小巨人机床电气知识

-.z.第一节：数控机床根底知识介绍一：数控机床介绍：1：数控机床的由来：20世纪中叶，随着航空工业的不断开展，由于许多的复杂形状零件的加工不仅生产周期长，而且加工精度也无法到达保证，1949年美国帕森斯公司在研制直升机叶片轮廓加工机床时提出了数控机床的概念。于是美国军方便委托帕森斯公司和麻省理工学院共同进展数控机床的研制工作。历经三年，1952年试制成功世界上第一台数控机床〔数字控制机床－NumericalControlMachineTools–NC机床〕，其控制系统全部采用电子管元件，为第一代数控机床。随着电子技术的不断开展，晶体管元件、集成电路及小型计算机的出现，人们开场将小型计算机应用于数控机床的控制，于是便出现了计算机数字控制机床〔puterNumericalControlMachineTools–C机床〕。2：数控机床的分类：按工艺用途分：A：一般用途数控机床：这类机床和传统通用的机床种类一样，加工性能也根本相通，有车、铣、钻、磨等。B：数控加工中心：一般指带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又称镗铣加工中心。C：多坐标数控机床：三轴以上的数控机床按伺服控制方式分：A：开环控制数控机床：对于被控制量，机床没有检测反响装置，数控发出的指令的流程是单方向的。加工精度不高，稳定性差，价格廉价。机床移动部件机床移动部件输入指令控制步进装置电机B：闭环控制数控机床：对于被控制量，机床带有检测反响装置，在加工中时刻检测机床的实际移动距离及工作位置，使之与数控系统所发出的指令相复合。数控发出的指令的流程是双方向的。加工精度高，调试、维修复杂，价格昂贵机床移动部件机床移动部件输入指令位置环速度环伺服A控制控制电机＋－－速度反响位置反响A：电机端检测装置C：半闭环控制数控机床：对于被控制量，机床带有检测反响装置。但检测反响装置不是对机床的实际移动距离及工作位置进展检测，而是通过与伺服电机有联系的测量元件，如测速发电机、编码器等简接检测伺服电机的转角，从而推算出机床实际的移动距离。加工精度、价格满足大多数场合的需要，调试、维修比闭环简单。机床移动部件机床移动部件输入指令位置环速度环伺服AB控制控制电机＋－－速度反响位置反响A：电机端检测装置B：丝杠端检测装置③按功能分：A：简易型数控机床：一般指开环控制、步进电机驱动的数控机床。国外已淘汰。B：经济型数控机床：一般指功能简化的数控机床C：全功能数控机床：3：数控机床控制局部的组成：①数控装置：数控装置是数控机床的中枢局部，一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置等组成。该装置可以承受指令信号，将其识别、存储、计算，并输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。〔C〕②PLC：可编程控制器。一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置等组成。该装置可以承受来自机床和C的开关信号和局部数据，将其识别、处理，并输出相应的控制信号或数据至C或机床，以控制机床动作。主要用于逻辑信号的采样、处理、控制。③伺服系统：将来自C的控制信号转换为机床移动部件的移动。一般由伺服驱动系统和伺服电动机组成。常见的伺服系统有：电液伺服马达、步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机④机床外围控制系统：液压系统、冷却系统、排屑系统、换刀系统等二：当今国常见数控系统简介：⑴日本发那科〔FANUC〕：0系列→0-C、0－D，0－i18i系列21i系列POWERMATE0伺服：α系列αc系列β系列⑵德国西门子〔SIEMENS〕：810/820系列840D系列802系列⑶西班牙发格〔FAGOR〕：8025系列800系列8050系列8055系列⑷日本三菱：M5000系列：M520/M530/M540/M50M600系列：M64/M65⑸国产数控系统：简易型：大森、大方、高原、数控等普及/高档型：、华中、航天部等三：MAZATROL640C和PLC之间的关系及相关信号：1：MAZATROL640C和PLC之间的关系：用于主程序主程序段高速处理程序段PLC内部继电器、存放器等(M、F、L、…)用于高速处理程序PLC与机床之间的输入/输出信号(*、Y)PLC与C、机床之间的输入/输出信号(*、Y)*/Y信号Y信号*信号*信号DDBY信号PLC程序C输出信号C输入信号C内部数据机床/机床操作面板PLCCPLC信号流程图用于主程序主程序段高速处理程序段PLC内部继电器、存放器等(M、F、L、…)用于高速处理程序PLC与机床之间的输入/输出信号(*、Y)PLC与C、机床之间的输入/输出信号(*、Y)*/Y信号Y信号*信号*信号DDBY信号PLC程序C输出信号C输入信号C内部数据机床/机床操作面板PLCC2：相关信号简介：PLC常用信号列表信号名信号编号说明备注**0～*4BF(1216点)PLC的输入信号*YY0～*53F(1344点)PLC的输出信号*MM0～M5119(5120点)PLC部中间继电器GG0～G3071(3072点)PLC部中间继电器LL0～L127(128点)PLC部中间继电器TT0～T15(16点)10msec定时器T16～T95(80点)100msec定时器T96～T103(8点)100msec积分定时器QQ0～Q39(40点)10msec固定定时器Q40～Q135(96点)100msec固定定时器Q136～Q151(16点)100msec固定积分定时器CC0～C23(24点)计数器BB0～B103(104点)固定计数器DD0～D1023(1024点)数据存放器RR0～R8191(8192点)文件存放器*PP0～P255(256点)程序编号*K十进制常数H十六进制常数机床PLC信号〔*〕ON的条件：输入电压：DC18V以上输入电流：9mA以上保持时间：40mS以上机床PLC信号〔*〕OFF的条件：输入电压：DC4V以下输入电流：2mA以下保持时间：40mS以上PLC机床信号〔Y〕的工作条件：额定电压：DC24V输出电流：最大60mA第二节：MAZATROL640数控系统介绍一：MAZATROL640数控系统简介：⑴MAZATROL640数控系统为MAZAK公司与三菱公司合作开发⑵MAZATROL640数控系统在三菱数控系统里的编号为M635，属于三菱600序列的数控系统，由三菱公司在98年底最新推出，是世界上第一种C和PC相融合的数控系统：⑶MAZATROL640数控系统的特点：具有C和PC的一切特点：网络化、智能化、信息化网络化、信息化：实现网络在线管理、监控提高机床生产效率实现方便、快捷、准确的在线效劳程序存储空间大大扩展〔约1.48G大约相当于6000～10000台一般数控机床的程序存储空间的总和〕。强大的数据处理功能：64位CPU大幅度减小了圆弧插补误差，提高了系统的加工精度智能化：人机对话式编程提供加工向导功能，减少试加工，提高加工效率提高各种程序检验方法，可以对加工程序进展有效、直观的验证提供进给速度自适宜功能，有效保护机床、刀具。二：MAZATROL640M/TC简介：1：C外观、构造：电源板IC卡、远程I/O单元接口板主CPU板人－机接口板PCMCIA卡接口板2：C主要部件简介：⑴电源板：向C提供工作电源〔HR083B〕电池CHECKCF01DCINAVREMGCF02CHECK〔O〕：电源板输出电压检测口〔DC3.3V/DC5V/DC12V〕DCIN〔I〕：外部电源输入口，DC24V。输入电源来自PD25。CF01〔I〕：PD25交流电源检测信号。该信号来自于PD25。EMG〔I〕：C外部急停信号CF02〔O〕：LCD亮屏电源，DC12V。连接至LCD。AVR〔O〕：电源板电压输出口〔DC3.3V/DC5V/DC12V〕。连接至主CPU板。电池的说明：作用：在机床断电的情况下，用于维持参数、程序的存储。工作寿命：5～7年工作电压：3.6伏报警电压：低于2.8伏时更换方法：断电情况下，30分钟之更换完毕⑵：IC卡、远程I/O单元接口板：IC卡信号输入/输出口、远程I/O单元接口〔HR555B〕M50RTBUSCF50M50：与IC卡插槽的连接口。连接至IC插槽。RTBUS：与主CPU板之间的通讯母线接口。连接至主CPU板。CF50：远程I/O单元接口。⑶：PCMCIA卡接口板：网卡接口〔HR841C〕网卡〔IC卡〕插槽〔2个〕ISA接口ISA接口：PCMCIA卡接口板和系统之间的信号通讯口。连接至HR123A。⑷：人－机接口板〔HR123A〕：HDDCF12CF14CFDLCDHDD：硬盘接口CF12：串行接口〔RS232C信号接口〕CF14：鼠标/打印机接口CFD：硬盘接口LCD：LCD显示信号输出口LCD。⑸：主CPU板〔HR113〕：包括64位CPU、外围信号控制、PLC控制、系统ROM、程序/参数RAM、盒式磁带接口等AVR：电源板的连接口CBUS＃1：盒式磁带的连接口1CBUS＃2：盒式磁带的连接口2RT＃0：人－机接口板〔HR123A〕的连接口RT＃1：扩展设备的连接口。RT＃2：扩展设备的连接口。〔连接“IC卡、远程I/O单元接口板〞〕CF10：I/O信号的连接口。包括：PLCI/O信号/伺服控制信号〔SV〕/主轴编码器1/SKIP信号〔8点〕。CF11：操作键盘信号的连接口。包括：操作面板信号/手轮/RS232C。ENC2：主轴位置编码器2的连接口NCSYS：系统工作方式选择开关NCRST：NC复位键〔系统正常工作时，无须操作此键〕TEST：维修时的测试端口NCLD1：系统工作状态显示ENC2TESTCF10CF11NCRESTNCSYSNCLD1CBUS*2CBUS*1RT*2RT*1RT*0AVR⑹：根本I/O单元：C与机床信号的通讯装置。具体说明见第三节。三：三菱伺服系统的简介：1：VTC/QT系列使用的伺服系统的特点简介：⑴伺服放大器的特点说明：交流数字伺服伺服型号的说明：电源模块：MDS-C1-CV-150主轴模块：MDS-C1-SPH-110*轴模块：MDS-C1-V1-10〔20〕Y/Z轴模块：MDS-C1-V2-1010国常用的三菱伺服为MDS-A/B系列，我们为MDS-C系列MDS-C系列伺服的特点：平滑高增益⑵伺服电机的特点说明：国常用的三菱伺服电机为HA系列，我们为HC系列伺服电机型号说明：*轴：HC103S-SZY轴：HC103S-SZZ轴：HC103BS-SZ主轴：SJ-11A编码器：增量式编码器、OSE105S21000000脉冲/转HC系列伺服电机的特点：交流伺服电机体积小发热量小反响灵敏检测精度高〔编码器一百万脉冲〕主轴电机的特点：交流主轴伺服电机输出功率为三档：5.5/7.5/11电机拐点转速1500转，拐点以下为恒扭距区，拐点以上为恒功率区。2：伺服系统的组成：Y/Z轴伺服模块*轴伺服模块主轴伺服模块电源模块第三节：VTC系列主要电气控制元件的功能介绍一：电气控制局部的构成说明：电气控制局部的构成：C及操纵台、电气柜、变压器、主轴电机、*/Y/Z轴伺服电机、*/Y/主轴分线盒、各三相及单相电动机所有的检测开关及电磁阀二：主要电气控制元件的功能介绍1：变压器：输入电压AC380V，输出电压为一个三相200V、两个单相100V变压器过热检测信号⑴三相200V：伺服的动力电源〔25.4KVA〕变压器→断路器QF2→电抗器→电源模块→断路器QF3→三相交流电机⑵单相100V〔2KVA〕：单相控制电源〔QF7〕⑶单相100V〔0.6KVA〕：控制电源〔QF9〕⑷变压器过热检测信号：短接端子单相AC100V〔0.6〕单相AC100V〔2〕过热检测3相AC200V输出端3相AC380V输入端2：电气柜元件作用说明：⑴断路器QF1：主电源开关关门确认开关，与QF1连锁⑵断路器QF2：电源模块的过流、过压保护⑶电抗器：用于阻挡电网突变时的高次谐波对电源模块的冲击⑷电源模块：为伺服提供动力工作电源〔MDS-C1-CV-110〕三相AC200V〔L1/L2/L3〕→DC300VL+/L-：DC300V输出口L11/L21：模块自身工作电源接口〔AC200V〕4：信号连接口1⑸主轴模块：主轴电机的控制机构〔MDS-C1-SPH-110〕L+/L-：DC300V连接口L11/L21：模块自身工作电源接口〔AC200V〕U/V/W：主轴电机动力电源接口1A：信号通讯输入口〔串行信号口〕1B：信号连接输出口〔串行信号口〕4：与电源模块的信号连接口5：主轴电机PLG信号反响连接口6：主轴位置编码器连接口8：主轴模块与I/O单元编码器接口的连接口9：用于维修时的信号检测口〔需专用检测板〕⑹*轴伺服模块：*轴电机的控制机构〔MDS-C1-V1-10〕单轴伺服模块L+/L-：DC300V连接口L11/L21：模块自身工作电源接口〔AC200V〕U/V/W：*轴电机动力电源接口1A：信号通讯输入口〔串行信号口〕1B：信号通讯输出口〔串行信号口〕2：*轴伺服电机检测编码器信号反响连接口3：别离型编码器信号反响连接口4：与电源模块的信号连接口9：用于维修时的信号检测口〔需专用检测板〕⑺Y/Z轴伺服模块：Y/Z轴电机的控制机构〔MDS-C1-V2-1010〕两轴伺服模块L+/L-：DC300V连接口L11/L21：模块自身工作电源接口〔AC200V〕LU/LV/LW：Y轴电机动力电源接口MU/MV/MW：Z轴电机动力电源接口1A：信号通讯输入口〔串行信号口〕1B：信号通讯输出口〔串行信号口〕2L：Y轴伺服电机检测编码器信号反响连接口2M：Z轴伺服电机检测编码器信号反响连接口3L：Y轴别离型编码器信号反响连接口3L：Y轴别离型编码器信号反响连接口4：与电源模块的信号连接口9：用于维修时的信号检测口〔需专用检测板〕20：Z轴制动器控制连接口增量式编码器编码器信号线插座电机动力电源线插座⑻根本I/O单元：相当于NC与各机构之间的信号中转站，为NC的一个组成局部。CF10：根本I/O单元和NC之间的信号通讯口〔→NCCF10〕CF50：根本I/O单元和NC之间的信号通讯口〔→NCCF50〕ENC1：主轴编码器接口1〔→主轴伺服8〕SV1：主轴和伺服模块的信号通讯口SV2-1：MR-J2-CT的信号通讯口SKIP：SKIP信号口〔8个点〕。SKIP信号的特点：传输速度最快具有最高的处理优先权SKIP信号的用途：测量信号RI01：PLCI/O模块扩展连接口DC－IN：DC24V电压输入口CF31：PLC信号输入口〔32个点〕CF33：PLC信号输出口〔32个点〕⑼D*101：PLCI/O模块扩展口PLC信号输入口〔32个点〕PLC信号输出口〔32个点〕⑽MR-J2-60CT：刀库电机伺服模块〔20B/20C用〕⑾NC-AVR：NC启动－断电控制装置输入电源：AC200V输出电源：DC24V→NCNC-AVR刀库能耗制动根本I/O电压D*101⑿R&CBOARDLAYOUT：中间继电器电盘PLCI/O点汇总于该电盘电盘左侧的插头为PLC输入点的输入接口PLC输出点控制相应中间继电器的控制线圈电盘右侧的插头为继电器触点所控制的线路的输出接口⒀POWERPANELLAYOUT：强电控制元件盘三相交流接触器KM2：主轴冷却油泵控制热继电器FR2：主轴冷却油泵过流保护三相灭弧器Z2：KM2触点保护三相交流接触器KM3：冷却液电机控制热继电器FR3：冷却液电机过流保护三相灭弧器Z3：KM3触点保护三相交流接触器KM4：排屑器电机控制〔选项〕热继电器FR4：排屑器电机过流保护〔选项〕三相灭弧器Z4：KM4触点保护〔选项〕三相交流接触器KM5：刀库电机正传控制〔20B/20C用〕三相交流接触器KM6：刀库电机反转控制〔20B/20C用〕热继电器FR5：刀库电机过流保护〔20B/20C用〕三相灭弧器Z5：KM5触点保护〔20B/20C用〕三相断路器QF3：所有三相交流电机电源保护两相断路器QF4：NCAVRAC200V输入电源保护两相断路器QF5：主轴电机冷却风扇电机电源保护单相断路器QF7：AC100V〔2.0KVA〕电源保护单相断路器QF9：AC100V〔0.6KVA〕电源保护⒁断路器、热继电器跳闸的判断及复位方法的说明：断路器正常时：绿色的ON断路器跳闸时：红色的OFF复位方法：开关搬回原位，显示绿色的ON热继电器正常时：右下角可以看到一个绿色的点热继电器跳闸时：右下角看不到一个绿色的点复位方法：按下左下角蓝色的按键，右下角绿色的点恢复原位⒂GS1：开关电源输入电源：AC100V输出电源：DC24V→用于PLCI/O点的工作电源⒃伺服报警七段显示器的显示说明：*/Y/Z/主轴的编号依次为1、2、3、4轴*/Y/Z/4/主轴的编号依次为1、2、3、4、5轴〔带第4轴时〕电源模块准备好时的显示：d〔循环显示〕*轴模块准备好时的显示：d1〔循环显示〕Y/Z轴模块准备好时的显示：d2→d3〔循环显示〕4轴模块准备好时的显示：d4或C4〔循环显示〕主轴模块准备好时的显示：d4或C4〔循环显示，无第4轴时〕主轴模块准备好时的显示：d5或C5〔循环显示，有第4轴时〕*轴模块报警时的显示：F1→**〔循环显示〕报警号Y/Z轴模块报警时的显示：F2→**→F3→**〔循环显示〕4轴模块报警时的显示：F4→**〔循环显示〕主轴模块报警时的显示：F4→**〔循环显示，无第4轴时〕主轴模块报警时的显示：F5→**〔循环显示，有第4轴时〕例：Y轴产生46号报警，*/Z轴及主轴正常时的显示F1→E7〔警急停顿〕F2→46→F3→E7F4→E73：主轴电机、*/Y/Z轴伺服电机：4：*/Y/主轴/刀库分线盒：Y轴伺服电机*轴分线盒Y轴分线盒5：各三相及单相电动机：主轴冷却油泵冷却液电机导轨润滑油电机：单相间歇润滑电机〔AC100V〕每6分钟打一次油，每次打油半分钟油压感应器/油位感应器6：刀库相关信号的说明：以VTC-16A为例刀库转位电机刀库门控制刀库前进/后退控制气缸电气中继盒零位感应器刀库门开/闭检测感应