数控机床安装、调试与维修技术项目

数控机床安装 调试与维修技术项目数控机床安装 调试与维修技术项目 训练样题训练样题 浙江机电职业技术学院浙江机电职业技术学院 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 1 一 一 设备及工艺过程描述设备及工艺过程描述 本装置由 fanuc 0I MATE TC 数控系统 交流伺服模块 变频调速模块 冷却控制模块 刀架控制模块 变压器 网孔板 其它辅助功能模块等组成 机械装置包括十字滑台 工作目标是 工作目标是 在规定时间内 根据任务书的要求 以现场操作的方式 完 成数控车床的电气设计 电路连接 十字滑台的机械装配 参数设置及机电 系统联调 PLC 的调试 数控功能调试 二 二 需要完成的工作任务需要完成的工作任务 1 电路设计 设备安装和电路连接 1 根据任务书要求 设计一台数控车床的电气控制电路 2 根据器件安装布局图 完成本装置变频器 伺服驱动器 电器元件 等的安装工作 安装在装置背面的网孔板上 3 根据提供的电路图和由学生自行设计的电路图 按照给定的 I O 分 配表及接口说明 连接伺服驱动模块 变频调速模块 刀架控制模块 冷却 控制模块等电路 2 按照机械装配工艺 完成十字滑台的机械装配和调试 3 参数设置 PLC 的调试 1 根据现场提供的数控系统 变频器 驱动器等技术手册 查找并确 定需要设定的数控系统参数 变频器参数 伺服驱动器参数 记录于附录的 参数设置表中 2 按照参数设置表中的参数 完成数控系统 变频器 驱动器模块参 数设置 3 训练装置配备基本的 PLC 程序 根据任务书的的功能要求及系统的 故障诊断 编写调试 PLC 程序 调整参数设置并完成数控车床的调试 4 调试完成后 备份数据 4 编制数控功能测试程序 三 三 具体的工作要求具体的工作要求 任务任务 1 1 电路设计 电路设计 根据数控车床功能和端子排接口定义 表 1 表 2 表 3 及 I O 定义 表 4 完成数控车床主轴与刀架电路设计 分别绘制于附录的专用页中 并修改原有图纸的错误 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 2 表表 1 1 端子排 一 接口定义端子排 一 接口定义 序号名称定义序号名称定义 1U51 控制变压器 TC2 输 出 25QD 启动按钮 NO 触点 2W51 控制变压器 TC2 输 出 26QD 启动按钮 NO 触点 3TZ 停止按钮 NC 触点 27U11 伺服变压器 TC1 输出 4TZ 停止按钮 NC 触点 28V11 伺服变压器 TC1 输出 5U10 伺服变压器 TC1 输 入 29W11 伺服变压器 TC1 输出 6V10 伺服变压器 TC1 输 入 30U12 X 轴驱动器电源 7W10 伺服变压器 TC1 输 入 31V12 X 轴驱动器电源 8U50 控制变压器 TC2 输 入 32W12 X 轴驱动器电源 9W50 控制变压器 TC2 输 入 33U12 Z 轴驱动器电源 1024V 刀架霍尔开关电源 34V12 Z 轴驱动器电源 110V 刀架霍尔开关电源 35W12 Z 轴驱动器电源 12P24 数控系统电源 36U22 主轴电机 13M0 数控系统电源 37V22 主轴电机 1424V 开关电源 DC24V 38W22 主轴电机 150V 开关电源 0V 39U31 刀架电机 16T1 刀架刀位 1 40V31 刀架电机 17T2 刀架刀位 2 41W31 刀架电机 18T3 刀架刀位 3 42U41 冷却电机 19T4 刀架刀位 4 43V41 冷却电机 2024V 开关电源 DC24V 44W41 冷却电机 210V 开关电源 0V 45QDL 启动按钮灯 DC42V 2224V 开关电源 DC24V 46QDL 启动按钮灯 DC42V 230V 开关电源 0V 47TZL 停止按钮灯 DC42V 2424V3 X 轴 CX29 的 NO 端 48TZL 停止按钮灯 DC42V 表表 2 2 端子排 二 接口定义端子排 二 接口定义 序号名称定义序号名称定义 1Vout 主轴模拟量输出电 压 130V Z 正限位传感器电源 2GND 主轴模拟量输出地 14ZL Z 正限位传感器输出 324V Z 参考点传感器电源 1524V X 正限位传感器电源 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 3 40V Z 参考点传感器电源 160V X 正限位传感器电源 5Z0 Z 参考点传感器输出 17XL X 正限位传感器输出 624V Z 负限位传感器电源 1824V X 参考点传感器电源 70V Z 负限位传感器电源 190V X 参考点传感器电源 8ZL Z 负限位传感器输出 20X0 X 参考点传感器输出 9YL 三色灯 黄 电源 2124V X 负限位传感器电源 10GL 三色灯 绿 电源 220V X 负限位传感器电源 11RL 三色灯 红 电源 23XL X 负限位传感器输出 120V 三色灯公共端 2424V Z 正限位传感器电源 表表 3 3 继电器模组接口定义 继电器模组接口定义 序号名称定义序号名称定义 11NO 207NC 21NC X 负限位 217C 开关电源 24V 31C 开关电源 24V 228NO 刀位 2 42NO 238NC 52NC Z 参考点 248C 开关电源 24V 62C 开关电源 24V 259NO 刀位 3 73NO 269NC 83NC X 正限位 279C 开关电源 24V 93C 开关电源 24V 2810NO 104NO 2910NC 刀位 4 114NC Z 负限位 3010C 开关电源 24V 124C 开关电源 24V 31 24V 开关电源 24V 135NO 32A1 X 正限位传感器输入 145NC X 参考点 33A2 X 参考点传感器输入 155C 开关电源 24V 34A3 X 负限位传感器输入 166NO 35A4 Z 正限位传感器输入 176NC Z 正限位 36A5 Z 参考点传感器输入 186C 开关电源 24V 37A6 Z 负限位传感器输入 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 4 197NO 刀位 1 表表 4 4 I OI O 接口定义 接口定义 序号名称功能定义序号名称功能定义 1X8 0 X 正限位 21Y8 4 三色灯 黄 2X8 1 Z 正限位 22Y8 5 三色灯 绿 3X9 0 X 参考点 23Y8 6 三色灯 红 4X9 1 Z 参考点 24Y9 0 X 轴原点灯 面板 5X8 2 X 负限位 25Y9 1 Z 轴原点灯 面板 6X8 3 Z 负限位 26Y9 3 刀架正转 7X8 7 过载信号 27 Y9 4刀架反转 8X8 4 急停报警 28 Y9 5照明 9X10 2 刀位 1 29 10X10 3 刀位 2 30 11X10 0 刀位 3 31 12X10 1 刀位 4 32 13X10 4 冷却电机过载 33 14X10 5 冷却液低于下限 34 15X10 6 润滑电机过载 35 16X10 7 润滑液低于下限 36 17Y8 0 主轴正转 37 18Y8 1 主轴反转 38 19Y8 2 冷却 39 20Y8 3 润滑 40 任务任务 2 2 设备安装设备安装 根据提供的数控车床器件安装布局图 图 1 将变频器 伺服驱动器 交流接触器 继电器 断路器等电气部件安装在装置背面的网孔板上 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 5 图图 1 1 器件安装布局图器件安装布局图 任务任务 3 3 电路连接 电路连接 根据提供的电路图和由学生自行设计的电路图 按照给定的 I O 分配表 及接口说明 表 1 表 2 表 3 表 4 连接伺服驱动模块 变频调速模块 刀架控制模块 冷却控制模块等电路 具体工作任务如下 1 根据附录 1 中的电气原理图 图号 SW 01 和端子排接口定义 表 1 表 3 连接数控车床开关电源供电部分的控制电路 启动 停止 和主 电路 2 根据附录 1 中的电气原理图 图号 SW 03 和端子排接口定义 表 1 表 2 表 3 表 4 连接 X Z 轴伺服驱动控制电路和主电路 3 根据附录 1 中的自行设计的电气原理图和端子排接口定义 表 1 表 2 表 3 表 4 连接变频器控制电路和主电路 其中主轴编码器电缆直 接连接到数控系统接口 4 根据附录 1 中的电气原理图自行设计的限位 回零及急停控制原理 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 6 图和端子排接口定义 表 1 表 2 表 3 表 4 连接限位 参考点 急停控 制电路 5 根据附录 1 中的电气原理图 图号 SW 06 和端子排接口定义 表 1 表 2 表 3 表 4 连接三色灯电路 电子手轮电路 6 根据附录 1 中的自行设计的电气控制原理图和端子排接口定义 表 1 表 2 表 3 表 4 连接电动刀架主电路和控制电路 7 根据附录 1 中的电气原理图 图号 SW 08 和端子排接口定义 表 1 表 2 表 3 表 4 连接冷却电机主电路和控制电路 任务任务 4 4 十字滑台的安装与调试 十字滑台的安装与调试 根据提供的电机 联轴器 电机支座 轴承支座 直线导轨 滑块 等 高块 滚珠丝杠 螺母 螺母支座 轴承 运动平台等 其中滚珠丝杠 轴 承已装成组件 要求学生根据安装装配工艺要求和提供的零部件进一步自行 完成十字滑台的装配 底座已经安放型材桌面上 图 2 是装配完成后的效果 图 注 装配要求 导轨 滚珠丝杠平行度误差小于 3 丝 十字滑台两根滚珠丝杠垂直 度误差小于 3 丝 工作台面的平面度误差小于 5 丝 图图 2 2 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 7 任务任务 5 5 参数设置 参数设置 PLCPLC 的调试的调试 5 1 功能参数设计 1 将需要设定变频器的参数记录于附录 4 的表格中 2 将需要设定伺服驱动器的参数记录于附录 5 的表格中 3 将需要设定的数控系统设置参数记录于附录 6 的表格中 4 将需要设定的数控系统 X 和 Z 轴参数记录于附录 7 表格中 要求最大 轴速度 3500mm min 点动速度 3000mm min 点动快速速度 3500 mm min 5 将需要设定的数控系统主轴参数记录于附录 9 的表格中 要求点动速 度 500rpm 最大转速 1400rpm 5 2 功能参数设置 根据参数表设置数控系统变频器 伺服驱动器的参数 5 3 数控车床 PLC 程序编制与调试 在提供的基本程序上修改 1 根据现有技术指标修改 PLC 程序 2 编写主轴控制程序 3 编写冷却控制程序 4 将编写好的 PLC 程序传输到数控系统 并完成 PLC 程序的调试 任务任务 6 6 数控功能测试与编制数控功能测试程序 数控功能测试与编制数控功能测试程序 6 16 1 主轴功能模块的调试主轴功能模块的调试 1 在手动 JOG 模式下按主轴正转键 主轴以 500rpm 的速度按顺时针 方向旋转 从正面看 按主轴反转键 主轴以 500rpm 的速度按逆时针方向 旋转 从正面看 按主轴停止键 主轴停止 2 在手动输入 MDA 模式下 运行 M03S 主轴以指令速度正转运行 运行 M04S 主轴以指令速度反转运行 运行 M05 主轴停止 3 调整主轴编码器反馈速度在 500 700 转速段与主轴指令速度匹配 6 26 2 电动刀架模块的调试电动刀架模块的调试 1 在手动 JOG 模式下 按一下换刀控制按键 电动刀架正转到下个 刀位 然后反转锁紧 2 在手动输入 MDA 模式下 输入 T0 电动刀架换刀到指定刀位 4 个刀位 6 36 3 冷却系统的调试冷却系统的调试 1 在手动 JOG 模式下 按一下冷却系统功能按键 冷却系统启动 再次按一下 冷却系统停止 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 8 2 在手动输入 MDA 模式下 运行 M09 冷却系统启动 运行 M08 冷 却系统停止 6 46 4 进给轴的调试进给轴的调试 1 在参考点 REF 模式下 利用减速开关 X Z 轴沿正方向回参考点 该轴显示参考点标志 同时坐标值清零 2 在手动 JOG 模式下 按 X 或 Z 轴方向键 车床 X 或 Z 轴以 3000mm min 的进给速度移动 3 在手动 JOG 模式下 同时按 X 或 Z 方向键和快速叠加键 车床 X 或 Z 轴以 3500mm min 的进给速度快速移动 4 在手动 JOG 模式下 移动 X Z 轴到极限位置 系统出现对应的硬 限位报警 5 根据硬限位位置进行软限位参数调试 要求软限位提前硬限位 5mm 触 发 6 手轮功能调试 顺时针转动手轮 进给轴沿正方向移动 逆时针转动 手轮 进给轴沿负方向移动 7 丝杠螺距 传送比 反向间隙补偿等参数调试 6 56 5 完成完成 PLCPLC 程序 试车数据备份 程序 试车数据备份 6 66 6 编制数控功能测试程序 编制数控功能测试程序 根据零件图 图 3 及假定的工艺条件 要求学生自行编制数控功能测 试程序 并自动运行程序 通过十字滑台 主轴电机 冷却电机的动作过程 测试整机功能 要求进给切削时开启冷却功能 假定工艺条件 工件材质为 45 钢 毛坯为直径 55mm 长 100mm 的棒 料 刀具选用 假定各刀具刀偏为零 1 号端面刀加工工件端面 2 号端面 外圆刀粗加工工件轮廓 3 号端面外圆刀精加工工件轮廓 4 号外圆螺纹刀加 工螺距为 1 5mm 的单头螺纹 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 9 图图 3 3 四 四 注意事项注意事项 1 进行电气接线时 注意交流接触器及继电器线圈端子的定义 不要 接错 否则极易烧坏器件 2 学生应在试卷指定页内完成数控车床电路设计图 并在指定页记录 数控系统 变频器 伺服驱动器的参数 3 学生提交最终的 PLC 程序和系统备份数据 存放在 D 2009 数控机 床维修 XX 文件夹下 XX 工位号 学生的试卷用工位号标识 不得写上姓 名或与身份有关的信息 训练时每组发放两套试题 学生将所有答案集中写 在其中一套上并在试卷的封面标明 答卷 两套试题一并收回 4 训练中如出现下列情况时另行扣分 1 调试过程中 由于撞击造成十字滑台不能正常工作的扣 15 分 2 学生认定器件有故障可提出更换 经教师测定器件完好时每次扣 3 分 器件确实损坏酌情补时 5 由于错误接线等原因造成数控系统 交流伺服电机及驱动器 变频器 变压器 主轴电机 电动刀架 冷却电机 直流电源损坏的 直接取消训练 资格 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 10 附录附录 1 1 电气控制原理图 电气控制原理图 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 11 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 12 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 13 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 14 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 15 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 16 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 17 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 18 数控机床安装 调试与维修技术项目训练 FANUC zime 19 数控机床安装 调试与维修技术训练项目样题 20 附录附