同的 而补偿量的大小除与当前点左右两侧量点的误差值有关外 还与邻近 测量点前后的误差变化规律有关 螺距补偿的实现条件见 4 5 1 3 1 6 闭环控制 为更好得保护机械 更有效得延长机械的使用寿命 建议客户可为本系统配 套电机编码器反馈 编码器可接到电机尾端或丝杆端 当配伺服电机 亦可直接使用电机编码器 的反馈信号 当电机在正常使用过程中 突然发生堵转或丢步时 可立即检测出来并产生 系统报警 当机床每次上电 亦可根据编码器反馈的电机位置 实现自动回零功能 南 京 东 博 自 动 化 第三章 系统操作 3 3 3 2 数控系统的操作键盘 数控系统提供的全部操作功能可由键盘操作实现 本系统前面板由 192 64 点阵液晶屏幕 USB 插口 功能键盘区 数字字母 编辑键区和手动操作键盘区等组成 系统的操作面板如下图 U S B DEL 删除前删 倍率升倍率降主轴升 主轴降 换刀夹紧冷却 主轴 反转 主轴 停止 主轴 正转 手脉 倍率 单段 管理编程手脉点动手动自动 保存取消 循环取消循环暂停循环启动 X X 转速 切换 回车 0 5 9 4 8 3 7 2 6 1 P T NKI MSSETFSET XSAV G MDI RESET 复 位 光标光标 光标 光标 图 3 1 系统操作面板图 系统具备三大主功能 A 加工状态 支持所有与机床有关的运动 自动 手动 点动 手脉 B 编程状态 支持对当前调用的加工程序 编辑修改及保存等操作 C 管理状态 包括输入 输出检测 控制参数 坐标信息 日期设置等 管理选项共包含两页提示信息 按 管理 键可循环显示 A 加工状态 主要包含以下信息指示 P 其中 代表当前调用的加工程序名 可进 程序管理 功能更改 X 其中 代表机床坐标值 T 其中 代表出当前使用的刀具号 最多可配四把刀 S 1 2 其中 1 代表主轴转速 2 代表主轴转速倍率 F 1 2 其中 1 代表进给转速 2 代表进给转速倍率 在不加工程序时 可直接按 S 或 F 键输入速度指令 当不加工程序时 可按 G 键激活 MDI 功能 输入各种控制指令 B 编程状态 界面左上角显示 编程 P 其中 代表当前调用的加工程序名 在程序编辑过程中 可通过 上 下 左 右 及 上翻 下翻 键移动光标位置 通过 前删 删除 及字母 数字键对程序进行修改 南 京 东 博 自 动 化 第三章 系统操作 3 4 注意 1 加工过程中 屏幕显示 运行 或 暂停 此时只能浏览加工程序而不 得对加工程序进行修改 2 使用回车键 支持在当前行后加入一空行 当删除某行时 需使用到 删 除 DEL 键 3 程序修改过后 退出编程界面时会提示 正存盘 此时不得掉电否则会 丢修改的数据或造成内存数据紊乱 需使用 后台管理 的格式化功能 耐 心等待四至五秒即可 C 管理状态 管理状态包含多个子功能选项 方便用户对系统的各程状态进得修改或监视 注意 当需使用到格式化或参数修改功能 必须将 系统参数 内的 00 参数设为 188 即可 否则操作无效 管理状态主菜单共包含两个选择界面 请按 管理 键来回切换即可 3 2 1 主功能键 主功能键包括 自动 手动 点动 手脉 编程 及 管理 每次上电或复位后 系统自动进入 手动 操作界面 1 自动自动 本界面可控制程序单段或连续运行 每按一次在 计时 与 计 件 显示中 来回切换 注意 只有在 自动 界面下才能按 循环启动 键运行加工程序 在其余任意界面 可按 循环暂停 循环取消 键 暂停或中止程 序运行 在加工程序过程中 为避免误操作不得进入 手动 点动 手脉 界面 可对程序及参数进行浏览但不得修改 自动加工界面下 默认显示出计件功能 如再按一下 自动 键 则 显示出计时功能 计时功能是否开放可通过参数设置 2 手动手动 本界面可显示出当前主轴的转速信息 须配主轴编码器 可使 用 及 速度切换 键手动控制电机运行 3 点动 点动 本界面可使用或键控制电机每次的点动距离 点动界面下当量设置方法 首先 按 G 键激活 MDI 功能 然后输入 I 其中 代表了当量距离 注意 输入时为整数 范围 在 至 之间 单位为 u 最后按回车键确认即可 比如要求点动当量为 0 010 则在 下输入 即可 4 手脉 手脉 本界面可用外部手脉控制电机运行 手脉的进给倍率支持 10 100 三档 5 编程 编程 详见以上编程状态介绍 6 管理 管理 详见以上管理状态介绍 南 京 东 博 自 动 化 第三章 系统操作 3 5 3 2 2 复位及方向键 复位复位 系统硬件复位 进入开机后的初始状态 上 下 左 右 上 下 左 右 四个方向键 主要在编程状态下控制光标移动 3 2 3 字母及数字键 1 加工状态时 非编辑状态下 按 键 可输入主轴转速 输入后按回车键确认 非编辑状态下 按 键 可输入进给速度 输入后按回车键确认 非编辑状态下 按 键 可进入 MDI 加工方式 输入指令段后按 回车键确认并开始运行 运行完毕后自动退出 MDI 方式 非编辑状态下 按 键 可用于自动对刀 记忆当前刀具坐标 2 编程状态时 可在光标处输入相应字母或数字 含负号及小数点 3 参数状态时 在输入参数时 可输入数字 但字母 负号 小数点不支持 3 2 4 取消 保存及回车键 取消 取消 1 加工状态时 当系统右上角显示报警信息 可按本键取消报警 前提报警原因已排 除 注意 系统报警时 只能在加工界面下按 取消 键取消报警 编辑参数时 在编辑系统参数或位参数时 按本键可退出编辑状态 并将参数数值 恢复至编辑前状态 保存 保存 编辑参数时 在修改了系统参数或位参数后 按本键可退出编辑状态 并将参数数 值保存起来 注意 修改参数或格式化前 必须先在系统参数的 输入 188 回车 回车 1 加工状态时 当编辑修改主轴转速或进给速度后 可按本键确认输入并退出编 辑状态 当 MDI 编辑完毕后 按本键可确认运行输入指令 指令运行完毕 后自动退出 MDI 加工状态 2 编程状态时 按本键将在光标所在行的下方插入一空行 光标自动移至新空行的行 首位置 方便用户输入新指令段内容 3 编辑参数时 当编辑修改好参数数值或程序名后 按本键可确认输入的内容 并退 南 京 东 博 自 动 化 第三章 系统操作 3 6 出编辑状态 注意 参数或程序修改完毕后 须按 保存 键保存 否则重新上电 会丢失修改内容 或修改参数 使每次自动保存修改后的数值 3 2 5 手动操作键盘区 手动操作键盘区主要包含以下按键 单段单段 在自动界面下按本键能控制程序工作在 单段 或 连续 方式 前删 前删 进给升 进给升 在编辑程序或参数时 按本键光标位向前删一个字符 在 方式下 当内容已删光 再按下本键将自动退出 状态 在程序运行过程中 按本键将动态增加当前的 进给速度 删除 删除 进给降 进给降 在编辑程序或参数时 按本键光标位向后删一个字符 在 编程方式下 当行内容删光 必须按本键才能删掉一行 在程序运行过程中 按本键将动态减小当前的进给速度 上翻 上翻 主轴升 主轴升 在编程或参数状态下 按本键向上翻一页显示内容 在程序运行过程中 按本键将动态增加当前主轴转速 下下翻翻 主轴主轴降降 在编程或参数状态下 按本键向下翻一页显示内容 在程序运行过程中 按本键将动态减小当前主轴转速 手脉倍率 手脉倍率 在手脉界面下按本键依次在倍率 10 100 之间切换 主轴正转 主轴正转 主轴正转 此时指示灯亮 主轴顺时针转动 主轴 主轴停止停止 主轴停止 此时指示灯灭 主轴静止 主轴 主轴反反转 转 主轴反转 此时指示灯亮 主轴逆时针转动 冷却 冷却 在任意界面下 按本键循环控制冷却输出开关 冷却打开时灯亮 夹紧夹紧 在任意界面下 按本键循环控制夹紧输出开关 夹紧有效时灯亮 换刀 换刀 在加工状态时 每按一次 系统按顺序换下一把刀 正向进给 正向进给 在手动状态下 按住本键系统以设置的进给速度正向运行 在点动状态下 每按一次以设定的当量正向运行一次 负负向进给 向进给 在手动状态下 按住本键系统以设置的进给速度反向运行 在点动状态下 每按一次以设定的当量反向运行一次 速度切换 速度切换 在手动状态下 按本键进给速度 依次在 50 200 500 1000 3000 5000 之间循环 循环启动循环启动 用于执行一个加工程序 必须在自动状态下按才有效 循环暂停循环暂停 暂停当前正在执行的程序 在任意状态下按均有效 循环取消循环取消 终止本次循环 在任意状态下按均有效 3 3 开 机 第一次开机前 应检查系统外观是否有明显异常 电源连接是否有误 到开 关电源接头是否有脱落 确认无误后方可通电 系统的动力来源为两芯电源插头 采用直流 24V 输入 接入时请注意电源的 正负极不可接反 否则会损坏系统 南 京 东 博 自 动 化 第三章 系统操作 3 7 如客户自行焊线 电机线 输入线 输出线 主轴线等 首次上电前必须如客户自行焊线 电机线 输入线 输出线 主轴线等 首次上电前必须 详细检查是否存在电源短接或详细检查是否存在电源短接或电源接反等问题 否则极容易烧毁器件 电源接反等问题 否则极容易烧毁器件 严禁将严禁将 220220 电压直接接入系统内 否则 电压直接接入系统内 否则会会将本系统内部器件全部烧毁 将本系统内部器件全部烧毁 严禁客户擅自打开本系统 否则后果自负 严禁客户擅自打开本系统 否则后果自负 3 4 U 盘操作 本系统提供 U 盘接口功能 支持用户通过 U 盘导入 导出参数及程序 支持 进行 DNC 加工等 使用 U 盘时 请先按 管理 键进入管理界面 此时看到 1 至 6 共六个选项 请再按一次 管理 键 会显示出 7 至 0 共四个选项以及 ID 号 软件版本信息 请按数字键 0 就可以进入 U 盘管理界面了 注意 U 盘功能是否开放可在位参数中进行设置 如果您没有看到 0 U 盘管理 选项 请检查对应的位参数设置 进入 U 盘管理界面后 如果系统未检测到 U 盘 会显示出 未检测到 U 盘插 入 插入 U 盘后 会出现五个提示 1 导出参数 将系统内的系统参数及位参数一起导入 U 盘内 2 导入参数 将 U 盘内的参数一并导入系统 3 导出程序 将系统内的所有加工程序一起导入 U 盘内 4 导入程序 将 U 盘内的程序一并导入系统 5 DNC 加工 调用 U 盘内的 DNC 文件 进行自动加工 DNC 文件的大小与系 统的存储空间无关 屏幕右下方 如果 U 盘内已存放参数文件 单轴参数 CS 会显示出 参 提示 如果 U 盘内已存放程序文件 单轴程序 CX 会显示出 程 提示 如 果 U 盘内已存放了 DNC 文件 DNC DN 会显示出 DN 提示 需要注意的是 当用户执行导出参数操作时 如果 U 盘内没有参数文件 会 自动产生 但如果 U 盘内已有参数文件 会自动覆盖 执行导出程序操作时 如 果 U 盘内没有程序文件 会自动产生 但如果已有程序文件 会自动覆盖 使用 前必须做好备份 为方便用户的操作 本公司额外无偿提供了基于电脑 PC 的程序编辑软件 用户编完文本文件 TXT 格式 程序后 可通过此软件转换 TXT 文件为系统可识别 的加工程序或 DNC 程序 然后使用 U 盘功能导入或直接 DNC 加工 客户如需此软件 可直接与本公司或各代理商直接联系 U 盘在使用过程中 无 U 盘品牌或容量大小的限制 插入即可识别 即可使 用 但在使用过程中 请注意 U 盘接口的防水防尘等问题 南 京 东 博 自 动 化 第四章 参数功能 4 1 第四章 参数功能 4 1 参数体系 参数主功能为机床 数控系统的参数设置及状态显示 作为一个数控系统 有一些参数由用户设置 本系统参数分为以下三类 1 检测类 测试外部输入口状态 检测当前输出口状态 2 系统设置类 系统初始化 设置口令 格式化参数区或程序区等 3 参数体系 系统参数 00 47 每个参数输入范围 0 65535 位参数 00 29 30 个位参数 共 150 个状态 4 2 参数的基本概念 在介绍参数之前 首先介绍一些基本概念 4 2 1 加减速时间常数 对于机床的坐标轴 其运行速度从零达到所设定的最大速度时所耗用的时 间 或从所设定的最大速度到停止时所耗用的时间 4 2 2 加速度 本系统运用采样控制法 每隔 4 096 毫秒对各坐标轴实现一次采样控制 各 轴加减速采用匀加速控制方法 即每个采样间隙 4 096ms 电机速度 如果运 动的话 的变化是恒定值 它就是系统的加 减 速度 计算公式如下 其中 TS 系统采样时间 4 096ms Tm 加减速时间常数 ms Vm 最大速度 mm min a 加速度 可通过改变最大速度或改变加减速时间常数来实现改变加速度的目的 最大速度一般用来限定在该运动状态的最大速度 并且与加减速时间常数一 起确定加速度值 而系统的实际运行速度应小于或等于最大速度 加速度 a 与最大速度 Vm及时间常数 Tm的关系 表示不变 而当 Tm与 Vm同时变化时 则由公式具体确定 4 2 3 电子齿轮比 调节系统的输出 使得系统的坐标运行值与工件台运动的距离保持一致 而 不需刻意为此调节电机与丝杆的传动比 Vm Tm a m Sm T60 TV a 2 南 京 东 博 自 动 化 第四章 参数功能 4 2 电子齿轮由系统参数设定 每轴二个参数称为倍率 MLT 与分率 DVT 对于滚 珠丝杆传动工作台运动时 dcn fmt GP GP DVT MLT 其中 Pmt 电机每转脉冲数 其中 步进电机 每转脉冲 伺服电机 编码器线数 编码器倍频数 Pcn 丝杆螺距um Gf 电机与丝杆连接传动中从动轮齿数总数 Gd 电机与丝杆连接传动中主动轮齿数总数 对于直连情况 Gf Gd 1 MLT 与 DVT 必须取其最小正整数值 MLT 与 DVT 的范围为 0 65535 但比值必须在 0 01 100 之间 4 2 4 参数密码 为防止参数被无意修改 系统设置了密码 首先必须输入密码解锁 然后才 能修改参数 方法如下 1 按 管理 键 显示出子功能菜单 然后按 键 调出系统参数 2 在 00 参数中输入固定用户密码值 188 可修改系统参数 26 使每 次上电后不必输入此密码 支持直接修改参数 3 按 回车 键确认后 方可继续修改系统参数或位参数 如需格式化 参数或程序 也必须先在 00 参数中输入密码 188 4 3 系统参数 系统参数共有 48 个 从 00 47 每屏显示 6 个 可用 向前 向后 向上 向下 或 上翻 下翻 键切换每屏显示内容 4 3 1 进入系统参数显示 按键次序 在没有运行程序或 MDI 时 按 管理 键调出管理选项菜单 然 后按数字 1 选中系统参数 即可打开系统参数查看修改界面 4 3 2 系统参数的意义 表 4 1 系统参数简介 参数号 作 用 单 位 出厂值 00 管理密码 密码正确方可恢复出厂或修改参数 0000 01 G00 快速定位速度设定 mm min 6000 02 G00 时 X 向时间常数 Ms 400 03 X 向电子齿轮分率 1 04 X 向电子齿轮倍率 1 05 X 轴方向间隙值 Mm 0 06 手动快速速度 mm min 5000 07 手动快速时 X 向时间常数 Ms 400 08 手脉升降速时间 Ms 200 南 京 东 博 自 动 化 第四章 参数功能 4 3 参数号 作 用 单 位 出厂值 09 待定 10 主轴换向延时 0 1s 10 11 主轴制动延时 0 1s 10 12 主轴启动延时 0 1s 10 13 主轴高速档转速上限 RPM 3000 14 主轴低速档转速上限 RPM 1000 15 M05 继电器脉冲输出延时 0 1s 10 16 继电器脉冲输出延时 0 1s 10 17 M03 M04 输出 0 保持输出 1 脉冲输出 0 18 主轴编码器线数 1024 19 电机编码器线数 1024 20 电动刀架正 反转之间的延时 0 1s 1 21 刀架反转锁紧时间设定 秒 0 1s 8 22 机床的刀具数目 4 23 刀架正转时间上限 秒 s 4 24 0 电动 1 排刀 1 25 外部启动信号持续多长时间后报警 0 无报警 4ms 615 26 0 PA 0 需要密码 1 不需要输入密码 188 0 27 0 关闭电机编码器反馈 0 超差超过本值报警 0 01mm 10 28 外部暂停信号持续多长时间后报警 0 无报警 4ms 615 29 外部取消信号持续多长时间后报警 0 无报警 4ms 615 30 初始画面 0 显示开机画面 1 不显示 0 31 0 M05 关 S1 S2 S3 1 M05 不关 S1 S2 S3 0 32 输入信号去抖动次数 35 33 G74 返回参数点快速速度 PRM 2000 34 G74 返回参考点慢速速度 PRM 20 35 修改日历分钟设置 0 59 0 36 47 待定 4 4 位参数 对于很多只有两种选择性的条件分支 可用位参数设定 每个参数有 5 位 每位只有 0 或 1 两种状态 可作为某一状态的开关选择 系统共有 35 个位参数 决定 175 种状态 4 4 1 进入位参数显示 按键次序 在没有运行程序或 MDI 时 按 管理 键调出管理选项菜单 然 后按数字 2 选中位参数 即可打开位参数查看修改界面 如果系统参数 26 数值为 0 每次修改位参数前必须在系统参数 0 输入密 码 188 否则不支持修改及保存位参数 南 京 东 博 自 动 化 第四章 参数功能 4 4 4 4 2 位参数设置 从左至右排列 00 XINV 1 电机运动反向 0 电机运动正向 RDYE 1 开机自检通过后 CNC 输出伺服 ENABLE 信号 0 开机自检通过后 CNC 不输出伺服 ENABLE 信号 XBKE 1 开放反向间隙补偿 0 不开放反向间隙补偿 SLE 1 开放软限位功能 0 不开放软限位功能 SLOF 1 程序运行结束时不自动插入 M05 M09 0 程序运行结束时自动插入 M05 M09 示例 假设系统调试时 发现电机运行反向 而此时的位参数 0 数值为 01000 请进入系统参数 0 输入密码 188 然后进入位参数 将光 标指向 0 位参数 依次键入 1 1 0 0 0 后 按 回车 键确认 最后按 保存 键后重新上电即可 01 5