毕业设计--数控机床程序功能开关PMC控制及常见故障分析

目录摘要2第一章，绪论3第二章，数控机床的操作面板42.1CRT/MDI面板(CRTMDI面板由CRT显示器和MDI键盘组成) 42.2操作面板说明7第三章，加工程序功能开关的pmc控制133.1功能开关的作用和相关信号133.2功能开关的pmc控制16第四章，数控机床操作中的常见故障和诊断方法204.1机床的手动操作和自动操作都不可能204.2机床的手动(JOG )或手册(MPG )不正常，自动正常214.3自动操作无效，手动操作有效22总结25参考文献26谢谢27摘要数控机床的操作面板主要由操作模式开关、主轴转速倍率调整旋钮、进给速度调整旋钮、各种辅助功能选择开关、手柄、各种灯等构成。 因此，在数控机床中，手动操作面板始终是必不可少的，其特征是：(1)一些输入量是排他的，不允许误操作，以机械联锁关系保证要求(2)允许多个状态同时输入并准确反应(3)信号、发光二极管、液晶显示器的使用等，能够对设备的当前状态进行必要的提示。关键词：数控机床操作面板开关第一章绪论数控机床的控制技术是机械制造技术、自动化技术、传感技术、信息处理技术以及电液一体化技术的现代制造技术，但由于数控机床需要处理大量的开关量信号，因此数控机床的开关量信号处理也非常重要，在开关量信号数量多的情况下，可以使用控制盘集中处理各种开关量信号。数控机床是昂贵的精密设备，日常工作经常发生故障，影响我们加工的工件精度和工件是否合格！ 所以，就是这样机床的维护很重要！科学技术的发展，不仅对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且加快了产品的更新换代，对机床设备提出了精度和效率的要求，还提出了通用性和灵活性的要求。 数控机床是针对这一要求产生的新型自动化机床。 数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术和伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高级机电的典型产品。 它本身是机电一体化的重要组成部分，也是现代机床技术水平的重要指标。 数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机床制造技术水平的重要指标，在灵活生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础作用。 因此，更好地使用数控机床是一个重要问题。 数控机床是一种昂贵的精密设备，其维护不容忽视。本文主要阐述数控机床的发展历程和研究成果，我在学校数控机床FANUC 0i-mate系统中分析了该数控机床的加工程序功能开关和操作面板的控制流程，分析了数控机床加工程序功能开关的PMC控制基本原理，并编制了乒乓控制程序对数控机床的操作和加工程序的功能开关进行了常见的分析。第二章数控机床的操作面板数控车床的类型和数控系统的种类很多，各厂家设计的操作面板也不同，但操作面板的各种旋钮、按钮和键盘的键的基本功能与使用方法基本相同。 本章通过NC车床模型HM-077，以FANUC-Oi系统为例，介绍NC车床的操作。2.1CRT/MDI面板(CRTMDI面板由CRT显示器和MDI键盘组成)图1为上海第二机床工厂生产的HM-077卧式车床操作面板，上半部分为弱电操作面板，直接与NC系统连接通信，将其称为CRT/MDI面板(图2 )。 下半部分是强电操作面板，通过面板按钮和开关直接控制机床的动作，也称为机械操作面板(图3 )。图2-1-1车床操作面板图2-1-2 CRTMDI面板图2-1-3机械操作面板(1)主功能键CRTMDI面板上的键盘的各主功能键功能如表1所示。表1主功能键的功能键名字功能说明RESET复位键按此键可重置CNC系统。 包括警报取消、主轴故障复位、中途结束自动操作周期、中途结束输入、输出过程等。CURSOR光标移动键将光标移动到要编辑的位置页面页面转换键CRT画面正向转换页面CRT屏幕将页面转换到后面地址和数字键按这些键输入字符、数字和其他字符POS位置显示键在CRT上显示机床的当前位置PRGRM程序键在编辑方式中，编辑并显示存储器内的程序在MDI方式中，输入并显示MDI数据在自动模式下，显示指令值MENUOFFSET偏移值的设定和显示DGNOSPARAM自诊断参数键参数设定和显示、诊断数据显示OPRALARM警报编号显示键警报编号显示及软件操作面板的设定与显示aux图形图形显示键图形显示功能输入输出输入键用于输入参数或偏置值的I/O设备的输入启动的MDI方式下的指令数据的输入OUTPTSTART输出开始键将程序输出到I/O设备ALTER变更键修改内存中程序的字符和符号INSRT插入键在光标后面插入字符或符号CAN取消键取消在缓冲区中输入的字符或符号DELET删除密钥从内存中删除程序的字符和符号(2)在子功能键CRT显示器的下面有5个子功能键，与位于显示画面下方的5个软键的位置对应，对应的软键根据主功能状态而具有不同的含义，因此，被称为主功能状态的子功能键。2.2机械操作面板(1)面板指示灯这些指示灯(图1 )分别表示电源指示灯、警报指示灯、工具定位指示灯、夹盘指示灯、x轴旋转基准点指示灯、z轴旋转基准点指示灯、低速停止指示灯、高速停止指示灯。图2-2-1面板指示灯(2)操作方式选择开关使用选择开关选择原点复归(HOME )、示教(TEACHINJOG )、手动(JOG )、单步进给(STEP )、手动数据输入(MDI )、自动循环(AUTO )、程序编辑(EDIT )等7种操作方式。图2-2-2操作方式选择开关(3)倍率开关图3分别表示进给倍率调整旋钮、主轴倍率调整旋钮、快进倍率调整旋钮，通过这些旋钮分别调整切削进给速度、主轴旋转速度、快进速度。图2-2-3倍率调整旋钮(4)单步进给选择开关(图4 )一步进选择开关有1、10、100、1000这4个阶段。 用步进增量选择开关设定增量值后，每次按下手动进给按钮时，刀具移动的距离为增量选择开关指定的增量值(步进当量)。图2-2-4增量选择开关(5)动作模式选择开关图5是NC车床的选择开关，用动作模式选择开关设定程序的运行方式、机床辅助设备的动作状态，其功能如表2所示。图2-2-5选择开关表2选择开关菜单名字功能单段在开关ON的状态下，每次按下循环启动按钮，都会执行段机器锁定开关ON的状态下，机床的运动指令被锁定，机床无法运动跳跃开关ON的状态下，跳过“”符号程序M01系列在开关ON的状态下，执行M01指令，程序运行暂停中心车架的夹紧开关为ON的状态下，手动夹紧中央机架牛皮癣痊愈在开关ON的状态下，银屑病向正转方向运转牛皮癣逆转开关ON的状态下，银屑病向反转方向运转夹头夹头开关为右，外圆夹紧开关为左，内圆夹紧掸掉碎屑在开关接通状态下，产生切屑(6)选择按钮图6是NC车床的选择按钮，这些选择按钮的作用是运行控制程序、夹紧和释放尾架、手动切刀更换及超调故障的排除。 其功能如表3所示。图2-2-6选择按钮表3选择按钮菜单名字功能机床启动按钮按下此按钮，机床的液压系统启动，机床进入工作状态。二次限位解除按钮该按钮在机床超限报警时发挥作用。 按下该按钮，机床超限警报消失，进行正常的手动操作，释放该按钮，直到刀架退避到正常的作业区域内。尾座手动夹紧、解除按钮交替按下这个按钮后，尾座的手动夹具和放松，尾座夹具的情况下，按钮的指示灯点亮，这个按钮在自动方式下不起作用。手动换刀拧按下这个按钮，刀架就会转动站台。 程序锁定按钮如果此锁定按钮处于启用状态，则可以编辑程序或进行记忆自动循环按钮自动模式时按下此按钮，机床进入自动循环状态，此时按钮指示灯亮灯，同时进给保持按钮指示灯熄灭。以MDI方式按下此按钮，机床执行创建的指令。进给保持按钮运行中，按下该按钮，按钮指示灯点亮，循环启动按钮指示灯熄灭，此时进给立即停止，或者执行m、s、t指令后，进给停止。(7)手动进给按钮如图7所示，4个方向键分别控制刀架的纵向和横向运动，同时按中间键和方向键控制刀架的快进。图2-2-7手动进给按钮(8)主轴操作按钮(图8 )1 )主轴手动增速按钮(“”按钮)主轴手动增速按钮的功能为，每按下主轴手动增速按钮，主轴的转速上升1级，主轴的转速为30、50、100、300、500、700、1000 rpm的7级。2 )主轴手动减速按钮(-)主轴手动减速按钮的功能为，每按下主轴手动减速按钮，主轴转速下降1级，主轴转速为1000、700、500、300、100、50、30 rpm的7级。3 )剩下的按钮其馀的按钮是主轴的点动、主轴的正转、主轴的停止、主轴的反转按钮。图2-2-8主轴操作按钮第三章数控加工程序功能开关PMC控制3.1数控机床加工程序功能开关的作用及相关信号(1)机床锁在自动运行状态下，按下机床操作面板的机床锁定开关，即使执行循环启动，刀具也不会移动，但监视器上各轴运动的位移会像刀具移动一样变化。 系统有两种类型的机器锁定：所有轴锁定(所有轴停止运动)和指定轴锁定(垂直数控铣床和垂直加工中心为z轴锁定)。 计算机处于锁定状态时，可执行m、s、t、g命令。 FANUC-OC/OD系统的机床的全轴锁定信号(MLK )为G117.1，机床的轴锁定信号(MLK1-MLK4)为G128.0、G128.1、G128.2、G128.3。 机床的全轴锁定状态信号(MMLK )为F176.6。 FANUC-Oi系统的机床的全轴锁定信号(MLK )为G44.1，机床的轴锁定信号(MLKl-MLK4)为G108.0、G108.1、G108.2、G108.3。 机床的全轴锁定状态信号(MMLK )为F4.1。(2)程序支援功能的锁定程序运行中，禁止执行m、s、t指令。 一般与机床的锁定功能一起使用，检查程序是否正确编制。 m0、M01、M02、M30、M98、M99指令在辅助功能锁定的状态下也可执行。 根据FANUC-OC/OD系统的辅助功能锁定信号(AFL )是G103.7，而根据FANUC-Oi系统的辅助功能锁定信号(AFL )是G5.6。(3)程序的空转在自动运行状态下，按下机床操作面板上的空转开关，则刀具以参数(各轴的快速进给速度)指定的速度移动，与程序指定的进给速度无关。 高速移动倍率开关也可用于变更机床的移动速度。此功能用于在机床上未安装工件时检查刀具的运动，或通过坐标值偏移功能(车床为x轴坐标值偏移，NC立式铣床或立式加工中心为z轴坐标值偏移)检查刀具的运动。 FANUC-OC/OD系统的程序运行信号(DRN )为G118.7，程序运行状态信号(MDRN )为F176.7。 FANUC-Oi系统的程序运行信号(DRN )为G46.7，程序运行状态信号(MDRN )为F4.7。(4)程序单级运行按下单元模式开关，进入单元模式。 在单段模式下按循环启动按钮时，工具在执行程序后停止。 通过逐步执行程序，可以慎重地检查程序。 在FANUC-OC/OD系统中的程序单元信号(SBK )是G116.1，并且程序单元状态信号(MSBK )是176.5。 在FANUC-Oi系统中的程序单位信号(SBK )是G46.1，并且程序单位状态信号(MSBK )是F4.3。(5)程序重启运行此功能用于在加工过程中切断刀具或休息后重新启动程序。 程序的重新启动有p型和q型(由系统参数设定)两种方法。 p型操作可在任何地方重新启动，该方法对于用于刀具破坏重新启动的q型操作，在重新启动之前必须将刀具移动到程序的起点(加工起点)。 FANUC-OC/OD系统的程序在起动信号(SRN )中为G130.0，在起动状态信号(SRNMV )中为F188.4。 FANUC-Oi系统的程序重启信号(SRN )为G6.0、程序重启状态信号(SRNMV)F2.4。(6)段跳过在自动运行状态下，操作面板的段选择跳跃开关为on时，有斜线(/)的段将被忽略。 基于FANUC-OC/OD系统的片段跳过信号(BDT1)为G116.0，而片段跳过状态信号(MBDT1)为F176.4。 在峰值oi系统中的段跳过信号(BDT1)是G44.0，而段跳过状态信号(MBDT1)是F4.0。(7)程序选择停止自动运行时，加工程序执行到M01指令的段时停止。 该代码仅在操作面板的选择停