C5116E使用说明书

1、CA5116E数控立式车床使用说明书南京工业大学机电一体化研究所目 录一、 概述 1二、 电源与接地 21 电源 22 接地 23 环境 2三、 按钮站说明 31 机床控制面板MCP 32 802D键盘 53 辅助操作面板操作 7四、 机床操作 81 接通电源 82 断开电源 83 工作台起动 84 工作台停止 95 工作台点动 96 工作台变速 97 横梁移动操作 108 电机配置 109 进给运动 1110 超程解除操作方法 1111 AUTO方式 1112 MDA方式 11工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第1页共10页一、 概述本机床为数控立式车床，数控系统采用西门子S

2、INUMERIK 802D数控系统。主轴传动系统采用30KW三相异步电机加齿轮变速，主轴转速范围从5160rpm。机床最大切削直径为1600mm，最大加工高度600mm。可粗，精车内圆、外圆、柱面、内外锥面、圆弧、平面、切槽、切断及钻孔、扩孔、铰孔，镗内孔，加工直螺纹，公制端面螺纹等。机床主运动为工作台的旋转运动。进给运动为垂直刀架的水平、垂直方向移动。辅助运动为横梁的上、下移动。所有运动均通过CNC和PLC控制。机床设有一个控制电柜，一个悬挂式按钮站。所有控制元件及数控系统均安装在电柜内，所有操作元件及数控系统的操作显示单元均安装在按钮站上。电动机、行程开关、电磁阀等均安装在机床上。电力设备

3、由三相交流50HZ，380V电源供电。电源部分包括以下种类：动力回路为380V：由总电源开关QF1控制；交流接触器控制线圈220V，由变压器T1提供；信号回路及PLC输出控制回路为直流24V：由直流电源供电；电磁阀用直流24V电源由直流稳压电源供电；PLC用直流24V电源由直流稳压电源供电；照明回路为24V，由照明变压器供电。制动用直流电源由变压器T2经整流后获得。本机床共有下列5台电动机：a、 回转工作台电动机M5：30KW；1430 r/minb、 油泵电动机M4：Y802-4；B5型；2.2KW；380V；1440r/minc、 横梁电动机M7：Y132S-6；B5型；2.2 KW；38

4、0V；1440 r/mind、 水平进给电机（X轴）MX：1FK7 101-5AF71-1AG0型：27Nm；3000 r/mine、 垂直进给电机（Z轴）MZ：1FK7 101-5AF71-1AH0型：27Nm；3000 r/min工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第2页共10页二、 电源与接地1电源机床输入的动力电源为3相4线制3380V（-15%+10%）50Hz，由总自动空气开关引入，总输入功率为50KVA，机床的总电源从电柜底部引入。柜内采用变压器和开关电源获取其它控制电路所需的电压。保证了系统工作的可靠性。2接地机床在连接动力电缆之前，必须连接地线，机床总接地点在机

5、床电气柜的接地铜排上。机床接地应采用辐射式接地，即电柜中的信号地、强电地、机床地等连接到公共接地点上，公共接地点再与大地连接。接地连接线截面应大于6mm2。接地标准及办法需遵守国际GB/T5226.1-1996“工业机械电气设备 第一部分：通用技术条件”。3环境本数控机床要求在一定的温度与湿度下使用。环境温度：5-45（推荐在10-30）相对湿度：最大95%工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第3页共10页三、 面板操作说明1机床控制面板MCP工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第4页共10页2802D水平键盘工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第5页

6、共10页3辅助操作面板操作1） 电源：转动钥匙开关， SINUMERIK802D系统上电，系统开始工作。2） 横梁上升：按下此键，如果处于JOG方式，而且梁可以移动则按钮指示灯亮，横梁锁紧阀松开，松开到位时横梁上升，遇到上限位开关横梁停止上升。3） 横梁下降：按下此键，如果处于JOG方式，而且梁可以移动则按钮指示灯亮，横梁锁紧阀松开，松开到位时横梁下降，遇到下限位开关横梁停止下降4） 液压：系统启动时，液压电机自动启动，指示灯亮。按下此键，液压电机停止，指示灯灭。再按下此键，液压电机启动，指示灯亮，如此循环。5） 磨头冷却：按下此键，指示灯亮，表示磨头冷却电机工作。电磨头工作时，磨头冷却电机必

7、须工作。6） 磨削冷却：按下此键，指示灯亮，表示磨削冷却电机工作。7） 正向、反向：回转工作台运行方向，顺时针和逆时针转动。点动：回转工作台点动工作方式。工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第6页共10页8） 变速：机床工作台变速是液压转阀采用机械手轮操作达到有级变速，在电气控制方面只完成通过电气控制液压系统，解除变速锁杆对齿轮的锁紧。9） 制动：接通制动电源得电源直流供电回路，进入能耗制动状态。10） 启动：工作台稳定运行方式，自动完成星形到三角形切换。11） 停车：工作台停止12） 手持单元操作：在JOG方式时，在使用时请选择手轮倍率，选择坐标轴，并使用点动按钮和电子手轮13

8、） 油泵：按下此键，伺服驱动就绪，伺服电机上电，指示灯亮，数控系统进入正常工作，再按一次，指示灯灭，伺服未就绪，伺服电机未上电。当伺服系统急停等报警时，请先按Reset按钮消除报警后,按伺服使伺服系统就绪。14） 变频器：按下此键，变频器上电，指示灯亮，为保证主轴系统工作的可靠性，无变频器停止按钮。15） 手轮轴选择：与MCP面板的手轮倍率选择和手轮配合，在JOG方式下采用手轮进给。工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第7页共10页四、机床操作1接通电源操作者必须熟悉本机床性能、规格、安全技术措施，各按钮开关位置及其作用，机械以及电气传动原理。仔细阅读本操作说明和SINUMERI

9、K 802D数控系统使用手册。1) 保持按钮、开关均在所需位置上；2) 接通电源；3) 点动各运转部份， 检查各传动系统是否正常；4) 在JOG方式下按REF键进行X、Z轴的回零操作；5) 安装加工零件，利用X、Z轴点动按钮对刀(定起点始)，确定操作正确后，才可进入自动程序操作。2断开电源1) 机床运动部件均已停止；2) 或按数控停止按钮；3) 断电源总空气开关。3工作台起动为避免电动机起动时对车间供电电源的冲击，控制线路采用Y变换的降压起动。1) 油泵起动按压“油泵”按钮，KM4线圈得电，触点动作接通油泵电机M4电源，油泵电动机转动，“油泵”信号灯亮，标志机床液压系统正常，可以起动其他部位。

10、2) 工作台起动工作台起动过程分为三个阶段：Y起动，Y变换，工作。(1) Y起动按压起动按钮PB1，经PLC按已存程序判断使接触器KM53线圈得电，触点动作完成对电动机绕组相Y接，同时KM51(反转时KM52)接触器线圈得电，触点动作，接通电动机M5供电电源，电动机M5“Y”接转动。工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第8页共10页(2) Y变换当电动机Y接运转10秒时，经PLC内部按程序判断，使KM53接触器线圈断电，其触点解除电动机M5绕组Y接状态，KM53断电后，又经0.5秒延时，KM54接触器线圈得电，其触点完成对电动机M5绕组的接，实现了Y变换。(3) 工作KM54接触

11、器线圈得电，于是电动机M5在接状态下运转直至额定转速。4工作台停止控制原理采用能耗制动，操作方式采用手动控制制动时间，即按压停止按钮时间为电动机制动时间，松开按钮制动被解除。按压停止按钮PB2，PLC内部按已存入的程序发出工作台停止指令，使KM51（反转方式KM52）接触器线圈失电，触点动作，切断交流电源，同时接触器KM54线圈失电，触点动作，解除电动机M54的接状态。经0.5秒延时，按“制动”按钮，KM55接触器线圈得电，触点动作，接通制动电源交流供电回路，电动机M5进入能耗制动状态，则工作台就会很快地停止下来，如不按“制动”按钮，电动机M2就处于自由停止状态，工作台停止所用的时间就会拖长。

12、5工作台点动按下“点动”按钮，PLC按点动程序发出工作台点动指令，使KM53接触器线圈得电，触点动作，使电动机M5绕组处于Y接状态。同时，KM51接触器线圈得电，触点动作，接通电动机M5供电电源，电动机M5，Y接转动，停止按压“点动”按钮，KM51、KM53接触器线圈失电，电动机自由停止。6工作台变速本机床工作台变速是液压转阀采用机械手轮操作达到有级变速，在电气控制方面只完成通过电气控制液压系统，解除变速锁杆对齿轮的锁紧，在变速过程中控制电动机M5作伺服转动，用以消除和防止齿轮间的顶齿现象发生造成变速困难或完不成变速。工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第9页共10页按压“换档确

13、认”按钮，PLC按工作台变速程序发出工作台变速的控制指令，锁杆放松电磁阀YV1线圈得电，衔铁动作，压力油通过阀孔推动锁杆放松到位并压合变速开关LS7，变速指示灯亮。KM51、KM53接触器线圈得电，触点动作，接触电动机交流供电电源，电动机M5转动，经0.5s KM51、KM53接触器线圈断电，电动机M5停转，又经2s间歇时间，YV1线圈断电，电动机又工作0.5s间歇时间为2s的的脉动运动，工作台也跟随做脉动。当速度达到预选值时，锁杆回到锁紧位置，变速开关LS7恢复自由状态；伺服停止，变速指示灯灭，说明齿轮啮合正常，速度变好，可以开车。从YV1线圈得电起经7s仍然完不成变速，伺服停止，“换档确认

14、”信号灯亮，说明变速困难，此时应对有关变速部位进行检查，或者重新按压“换档确认”再变一次。7横梁移动操作本机床横梁可沿床身导轨上下移动，且根据行程要求设有终点限位开关LS10、LS11，横梁移动操作只有点动，由于横梁是被液压油缸通过杠杆放大，将横梁牢固得夹紧在立拄上，因此如果要移动横梁，必须首先使其放松，且要放松到位，在电气控制方面设有横梁放松电磁阀YV2，当YV2得电后，压力油进夹紧油缸得大面积端，使横梁得到放松，放松到位压合LS9行程开关，为横梁移动准备好条件，否则无法开动横梁。按压“横梁上升”按扭，横梁向上移动，停止按压按钮，横梁停止。按压“横梁下降”按扭，横梁向下移动，停止按压按钮，横

15、梁停止8电机配置X、Z轴由交流伺服电动机驱动，电机与滚珠丝杆之间通过精密膜片弹性联轴器实现无间隙传动。而Z轴有电磨头等自重，为防止停电下沉，采用带机械电抱闸的交流伺服电机。工大数控使 用 说 明 书C5116E数控立式车床第10页共10页9进给运动机床的进给只有有X和Z坐标，由MCP面板按钮提供，可实现2轴2联动，完成曲线或曲面加工。1） 点动进给在JOG方式下，按+X、+Z或-X、-Z键可使坐标轴沿对应的方向移动。按住RAPID键可使坐标轴快速移动。点动时倍率开关有效。2） 手持单元进给手持单元操作：在JOG方式时，按面板“手持单元”按钮，指示灯亮，表示操作手持单元许可，X、Z分别代表X、Z轴，根据需要选择合适的手轮倍率1、10、100，面板灯亮时，可按电子手轮方式操作。3） 返回参考点在JOG下，按REF进入回参考点方式，各坐标返回参考点后，建立机床测量起始点。操作步骤：Ø 进入REF方式；Ø 依次按动对应的按键，使坐标返回参考