数控机床可编程序控制器实训报告

1 数控机床可编程序控制器实训报告 学学 期 期 2010 2011 学年 学期 周周 次 次 12 周 13 周 专专 业 业 数控设备应用与维护 班 级 设备 0905 姓 名 马鹏腾 学 号 29250210 实训时间 2011 5 16 2015 5 27 指导教师 牛志斌 数控工程系 章 数控设备应用与维护教研室 2 目目 录录 1 实训实训装置装置简简介介 1 2 项项目一目一 数控机床工作方式控制数控机床工作方式控制 3 3 项项目二目二 数控机床急停及硬件超程控制数控机床急停及硬件超程控制 8 4 项项目三目三 数控机床速度倍率控制数控机床速度倍率控制 12 5 项项目四目四 数控机床 自数控机床 自动动 手 手动动 运行控制 运行控制 15 6 项项目五目五 数控机床主数控机床主轴轴的正反的正反转转控制控制 21 7 项项目六目六 数控数控车车床自床自动换动换刀控制刀控制 27 8 实训总结实训总结 33 9 参考 参考资资料料 34 3 实训装置简介 一 一 实训实训装置装置总总体介体介绍绍 总体说明 型号 规格等 布置图 实训中所使用的实训装置是 FANUC 0i Mate D 系统的多功能数控综合数控实训系统 4 二 二 实训实训装置机床操作面板装置机床操作面板 X13 4 X13 6 X12 0 X12 1 X13 0 X13 3 X11 4 X11 5 X11 3 X12 6 X12 5 X11 2 X11 1 X11 0 X12 2 X12 3 X12 4 X12 7 三 三 实训实训装置装置编编程程软软件件 FANUC LADDER III 5 7 软软件件 四 四 实训实训 此次实训有六个项目 分别是 数控机床工作方式控制 数控机床急停及硬件超程控制 数控车 床自动换刀控制 数控机床 自动 手动 运行控制 数控机床主轴的正反转控制和数控机床速度倍 率控制 5 项目一 数控机床工作方式控制 一 一 实训实训目的与要求目的与要求 1 实训实训目的 目的 1 掌握自动工作方式 PMC 控制的流程和实现方法 2 掌握编辑工作方式 PMC 控制的流程和实现方法 3 掌握手动数据输入工作方式 PMC 控制的流程和实现方法 4 掌握远程运行工作方式 PMC 控制的流程和实现方法 5 掌握回参考点工作方式 PMC 控制的流程和实现方法 6 掌握手动连续进给工作方式 PMC 控制的流程和实现方法 7 掌握手轮进给工作方式 PMC 控制的流程和实现方法 2 控制要求 控制要求 1 按下自动工作方式按键 使 CNC 处于自动工作方式 自动工作方式指示灯亮 松开自动工作 方式按键 使 CNC 仍处于自动工作方式 自动工作方式指示灯仍亮 2 按下编辑工作方式按键 使 CNC 处于编辑工作方式 编辑工作方式指示灯亮 松开编辑工作 方式按键 使 CNC 仍处于编辑工作方式 编辑工作方式指示灯仍亮 3 按下手动数据输入工作方式按键 使 CNC 处于手动数据输入工作方式 手动数据输入工作方 式指示灯亮 松开手动数据输入工作方式按键 使 CNC 仍处于手动数据输入工作方式 手动数据输 入工作方式指示灯仍亮 4 按下远程运行工作方式按键 使 CNC 处于远程运行工作方式 远程运行工作方式指示灯亮 松开远程运行工作方式按键 使 CNC 仍处于远程运行工作方式 远程运行工作方式指示灯仍亮 5 按下回参考点工作方式按键 使 CNC 处于回参考点工作方式 回参考点工作方式指示灯亮 松开回参考点工作方式按键 使 CNC 仍处于回参考点工作方式 回参考点工作方式指示灯仍亮 6 按下手动连续进给工作方式按键 使 CNC 处于手动连续进给工作方式 手动连续进给工作方 式指示灯亮 松开手动连续进给工作方式按键 使 CNC 仍处于手动连续进给工作方式 手动连续进 给工作方式指示灯仍亮 7 按下手轮进给工作方式按键 使 CNC 处于手轮进给工作方式 手轮进给工作方式指示灯亮 松开手轮进给工作方式按键 使 CNC 仍处于手轮进给工作方式 手轮进给工作方式指示灯仍亮 二 控制流程二 控制流程图图 图 1 1 自动工作方式控制流程 图 1 2 编辑工作方式控制流程 CNC 自动工作方式自动工作方式 CNC 控制控制 MD1MD2MD4DCN1 MMEM AUTO K AUTO L PMC 自动工作方式自动工作方式 CNC 控制控制 MT 自动工作方式自动工作方式按键自动工作方式指示灯自动工作方式指示灯 CNC 编辑工作方式编辑工作方式 CNC 控控 制制 MD1MD2MD4 MEDT EDIT K EDIT L PMC 编辑工作方式编辑工作方式 CNC 控控 制制 MT 编辑工作方式按键编辑工作方式按键 按键 编辑工作方式指示灯编辑工作方式指示灯 6 图 1 3 手动数据输入工作方式控制流程 图 1 4 远程运行工作方式控制流程 图 1 5 回参考点工作方式控制流程 图 1 6 手动连续进给工作方式控制流程 CNC 手动数据输入工作方式手动数据输入工作方式 CNC 控制控制 MD1MD2MD4 MMDI MDI K MDI L PMC 手动数据输入工作方式手动数据输入工作方式 CNC 控制控制 MT 手动数据输入工手动数据输入工 作方式按键作方式按键 手动数据输入工作手动数据输入工作 方式指示灯方式指示灯 CNC 远程运行工作方式远程运行工作方式 CNC 控制控制 MD1MD2MD4DCN1 MRMT DNC K DNC L PMC 远程运行工作方式远程运行工作方式 CNC 控制控制 MT 远程运行工作方远程运行工作方 式按键式按键 远程运行工作方式远程运行工作方式 指示灯指示灯 CNC 回参考点工作方式回参考点工作方式 CNC 控制控制 MD1MD2MD4DCN1 MREF REF K REF L PMC 回参考点工作方式回参考点工作方式 CNC 控制控制 MT 回参考点工作方回参考点工作方 式按键式按键 回参考点工作方式回参考点工作方式 指示灯指示灯 CNC 手动连续进给工作方式手动连续进给工作方式 CNC 控制控制 MD1MD2MD4 ZRN MJ JOG K JOG L PMC 手动连续进给工作方式手动连续进给工作方式 CNC 控制控制 MT 手动连续进给工手动连续进给工 作方式按键作方式按键 手动连续进给工作手动连续进给工作 方式指示灯方式指示灯 CNC 手轮进给工作方式手轮进给工作方式 CNC 控制控制 MD1MD2MD4 MH HND K HND L PMC 手轮进给工作方式手轮进给工作方式 CNC 控制控制 MT 手轮进给工作方手轮进给工作方 式按键式按键 手轮进给工作方式手轮进给工作方式 指示灯指示灯 7 图 1 7 手轮进给工作方式控制流程 三 控制梯形三 控制梯形图图及功能分析及功能分析 1 FANUC PMC 工作方式控制 用拨段开关 梯图 图 1 8 波段开关梯形图 当拨段开关打到自动工作方式下时 AUTO K 信号 X13 4 为 1 工作方式选择信号 1MD1 G43 0 输出有效 工作方式选择信号 2MD2 G43 1 输出无效 工作方式选择信号 3MD4 G43 2 输出无效 远程运行工作方式选择信号 DNC1 G43 5 输出无效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 和 DNC1 的信号组合为 1 0 0 0 使 CNC 进入自动工作方式 当拨段开关打到编辑工作方式下时 EDIT K 信号 X13 4 X13 5 为 1 工作方式选择信号 1MD1 G43 0 输出有效 工作方式选择信号 2MD2 G43 1 输出有效 工作方式选择信号 3MD4 G43 2 输出无效 远程运行工作方式选择信号 DNC1 G43 5 输出无效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 和 DNC1 的信号组合为 1 1 0 0 使 CNC 进入编辑工作方式 当拨段开关打到 MDI 工作方式下时 工作方式选择信号 1MD1 G43 0 输出无效 工作方式选择 信号 2MD2 G43 1 输出无效 工作方式选择信号 3MD4 G43 2 输出无效 远程运行工作方式选择信 号 DNC1 G43 5 输出无效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 和 DNC1 的信号组合为 0 0 0 0 使 CNC 进入 MDI 工作方式 当拨段开关打到远程运行工作方式下时 DNC K 信号 X13 4 为 1 工作方式选择信号 1MD1 G43 0 输出有效 工作方式选择信号 2MD2 G43 1 输出无效 工作方式选择信号 3MD4 G43 2 输出无效 远程运行工作方式选择信号 DNC1 G43 5 输出有效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 和 DNC1 的信号组合为 1 0 0 1 使 CNC 进入远程运行工作方式 当拨段开关打到手动连续进给工作方式下时 JOG K 信号 X13 4 X11 6 为 1 工作方式选择信 号 1MD1 G43 0 输出有效 工作方式选择信号 2MD2 G43 1 输出无效 工作方式选择信号 3MD4 G43 2 输出有效 远程运行工作方式选择信号 DNC1 G43 5 输出无效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 和 DNC1 的信号组合为 1 0 1 0 使 CNC 进入手动连续进给工作方式 当拨段开关打到手轮进给工作方式下时 HND K 信号 X13 6 为 1 工作方式选择信号 1MD1 G43 0 输出无效 工作方式选择信号 2MD2 G43 1 输出无效 工作方式选择信号 3MD4 G43 2 输出有效 远程运行工作方式选择信号 DNC1 G43 5 输出无效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 和 DNC1 的信号组合为 0 0 1 0 使 CNC 进入手轮进给工作方式 8 当拨段开关打到回参考点工作方式下时 REF K 信号 X13 4 X13 6 为 1 工作方式选择信号 1MD1 G43 0 输出有效 工作方式选择信号 2MD2 G43 1 输出无效 工作方式选择信号 3MD4 G43 2 输出有效 远程运行工作方式选择信号 DNC1 G43 5 输出无效 回参考点工作方式选 择信号 ZRN G43 7 输出有效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 DNC1 和 ZRN 的信号组合为 1 0 1 0 1 使 CNC 进入回参考点工作方式 图 1 9 按键梯形图 当按下自动工作方式按键时 AUTO K 信号 X11 0 为 1 工作方式转换信号 R0 0 输出有效 工作 方式选择信号 MD1 G43 0 输出有效 工作方式选择信号 MD2 G43 1 输出无效 远程运行工作方式信 号 DNC1 G43 5 输出无效 PMC 向 CNC 发出的 MD1 MD2 MD4 和 DNC1 信号组合为 1 0 0 0 使 CNC 进入自动工作方式 同时 CNC 向 PMC 回送 CNC 处于自动工作方式确认信号 MMEM F3 5 CNC 处于自动工作方式信号 AUTO R0 2 输出有效 自动工作方式指示灯信号 Y0 6 输出有效 自动 工作方式指示灯亮 9 四 控制功能四 控制功能检查检查 1 设置通道参数 2 编译 PMC 程序 3 保存 PMC 程序 4 导出 PMC 程序 5 转存 PMC 程序 6 输入 PMC 程序 7 启动 PMC 程序 8 调试 PMC 程序 1 启动 PMC 程序之后重启系统 观察机床操作面板上手动数据输入工作方式指示灯是否亮 2 按下自动工作方式按键 观察自动工作方式指示灯是否亮 在 PMC 梯形图显示 画面下观察相 关信号状态是否被改变 改变之后状态是否正确 画面状态是否显示 MEM 再松开自动工作方式按 键 观察自动工作方式指示灯是否仍亮 系统画面状态栏是否仍显示 MEM 3 按下编辑工作方式按键 观察编辑工作方式指示灯是否亮 在 PMC 梯形图显示 画面下观察相 关信号状态是否被改变 改变之后状态是否正确 画面状态是否显示 编辑 再松开编辑工作方式按 键 观察编辑工作方式指示灯是否仍亮 系统画面状态栏是否仍显示 编辑 4 按下手动数据输入工作方式按键 观察手动数据输入工作方式指示灯是否亮 在 PMC 梯形图显 示 画面下观察相关信号状态是否被改变 改变之后状态是否正确 画面状态是否显示 DI 再松开 手动数据输入工作方式按键 观察手动数据输入工作方式指示灯是否仍亮 系统画面状态栏是否仍显 示 MDI 5 按下远程运行工作方式按键 观察远程运行工作方式指示灯是否亮 在 PMC 梯形图显示 画面 下观察相关信号状态是否被改变 改变之后状态是否正确 画面状态是否显示 RMT 再松开远程运 行工作方式按键 观察远程运行工作方式指示灯是否仍亮 系统画面状态栏是否仍显示 RMT 6 按下回参考点工作方式按键 观察回参考点工作方式指示灯是否亮 在 PMC 梯形图显示 画面 下观察相关信号状态是否被改变 改变之后状态是否正确 画面状态是否显示 REF 再松开回参考 点工作方式按键 观察回参考点工作方式指示灯是否仍亮 系统画面状态栏是否仍显示 REF 7 按下手动连续进给工作方式按键 观察手动连续进给工作方式指示灯是否亮 在 PMC 梯形图显 示 画面下观察相关信号状态是否被改变 改变之后状态是否正确 画面状态是否显示 JOG 再松开 手动连续进给工作方式按键 观察手动连续进给工作方式指示灯是否仍亮 系统画面状态栏是否仍显 示 JOG 8 按下手轮进给工作方式按键 观察手轮进给工作方式指示灯是否亮 在 PMC 梯形图显示 画面 下观察相关信号状态是否被改变 改变之后状态是否正确 画面状态是否显示 HND 再松开手轮进 给工作方式按键 观察手轮进给工作方式指示灯是否仍亮 系统画面状态栏是否仍显示 HND 五 五 实训实训小小结结及体会及体会 通过对本项目的实习总结与体会如下 1 通过对工作方式 PMC 控制项目实习 实现了自动 编辑 手动数据输入 远程运行 手动数据 输入 回参考点和手轮进给等工作方式的 PMC 控制 我们还学习了 PMC 控制流程 这些控制流程是 有规律可循的 我们一定要不断的思考和练习 2 在程序类工作方式 PMC 的控制项目的基础上 实现了手动进给类工作方式的 PMC 控制 即 会参考点手动连续进给增量进给和首轮进给方式控制 3 通过程序类工作方式 PMC 控制项目 实训期间 学习了程序类工作方式的 PMC 控制流程 我 要不断加强练习 总结 为后续学习打下良好基础 10 项目二 数控机床急停及硬件超程控制 一 一 实训实训目的与要求目的与要求 1 实训实训目的目的 1 掌握硬件超程和解除 PMC 控制的控制流程 2 掌握硬件超程和解除 PMC 控制的实现方法 2 控制要求 控制要求 设计 PMC 梯形图 实现如下控制要求 当运动部件到达硬限位 即碰到限位开关时 限位开关将 动作 CNC 将立即处于急停状态 CNC 延时后切断伺服电源 运动部件将不能运动 按下限位解除按键 同时指示灯亮 伺服将上电 CNC 将处于非急停状态 Z 轴解除制动 此时 在手动连续进给或手轮进给工作方式将相应的轴向反方向移动使其离开硬限位 限位解除指示灯将 自动熄灭 再按复位键 即可解除硬件超程报警 二 控制流程二 控制流程图图 图 2 1 硬件超程和解除控制流程图 三 控制梯形三 控制梯形图图及功能分析及功能分析 1 当 X S 信号 X12 0 为 1 即 X 轴运动部件碰到正向限位开关 MVD1 信号为 0 即 X 轴处于 正向移动状态时 X 轴正向硬件超程信号 L1 输出有效 CNC 进入 X 轴正向硬件超程状态 限位开 关输入信号 LIMITS 也输出有效 2 当 Y S 信号为 1 即 Y 轴运动部件碰到正向限位开关 MVD2 信号为 0 即 Y 轴处于正向移动 状态时 Y 轴正向硬件超程信号 L2 输出有效 CNC 进入 Y 轴正向硬件超程状态 限位开关输入信 号 LIMITS 也输出有效 3 当 Z S 信号 X12 2 为 1 即 Z 轴运动部件碰到正向限位开关 MVD3 信号为 0 即 Z 轴处于正 向移动状态时 Z 轴正向硬件超程信号 L3 输出有效 CNC 进入 Z 轴正向硬件超程状态 限位开关 CNC L1 X S L1 L2 X S L2 Y S L3 L3 Y S MVD1 Z S MVD2 MVD3 Z S LIMITS XWJC K ESP XWJC L ESPA SVON ESP I SA ZHID C PMC MT 硬件超程和 解除 CNC 控制 硬件超程 PMC 控制 超程解除 PMC 控制 X 轴正向限位开关 X 轴负向限位开关 Y 轴正向限位开关 Y 轴负向限位开关 Z 轴正向限位开关 Z 轴负向限位开关 限位解除按键 限位解除指示灯 伺服上电控制 急停输入 Z 轴制动控 制 中间继电 器 KA9 11 输入信号 LIMITS 也输出有效 图 2 2 硬件超程和解除梯形图 4 当 X S 信号 X12 1 为 1 即 X 轴运动部件碰到正向限位开关 MVD1 信号为 0 即 X 轴处于 12 正向移动状态时 X 轴正向硬件超程信号 L1 输出有效 CNC 进入 X 轴正向硬件超程状态 限位开 关输入信号 LIMITS 也输出有效 5 当 Y S 信号为 1 即 Y 轴运动部件碰到正向限位开关 MVD2 信号为 0 即 Y 轴处于正向移动 状态时 Y 轴正向硬件超程信号 L2 输出有效 CNC 进入 X 轴正向硬件超程状态 限位开关输入信 号 LIMITS 也输出有效 6 当 Z S 信号 X12 3 为 1 即 Z 轴运动部件碰到正向限位开关 MVD3 信号为 0 即 Z 轴处于正 向移动状态时 Z 轴正向硬件超程信号 L3 输出有效 CNC 进入 Z 轴正向硬件超程状态 限位开关 输入信号 LIMITS 也输出有效 四 控制功能四 控制功能检查检查 1 设置通道参数 2 编译 PMC 程序 3 保存 PMC 程序 4 导出 PMC 程序 5 转存 PMC 程序 6 输入 PMC 程序 7 启动 PMC 程序 8 调试 PMC 程序 1 启动 PMC 程序后 PMC 参数 定时器 设置 TMR0009 的定时时间为 16 2 重启系统 拍下急停按钮 观察 CNC 是否处于急停状态 Z 轴是否制动 CNC 延时后是否切 断伺服电源 伺服是否处于断电状态 再旋开急停按钮 观察伺服是否处于上电状态观察 CNC 是否 处于非急停状态 Z 轴是否处于制动解除状态 3 重启系统 按下手动连续进给工作方式按键 选择手动连续进给工作方式 按下 X 轴选择按键 选择 X 轴 旋转进给倍率开关选择某一倍率 再按住移动方向按键 使 X 轴正向移动 并使其碰 到 X 轴正向限位开关 此时观察限位开关是否动作 CNC 是否立即处于急停状态 CNC 延时后是否 切断伺服电源 运动部件是否不能运行 在位置画面下状态栏是否显示 EMG ALM 按下 MESSAGE 功能键 显示出 报警信息 画面 在 报警信息 画面中 是否显示硬件超程报警信息 OT0506 X 正向 超程 按下限位解除按键 观察限位解除指示灯是否点亮 伺服是否上电 CNC 是否处于非急停状态 下 此时在手动连续进给或手轮进给工作方式下将 X 轴向负方向移动使其离开硬限位 观察限位解 除指示灯是否自动熄灭 再按复位键 观察是否解除硬限位超程报警 4 再按住移动方向按键 使 X 轴负向移动 并使其碰到 X 轴负向限位开关 此时观察限位开 关是否动作 CNC 是否立即处于急停状态 CNC 延时后是否切断伺服电源 运动部件是否不能运行 在位置画面下状态栏是否显示 EMG ALM 按下 MESSAGE 功能键 显示出 报警信息 画面 在 报 警信息 画面中 是否显示硬件超程报警信息 OT0507 X 负向超程 按下限位解除按键 观察限位解 除指示灯是否点亮 伺服是否上电 CNC 是否处于非急停状态下 此时在手动连续进给或手轮进给工 作方式下将 X 轴向负方向移动使其离开硬限位 观察限位解除指示灯是否自动熄灭 再按复位键 观 察是否解除硬限位超程报警 Z 轴硬件超程和解除 PMC 控制的检查方法同 X 轴 五 五 实训实训小小结结及体会及体会 通过对本项目的实习总结与体会如下 1 通过硬件超程和解除控制项目 实现了超程和解除的控制当运动部件没碰到限位开关或碰到限 位开关 但限位解除按键都被按下 限位解除指示灯亮时 伺服处于上电状态 CNC 处于非急停状态 Z 轴制动解除状态 否则运动部件碰到限位开关 且限位解除按键按下 限位解除指示灯没亮时 CNC 处于急停状态 Z 轴处于制动状态 伺服断电 2 在硬件超程和解除控制项目的基础上 实现了急停的控制 即当运动部件没碰到限位开关或碰 13 到限位开关 限位解除按键被按下 限位解除指示灯亮时 旋转急停按钮 伺服上电 CNC 处于非急 停状态 Z 轴制动解除状态 否则运动部件碰到限位开关 且限位解除按键按下 限位解除指示灯没 亮时 CNC 处于急停状态 Z 轴处于制动状态 伺服断电 3 通过硬件超程和解除控制项目 学习了硬件超程和解除控制流程 我要不断加强练习 总结 为后续学习打下良好基础 14 项目三 数控机床速度倍率控制 一 一 实训实训目的与要求目的与要求 1 实训实训目的目的 1 掌握手动连续进给速度倍率 PMC 控制的流程图 2 掌握手动连续进给速度倍率 PMC 控制的实现方法 2 控制要求 控制要求 设计 PMC 梯形图 实现如下控制要求 1 通过旋转进给速度倍率开关 可对 X Y Z 轴快速进给速度进行 0 150 范围内的修调 实 际进给速度为编程的 F 值乘以开关倍率值 2 通过旋转进给速度倍率开关 可对 X Y Z 轴快速进给速度进行 0 150 范围内的修调 实 际进给速度为系统参数 No 1423 所设定的值乘以开关倍率值 3 通过旋转进给速度倍率开关 可对 X Y Z 轴快速进给速度进行 0 150 范围内的修调 实 际进给速度为系统参数 No 1420 所设定的值乘以开关倍率值 4 通过旋转进给速度倍率开关 可对 X Y Z 轴快速进给速度进行 0 150 范围内的修调 实 际进给速度为编程的 S 值乘以开关倍率值 二 控制流程二 控制流程图图 PMC JV0 JV15 二进制倍率数据 二进制表内号 F S1 F S5 CNC MT 手动连续进给倍率信号 地址 G10 手动连续进给速度倍率 代码转换控制 倍率数据表表内号地址 R200 手动连续进给速度倍率 格雷码转换控制 手动连续进给速度 CNC 控制 实际手动连续进给 速度 手动连续进给速度 F 开关倍率值 手动连续进给速度 F 手动连续进给速度倍率开 关某倍率档位 图 3 1 手动连续进给速度倍率的控制流程图 15 三 控制梯形三 控制梯形图图及功能分析及功能分析 图 3 2 速度倍率梯形图 PMC 将格雷码转换为备率数据表的表内号 并存于 R200 之后 再通过执行代码转换指令 CODB 把 表内号所对应的倍率数据传送到 G12 0 G13 7 中 由于手动连续进给速度倍率信号 JV0 JV15 G12 0 G13 7 为负逻辑信号 0 时有效 倍率单位为 0 01 所以倍率数据标的倍率数据均为实际倍 率乘以 100 之后的反码 可表示成相应的负整数的补码 具体对应关系为 实际倍率 100 1 的补码 实际倍率 100 的反码 若旋转进给倍率开关为 30 倍率档位 经过格雷码转换之后 倍率数据表内号地址 R0200 内容为二 进制表内号 00011 即十进制表内号 4 再通过执行代码转换指令 CODB 把表内号 所对应的十进制 倍率数据 00005 以 16 位二进制倍率数据 0000000000000011 的形式输出到 G12 0 G13 7 中 向 CNC 传送手动连续进给速度倍率信号 JV0 JV15 其他倍率档位的具体控制过程同上所述 16 四 控制功能四 控制功能检查检查 1 设置通道参数 2 编译 PMC 程序 3 保存 PMC 程序 4 导出 PMC 程序 5 转存 PMC 程序 6 输入 PMC 程序 7 启动 PMC 程序 8 调试 PMC 程序 1 启动 PMC 程序之后 重启系统 从 0 150 依次旋转进给速度倍率开关档位 在 PMC 梯 形图显示 画面下 观察 R220 编程进给速度进给倍率信号 G10 相关信号状态是否被改变 改变后是 否正确 2 在 PMC 状态信号 画面下通过 MDI 面板上的数据键 输入 G10 按下搜索软键 显示出 G10 信号状态画面 从 0 150 依次旋转进给速度倍率开关档位 在 G10 信号状态画面下 观察手动 连续进给速度倍率信号 G10 和 G11 信号状态是否被改变 改变后是否正确 3 按下 POS 功能键 显示出 位置 画面 按下自动工作方式按键 观察自动工作方式指示灯是 否亮 画面状态栏是否显示 MEN 从 0 150 依次旋转进给速度倍率开关档位 在 位置 画面下 观察空运行速度 DRN F 是否改变 改变之后是否正确 4 按下手动连续进给工作方式按键 观察手动连续进给工作方式指示灯是否亮 画面状态栏是否 显示 JOG 从 0 150 依次旋转进给速度倍率开关档位 在 位置 画面下 观察手动连续进给速度 JOG F 是否改变 改变之后是否正确 五 五 实训实训小小结结及体会及体会 通过对本项目的实习总结与体会如下 1 在编程进给速度倍率 PMC 的控制项目的基础上 实现了编程进给 手动连续进给 快速进 给速度倍率 PMC 控制 即旋转进给速度倍率开关 对编程进给速度 F X Y Z 轴的手动连续进给速 度 X Y Z 轴的快速进给速度进行 0 120 范围内的修调 2 首先要进行进给速度倍率格雷码转换的 PMC 控制 再进行进给速度倍率代码转换的 PMC 控制 这些控制流程是有规律可循的 我们一定要不断的思考和练习 注意总结和归纳 以加强理解 为后续学习主轴速度倍率打下良好的基础 17 项目四 数控机床 自动 手动 运行控制 一 一 实训实训目的与要求目的与要求 1 实训实训目的目的 1 掌握自动运行下手动数据输入运行 PMC 控制的流程和实现方法 2 掌握手动运行下手动连续进给运行 PMC 控制的流程和实现方法 2 控制要求 控制要求 设计 PMC 梯形图 实现如下控制要求 1 按下手动数据输入工作方式按键 使 CNC 处于手动数据输入工作方式 再通过 MDI 面板输 入一个数控加工程序 按下循环启动按键 执行该程序 循环启动指示灯亮 按下进给保持按键 停止 执行该程序 进给保持指示灯亮 循环启动指示灯灭 2 在手动连续进给工作方式下 按下轴选择按键 X Y Z 或者按下手轮选择键后用手轮上旋 钮开关 X Y Z 选择任一轴 旋转进给速度倍率开关选择任一倍率 再按住移动方向按键 或 其 相应的轴将连续以系统参数所设定的值乘以倍率值的实际进给速率移动 若按住快速移动键的同时 又按住移动方向按键 或 其相应的轴将连续以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速 率移动 松开移动方向按键 或 相应的轴将停止移动 二 控制流程二 控制流程图图 MT FV0 FV7 F S1 F S2 ST START K STL STARR L SP STOP K SPL STOP L MDI MD1MD2MD4 MDI K MMDI MDI L PMC MT 某轴伺服放 大器 某轴电动机 编码器 某轴传动装置 某轴 编辑进给速度 CNC 控 制 编辑进给速度 手动数据输入运行 控制 串行伺服接口 手动连续进给 工作方式 OMC 控制 进给速度倍 PMC 控制 手动数据输 入运行 CNC 控制 手动连续进给 工作方式 PMC 控制 进给速度倍率开 关某倍率档位 循环启动按键 进给保持指示灯 进给保持按键 循环启动指示灯 手动数据输入工作方式按键 手动数据输入工作方式指示灯 图 4 1 手动数据输入运行控制流程图 18 MT CNC JV0 JV15 F S1 F S5 HROV0 HROV6 KUAIS K KUAIS L DIR K DIR L SHOUL K JOG SHOUL L S MD1 K MD2 L MD4 JOG K MJ JOG L PMC MT 某轴伺服放大器 某轴电动机 编码器 某轴传动装置 某轴 串行伺 服接口 手动连续进给 工作方式 OMC 控制 手动连续进给速 度 PMC 控制 参数 1423 参数 1420 手动连续进给 CNC 控制 进给速度倍 PMC 控制 手动数据进 给 PMC 控 制 轴选择 PMC 控 制 手动连续进给工 作方式 PMC 控 制 进给速度倍率开 关某倍率档位 第一轴选择按键 某一移动方向指示灯 某一移动方向按键 快速移动指示灯 快速移动按键 某一轴选择指示灯 手轮轴选开关某轴档位 手轮选择指示灯 手轮选择按键 手动连续进给工作方式按键 手动连续进给工作方式指示灯 图 4 2 手动连续进给控制流程图 三 控制梯形三 控制梯形图图及功能分析及功能分析 19 20 21 1 当 RST 信号为 0 即 CNC 不处于复位状态 JOG 信号为 1 即 CNC 处于手动连续进给工作方 式 X 轴信号为 即选择 X 轴 DID K 信号为 1 即按住正向移动按键是 X 轴正向选择信号 J1 输 出有效 X 轴将连续以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度 进行正向方向的手动连 续进给运动 同时正向移动指示灯信号 DIR L 输出有效 正向移动指示灯亮 2 当 RST 信号为 0 即 CNC 不处于复位状态 JOG 信号为 1 即 CNC 处于手动连续进给工作方 式 Y 轴信号为 即选择 Y 轴 DID K 信号为 1 即按住正向移动按键是 Y 轴正向选择信号 J2 输 出有效 Y 轴将连续以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度 进行正向方向的手动连 续进给运动 同时正向移动指示灯信号 DIR L 输出有效 正向移动指示灯亮 3 当 RST 信号为 0 即 CNC 不处于复位状态 JOG 信号为 1 即 CNC 处于手动连续进给工作方 式 Z 轴信号为 即选择 Z 轴 DID K 信号为 1 即按住正向移动按键是 Z 轴正向选择信号 J3 输 出有效 Z 轴将连续以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度 进行正向方向的手动连 续进给运动 同时正向移动指示灯信号 DIR L 输出有效 正向移动指示灯亮 4 当 RST 信号为 0 即 CNC 不处于复位状态 JOG 信号为 1 即 CNC 处于手动连续进给工作方 式 X 轴信号为 即选择 X 轴 DID K 信号为 1 即按住负向移动按键是 X 轴负向选择信号 J1 输 出有效 X 轴将连续以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度 进行负向方向的手动连 续进给运动 同时负向移动指示灯信号 DIR L 输出有效 负向移动指示灯亮 5 当 RST 信号为 0 即 CNC 不处于复位状态 JOG 信号为 1 即 CNC 处于手动连续进给工作方 式 X 轴信号为 即选择 X 轴 DID K 信号为 1 即按住负向移动按键是 Y 轴负向选择信号 J2 输 出有效 Y 轴将连续以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度 进行负向方向的手动连 续进给运动 同时负向移动指示灯信号 DIR L 输出有效 负向移动指示灯亮 6 当 RST 信号为 0 即 CNC 不处于复位状态 JOG 信号为 1 即 CNC 处于手动连续进给工作方 式 X 轴信号为 即选择 X 轴 DID K 信号为 1 即按住负向移动按键是 Z 轴负向选择信号 J3 输出 有效 Z 轴将连续以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度 进行负向方向的手动连续 进给运动 同时负向移动指示灯信号 DIR L 输出有效 负向移动指示灯亮 四 控制功能四 控制功能检查检查 1 设置通道参数 2 编译 PMC 程序 3 保存 PMC 程序 4 导出 PMC 程序 5 转存 PMC 程序 6 输入 PMC 程序 7 启动 PMC 程序 8 调试 PMC 程序 22 1 启动 PMC 程序之后重启系统 观察机床操作面板上手动数据输入工作方式指示灯是否亮 2 按下编辑工作方式按键 选择编辑工作方式 打开存储器保护锁开关 3 找到程序目录 输入数控加工程序 4 按下自动工作方式按键 选择自动工作方式 5 按下循环启动按键 观察循环启动指示灯是否亮 观察程序是否被执行 6 按下进给保持按键 观察是否停止执行该程序 进给保持指示灯亮 循环启动指示灯灭 7 按下手动连续进给工作方式按键 选择手动连续进给工作方式 按下轴选择按键 X Y Z 选 择任一轴 旋转进给速度倍率开关选择任一倍率 再按住移动方向按键 观察该轴是否连续负向移 动 在 位置 画面下观察该轴坐标系是否变化 旋转进给速度倍率开关 观察画面显示的实际进给速 度是否为系统参数所设定的的值乘以开关倍率值 松开移动方向按键 观察该轴是否停止移动 按 住移动方向按键 观察该轴是否以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度正向移动 松开移动方向按键 观察该轴是否停止移动 按住快速移动键的同时 再按住移动方向按键 观察该轴是否连续负向移动 在位置画面下观 察该轴坐标系是否变化 旋转进给速度倍率开关 观察画面显示的实际进给速度是否为系统参数所设 定的的值乘以开关倍率值 松开移动方向按键 观察该轴是否停止移动 按住移动方向按键 观 察该轴是否以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度正向移动 松开移动方向按键 观察该轴是否停止移动 8 按下手动连续进给工作方式按键 选择手动连续进给工作方式 按下手轮选择按键 用手轮上 的旋钮开关 X Y Z 选择任一轴 旋转进给速度倍率开关选择任一倍率 再按住移动方向按键 观 察该轴是否连续负向移动 在 位置 画面下观察该轴坐标系是否变化 旋转进给速度倍率开关 观察 画面显示的实际进给速度是否为系统参数所设定的的值乘以开关倍率值 松开移动方向按键 观 察该轴是否停止移动 按住移动方向按键 观察该轴是否以系统参数所设定的值乘以开关倍率值 的实际进给速度正向移动 松开移动方向按键 观察该轴是否停止移动 按住快速移动键的同时 再按住移动方向按键 观察该轴是否连续负向移动 在位置画面下观 察该轴坐标系是否变化 旋转进给速度倍率开关 观察画面显示的实际进给速度是否为系统参数所设 定的的值乘以开关倍率值 松开移动方向按键 观察该轴是否停止移动 按住移动方向按键 观 察该轴是否以系统参数所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度正向移动 松开移动方向按键 观察该轴是否停止移动 五 五 实训实训小小结结及体会及体会 通过对本项目的实习总结与体会如下 1 通过手动输入数据运行 PMC 控制项目 实现了手动数据输入运行 存储器运行 的 PMC 控 制 即按下手动数据输入 编辑 工作方式按键 使 CNC 处于手动数据输入 编辑 工作方式 在通过 MDI 面板输入 在该方式下创建 一个数控加工程序 按下自动工作方式按键 使 CNC 处于自动工作 方式下 选择上述创建的数控加工程序 按下循环启动按键 执行该程序 循环启动指示灯亮 按下进 给保持按键 停止执行该程序 进给保持指示灯亮 循环启动指示灯灭 2 通过手动连续进给 PMC 控制项目 实现了手动连续进给 增量进给 手轮进给 手动返回参 考点 的 PMC 控制 即在手动连续进给工作方式下 按下轴选择按键 或者按下手轮选择键后用手轮 上的旋钮开关选择任一轴 旋转进给速度倍率开关选择任意倍率 再按住移动方向按键 其相应的轴 将连续以系统参数 No 1423 所设定的值乘以开关倍率值的实际进给速度移动 若按住快速移动间的 同时 又按住移动方向按键 其相应的轴将连续以系统参数 No 1420 所设定的值乘以开关倍率的实际 进给速度快速移动 松开移动方向按键 相应轴的移动将停止 3 我们学习了手动数据输入运行 存储器运行 手动连续进给 增量进给 手轮进给 手动返回 参考点的 PMC 控制流程 这些控制流程是有规律可循的 我们一定要不断思考和练习 注意总结归 纳以加强理解 为后续学习打下良好的基础 23 项目五 数控机床主轴的正反转控制 一 一 实训实训目的与要求目的与要求 1 实训实训目的目的 1 掌握 M 指令译码控制的实现方法 2 掌握 M03 M04 和 M05 指令的控制流程和实现方法 3 掌握 M 指令执行结束控制的实现方法 2 控制要求 控制要求 设计 PMC 梯形图 实现如下控制要求 在 CNC 处于自动 远程运行和手动连续进给数据输入任 一工作方式时 执行 M03 指令 使主轴正转 执行 M04 指令 使主轴反转 执行 M05 指令 使主轴停 止 二 控制流程二 控制流程图图 图 5 1 M03 指令控制流程图 CNC FIN 1 SFRA 0 MF 1 二进制代码 0000011 SARA 1 MT 串行数字主 轴放大器 M03 1 PMC M03 F10 译码 主轴反转控制 M03 指令结束控制 串行数字 主轴接口 主轴电动机 编码器 主轴传动装置 主轴 24 CNC FIN 1 SFRA 0 MF 1 二进制代码 0000100 SARA 1 MT 串行数字主 轴放大器 M03 M04 1 PMC M04 F10 译码 主轴反转控制 M04 指令结束控制 串行数字 主轴接口 主轴电动机 编码器 主轴传动装置 主轴 图 5 2 M04 指令控制流程图 CNC FIN 1 SFRA 0 MF 1 二进制代码 0000101 SARA 1 MT 串行数字主 轴放大器 M03 M05 1 PMC M05 F10 译码 主轴反转控制 M05 指令结束控制 串行数字 主轴接口 主轴电动机 编码器 主轴传动装置 主轴 图 5 3 M05 指令控制流程图 三 控制梯形三 控制梯形图图及功能分析及功能分析 1 M03 指令执行结束条件满足 PMC 控制 当满足下列条件时 才能符合 M03 指令执行结束条件 正在执行 M03 指令 满足主轴正转条件 25 PMC 通过 CNC 的串行主轴接口 JA7A 接收到来自于主轴放大器的主轴速度到达信号 M03 指令执行结束条件满足 PMC 控制过程 当代码信号为 1 即正在执行 M03 指令 SPCW 信 号为 1 即满足主轴正转条件 SARA 信号为 1 即 PMC 通过 CNC 的串行主轴接口 JA7A 接受到来自 于主轴放大器的主轴速度到达信号时 M03 FIN 信号输出有效 满足 M03 指令执行结束条件 2 M04 指令执行结束条件满足 PMC 控制 当满足下列条件时 才能符合 M04 指令执行结束条件 正在执行 M0 指令 满足主轴反转条件 PMC 通过 CNC 的串行主轴接口 JA7A 接收到来自于主轴放大器的主轴速度到达信号 M04 指令执行结束条件满足 PMC 控制过程 当 M04 代码信号为 1 即正在执行 M04 指令 SPCCW 信号为 1 即满足主轴反转条件 SARA 信号为 1 即 PMC 通过 CNC 的串行主轴接口 JA7A 接受到来自于主轴放大器的主轴速度到达信号时 M04 FIN 信号输出有效 满足 M04 指令执行结束 条件 3 M05 指令执行结束条件满足 PMC 控制 当满足下列条件时 才能符合 M05 指令执行结束条件 正在执行 M05 指令 不满足主轴正转条件 不满足主轴反转条件 PMC 通过 CNC 的串行主轴接口 JA7A 接收到来自于主轴放大器的主轴零速度信号 M05 指令执行结束条件满足 PMC 控制过程 当 M05 代码信号为 1 即正在执行 M05 指令 SPCW 信号为 0 即不满足主轴正转条件 SPCCW 信号为 0 即不满足主轴反转条件 SSTA 信号为 1 即 PMC 通过 CNC 的串行主轴接口 JA7A 接受到来自于主轴放大器的零速度到达信号时 M05 FIN 信号输出有效 满足 M05 指令执行结束条件 26 27 二进制译码指令 DECB 把程序中的 M 码指令信息转换成开关量控制 程序执行到 M00 时 R0 0 为 1 程序执行到 M01 时 R0 1 为 1 程序执行到 M02 3 4 5 8 9 时 R0 2 3 4 5 1 0 1 1 为 1 G70 5 为串 行数字主轴正转控制信号 G70 4 为串行数字主轴反转控制信号 F0 7 为系统自动运行状态信号 F1 1 为系统复位信号 当系统在自动运行时 程序执行到 M03 或 M04 主轴按给定的速度正向或反 向旋转 程序执行到 M0 或 5 系统复位 主轴停止旋转 在执行 M05 时 加入了系统分配结束信号 F1 3 如果移动指令和 M05 在同一程序段中 保证执行完移动指令后执行 M05 指令 进给结束后主 轴电动机才停止 当程序执行到 M08 时 通过输出信号 Y2 0 控制冷却泵电动机 打开机床冷确液 程序执行到 M09 时 关断机床冷却液 同理执行 M09 时也需要加入系统分配结束信号 F1 3 当程序 执行到 M02 或 M30 时 系统外部复位信号 G4 3 为 1 停止程序运行并反回到程序的开头 当程序执 行到 M00 或 M01 系统执行程序单段运行 四 控制功能四 控制功能检查检查 1 设置通道参数 2 编译 PMC 程序 3 保存 PMC 程序 4 导出 PMC 程序 28 5 转存 PMC 程序 6 输入 PMC 程序 7 启动 PMC 程序 8 调试 PMC 程序 1 启动 PMC 程序之后重启系统 观察机床操作面板上手动数据输入工作方式指示灯是否亮 2 在 MDI 下输入 M03 S600 按下按下循环启动按键 使 处于自动运行状态 3 按下循环启动按键 使 CNC 进入自动运行状态 执行该程序 此时 观察主轴是否正向旋转 在 程序 MDI 画面下观察该程序是否被执行 画面状态栏是否显示 MDI STOP 旋转主轴速度倍 率开关 观察画面状态栏显示的实际主轴速度是否为编程的 S 值乘以开关倍率值 4 在 程序 MDI 画面中通过 MDI 面板输入如下程序行 M05 按下循环启动按键 使 CNC 进 入自动运行状态 执行该程序 此时 观察主轴是否停止正向旋转 5 在 程序 MDI 画面中通过 MDI 面板输入如下程序行 M04 按下循环启动按键 使 CNC 进 入自动运行状态 执行该程序 此时 观察主轴是否反向旋转 在 程序 MDI 画面下观察该程序是 否被执行 画面状态栏是否显示 MDI STOP 旋转主轴速度倍率开关 观察画面状态栏显示的实际 主轴速度是否为编程的 S 值乘以开关倍率值 6 在 程序 MDI 画面中通过 MDI 面板输入如下程序行 M05 按下循环启动按键 使 CNC 进 入自动运行状态 执行该程序 此时 观察主轴是否停止反向旋转 五 五 实训实训小小结结及体会及体会 通过对本项目的实习总结与体会如下 1 通过主轴 M 指令 PMC