数控铣床控制和数控机床编程及加工

主讲：郭士义制作：王天予8.1XK714A铣床

8.1.1XK714A数控铣床的组成8.1.2XK714A数控铣床的技术参数8.2XK714A数控铣床的电气控制电路

8.2.1主回路分析8.2.2电源电路分析8.2.3控制电路分析简介

XK714A数控铣床采用变频主轴调速,X、Y、Z三向进给均由伺服电动机驱动滚珠丝杠,机床采用HNC-21M数控系统,实现三坐标联动；根据用户要求,可提供数控转台,实现四坐标联动；系统具有汉字显示、三维图形动态仿真、双向式螺距补偿、小线段高速插补功能。具有软、硬盘、RS232、网络等多种程序输入功能；并具有独有的大容量程序加工功能,在不需要DNC的情况下,可直接加工大型复杂型面零件。该机床适合于工具、模具、电子、汽车和机械制造等行业对复杂形状的表面和型腔零件进行大、中、小批量加工。8.1.1XK714A数控铣床的组成一组成XK714A数控铣床机床主要由底座、立柱、工作台、主轴箱、电气控制柜、CNC系统、冷却、润滑等部分组成。机床的立柱、工作台部分安装在底座上,主轴箱通过连接座在立柱上移动。其他各部件自成一体与底座组成整机。8.1.1XK714A数控铣床的组成二运动

机床工作台左、右运动方向为X坐标,工作台前、后运动方向为Y坐标,其运动均由GK6062-6AF31交流永磁伺服电动机通过同步齿形带及带轮、滚珠丝杠和螺母实现；主轴箱上、下运动方向为Z坐标,其运动由GK60634AF31带抱闸的交流永磁伺服电动机通过同步齿形带及带轮、滚珠丝杠和螺母实现。机床的主轴旋转运动由YPNC-50-5.5-A主轴电动机经同步带及带轮传至主轴。主轴电动机为变频调速三相异步电动机,由数控系统控制变频器的输出频率,实现主轴无级调速。机床有刀具松/紧电磁阀,以实现自动换刀；为了在换刀时将主轴锥孔内的灰尘清除,配备了主轴吹气电磁阀。8.1.2XK714A数控铣床的技术参数工作台（宽×长)400×1270mm工作台负载380kg工作台最大行程X800mmY400mmZ500mm工作台T形槽（宽×个数）16mm×3工作台高度900mmX/Y/Z轴快移速度5000mm/min(特殊订货10000mm/minX/Y/Z轴进给速度300Omm/min定位精度0.01/30Omm重复定位精度±0.005mmX轴电动机7.5N．mY轴电动机7.5N．mZ轴电动机11N．m主轴锥度BT40主轴电动机功率3.7/5.5kw主轴转速60～600Or/min最大刀具重量7kg最大刀具直径180mm主轴鼻端至工作台面85～585mm主轴中心至立柱面423mm工作台内侧至立柱面85～535mm机床净重2500kg机床外形尺寸(长×宽×高)1780×1980×2235mm8.2XK714A数控铣床的电气控制电路

XK714A数控铣床的电气控制电路的分析方法、步骤与前述数控车床相同。一主回路分析分析电源回路控制电路分析分析电源回路控制电路分析XK714A交流控制回路

XK714A直流控制回路数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。机械工程实验教学中心数控编程的目的数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。机械工程实验教学中心数控编程的内容数控编程的基本原理机械工程实验教学中心数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍机械工程实验教学中心为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；每一个程序段完成一个加工步骤；每一个程序指令有程序段号和若干个指令代码组成，指令代码在程序段中的位置可以是任意的，同组指令在同一程序段中不能重复使用；最后一个程序段由指令代码M02作为程序结束标志。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍

在运行加工程序之前，必须通过参数设置对机床和刀具进行调整，使其与加工要求相符，这样才能正确地进行加工或模拟加工。OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容：①基本设置设置可修改的基本参数。②刀具设置设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。③轴参设置设置和查看坐标轴参数。④工件坐标设置设置G54—G59等工件坐标系的原点坐标。⑤PLC设置用于查看PLC缓冲区配置、PLC程序梯形图及PLC程序指令流程。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍

模拟仿真是一种