《机床数控原理与电气装调》-8

任务一了解华中数控系统参数一、ＮＣ参数的分类及组成数控系统按功能和重要性划分了参数的不同级别，数控装置设置了三种级别的权限允许用户修改，不同级别的参数通过权限口令的限制对重要参数进行保护，防止因误操作而引起故障和事故。查看参数和备份参数不需要口令。修改参数前，必须理解参数的功能和熟悉原设定值，不正确的参数设置与更改，可能造成严重的后果。参数修改后，必须重新启动数控装置方能生效。二、常用名词和按键说明下一页返回任务一了解华中数控系统参数部件：ＨＮＣ⁃２１数控装置中的各种控制接口或功能单元。权限：在ＨＮＣ⁃２１数控装置中，设置了三种级别的权限，即：数控厂家、机床厂家、用户。不同级别的权限，可以修改的参数是不同的。数控厂家权限级别最高，机床厂家权限其次，用户权限的级别最低。主菜单与子菜单：在某一个菜单中，用【Ｅｎｔｅｒ】键选中某项后，出现另一个菜单，则前者称主菜单，后者称子菜单。菜单可以分为两种：弹出式菜单和图形按键式菜单，如图８－１所示。参数树：各级参数组成参数树。如图８－２所示。窗口：显示和修改参数值的区域。查看和修改参数的常用键的功能：上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数【Ｅｓｃ】：（１）终止输入操作；（２）关闭窗口；（３）返回上一级菜单，并最终返回图形按键式菜单（例如图８－３中的主菜单）。【Ｆ１】～【Ｆ１０】：直接进入相应的菜单或窗口，实现特定的功能。【Ｅｎｔｅｒ】：（１）确认开始修改参数；（２）进入下一级子菜单；（３）确认输入的内容。【↑】、【↓】、【←】、【→】：在菜单或窗口内，上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数移动光标或光标条。【Ｐｇｕｐ】、【Ｐｇｄｎ】：在菜单或窗口内前后翻页。三、参数设置基本操作（一）参数查看与设置（【Ｆ３】→【Ｆ１】）在主操作界面下，按【Ｆ３】键进入参数功能子菜单。命令行与菜单条的显示如图８－４所示。参数查看与设置的具体操作步骤如下：（１）在参数功能子菜单下按【Ｆ１】键系统将弹出如图８－５所示的【参数索引】子菜单。（２）用【↑】和【↓】键选择要查看或设置的选项，按【Ｅｎｔｅｒ】键进入下一级菜单或窗口。（３）如果所选的选项有下一级菜单，例如【坐标轴参数】，系统会弹出该【坐标轴参数】选项的下一级菜单，如图８－６所示。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（４）用同样的方法选择、确定选项，直到所选的选项没有更下一级的菜单，此时，图形显示窗口将显示所选参数块的参数名及参数值，例如在【坐标轴参数】菜单中选择【轴０】，则显示如图８－６右上所示的【坐标轴参数→轴０】窗口；用【↑】、【↓】、【←】、【→】、【Ｐｇｕｐ】、【Ｐｇｄｎ】等键移动蓝色光标条，到达所要查看或设置的参数处。（５）如果在此之前用户没有进入【输入权限Ｆ３】菜单，或者输入的权限级别比待修改的参数所需的权限低，则只能查看该参数。若按【Ｅｎｔｅｒ】键试图修改该参数，系统将弹出如图８－７所示的提示对话框。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（６）如果完成了权限设置，输入了修改此项参数所需的权限口令，若用户按【Ｅｎｔｅｒ】键，则进入参数设置状态（在参数值处出现闪烁的光标，如图８－８所示）。在输入完参数值后，按【Ｅｎｔｅｒ】键确认（或按【Ｅｓｃ】键取消）刚才的输入或修改，此时光标消失。（７）继续用【↑】、【↓】、【←】、【→】、【Ｐｇｕｐ】、【Ｐｇｄｎ】等键在本窗口内移动蓝色光标条到达需要查看或设置的其他参数处，重复步骤（６）直至完成窗口中各项参数的查看和修改。（８）按【Ｅｓｃ】键或【Ｆ１】键退出本窗口，如果本窗口中有参数被修改，系统将提示是否保存所修改的值。如图８－９所示，按【Ｙ】键存盘，按【Ｎ】键不存盘，然后系统提示是否将修改值作为缺省值保存，如图８－１０所示，按【Ｙ】键确认按【Ｎ】键取消。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（９）系统回到【参数索引】菜单，可以继续进入其他的菜单或窗口查看或修改其他参数。若连续按【Ｅｓｃ】键，将最终退回到参数功能子菜单，如果有参数已被修改则需要重新启动系统以便使新参数生效。此时系统将出现如图８－１１所示的提示。（１０）输入汉字。若用户进入【外部报警信息】及程序编辑窗口，可以用汉语拼音输入汉字修改外部报警信息。方法：同时按下【Ａｌｔ】键和【Ｆ２】键后即可进入汉字输入状态，若再次同时按下【Ａｌｔ】键和【Ｆ２】键，则取消汉字输入状态。（二）输入权限口令上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数数控装置的运行严格依赖于系统参数的设置，因此对参数修改的权限分三级予以规定：（１）数控厂家。最高级权限，能修改所有参数；（２）机床厂家。中间级权限，能修改机床调试时需设置的参数；（３）用户厂家。最低级权限，仅能修改用户使用时需改变的参数。数控机床在最终用户处安装调试后一般不需修改参数，在特殊的情况下若需要修改参数，首先应输入参数修改的权限口令，如图８－１２所示。具体操作步骤如下：上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（１）在参数功能子菜单下按【Ｆ３】键，系统会弹出权限级别选择窗口。（２）用【↑】、【↓】键选择权限，按【Ｅｎｔｅｒ】键确认，系统将弹出输入口令对话框。（３）在口令对话框中输入相应的权限口令，按【Ｅｎｔｅｒ】键确认。（４）若所输入的权限口令正确，则可进行此权限级别的参数修改；否则，系统会提示权限口令输入错误。（三）修改权限口令正确输入权限口令后，可修改相同级别或较低级别的权限口令，但不能修改更高级别的权限口令。修改权限口令的操作步骤如下：（１）输入权限口令。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（２）在参数功能子菜单下，按【Ｆ２】键弹出修改口令选择子菜单，如图８－１３所示。（３）按【↑】、【↓】键，选择所需修改的口令，然后按【Ｅｎｔｅｒ】键确认。如果所需修改的口令的权限级别低于步骤（１）所输入的权限级别，系统将弹出一个窗口，提示输入的权限太低，不能修改此口令，否则，提示输入新口令，如图８－１４所示。（４）输入修改后的口令后，按【Ｅｎｔｅｒ】键，将弹出确认窗口，如图８－１５所示。（５）在确认输入栏再次输入修改后的口令，按【Ｅｎｔｅｒ】键确认。（６）若两次输入的口令相同，则权限口令修改成功。否则，系统会显示出错信息，权限口令修改未成功。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（四）参数设置为出厂值（【Ｆ３】→【Ｆ５】）在参数设置、修改过程中，按【Ｆ５】键，图形显示窗口所选中的参数值将被设置为出厂值。（五）参数恢复前值（【Ｆ３】→【Ｆ６】）在参数设置、修改过程中，按【Ｆ６】键，图形显示窗口所选中的参数值将被恢复为修改前的值。四、参数详细说明逻辑轴：Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｕ、Ｖ、Ｗ。在某一通道中，逻辑轴不可同名。在不同通道中，逻辑轴可以同名。例如，每个通道都可以有Ｘ轴。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数实际轴：轴０→轴１５，在整个系统中是唯一的，不能重复。参数相互之间的关系如图８－１６所示。在通道参数中通过将Ａ轴的轴号设为２，使得轴２成为逻辑Ａ，相应的轴２的名称即为Ａ；综合起来，用户在编零件程序时的Ａ轴即为Ｘ４０所控制的轴，而对系统底层程序来讲是轴２，对系统硬件设备来讲是第３号部件。在介绍系统参数时，出厂值用【】表示。参数的权限用〖〗表示。（一）系统参数•插补周期〖数控厂家〗单位：ｍｓ（毫秒）。值：２、４、【８】、１６。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数说明：插补器的插补周期。该值越小，对硬件要求越高。•刀具寿命管理使能〖数控厂家〗值：【０】、１。说明：是否启用刀具寿命管理功能。０：否；１：是。•移动轴脉冲当量分母（分子为１μｍ）〖机床厂家〗值：０、【１】、２、３……６５５３５。说明：用以确定移动轴内部脉冲当量，即内部运算的最小单位为１°／（１０００×此值）。例如，若此值设为２，则系统内部脉冲当量为：１／（１０００×２）。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（二）通道参数•通道名称〖机床厂家〗值：字母或数字的组合，最多８位字符。说明：用于区别不同的通道。•通道使能〖机床厂家〗值：０、１。对于通道０，其出厂值为【１】；对于其他通道，其出厂值为【０】。•Ｘ轴轴号〖机床厂家〗值：－１、【０】、１、２、３……１５；上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数Ｙ轴轴号〖机床厂家〗值：－１、０、【１】、２、３……１５；说明：分配到本通道的逻辑轴Ｙ的实际轴轴号，－１为无效。•Ｚ轴轴号〖机床厂家〗值：－１、０、１、【２】、３……１５；说明：分配到本通道的逻辑轴Ｚ的实际轴轴号，－１为无效。Ａ轴轴号（０～１５有效，－１无效）〖机床厂家〗•Ｂ轴轴号（０～１５有效，－１无效）〖机床厂家〗•Ｃ轴轴号（０～１５有效，－１无效）〖机床厂家〗•Ｕ轴轴号（０～１５有效，－１无效）〖机床厂家〗上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数•Ｖ轴轴号（０～１５有效，－１无效）〖机床厂家〗•Ｗ轴轴号（０～１５有效，－１无效）〖机床厂家〗（三）坐标轴参数：（以【坐标轴参数－轴０】为例）•轴名称〖机床厂家〗值：【Ｘ】、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｕ、Ｖ、Ｗ。•所属通道号〖机床厂家〗值：０、１、２、３。•轴类型〖数控厂家〗值：０、【１】、２、３。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数•外部脉冲当量分子（μｍ）和外部脉冲当量分母〖机床厂家〗值：－３２７６８～３２７６７，出厂值为【１】。若为双向螺补，应先输入正向螺距偏差数据，再紧随其后输入负向螺距偏差数据。而且补偿数据（正向、负向）都要按补偿点在机床坐标系内的位置按坐标方向依次输入。例如机床坐标为－１５０、－１００的两点，因在坐标系上－１５０处于－１００的左侧，所以应先输入－１５０这一点的螺距偏差数据，即该点的偏差号靠前。（五）硬件配置参数硬件配置参数可以看作是系统内部所有硬件设备的清单，共可配置３２个部件（部件０～部件３１），每个部件包含５个参数。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（六）ＰＭＣ系统参数•开关量输入总组数〖机床厂家〗单位：字节。每字节代表８位开关量输入。值：０～６５５３５，出厂值为【６４】。•开关量输出总组数〖机床厂家〗单位：字节。每字节代表８位开关量输出。值：０～６５５３５，出厂值为【３８】。•输入模块∗部件号【∗：０～７】〖数控厂家〗值：－１、０～３１。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数•输入模块∗组数【∗：０～７】〖数控厂家〗单位：字节。值：０～１２７。•输出模块∗部件号【∗：０～７】〖数控厂家〗值：－１、０～３１。•输出模块∗组数【∗：０～７】〖数控厂家〗单位：字节。七）ＰＭＣ用户参数Ｐ［０］～Ｐ［９９］值：－３２７６８～３２７６７，出厂值为【０】。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（八）外部报警信息共１６个外部报警信息。用户可以在ＰＬＣ编程中定义其报警条件，并在此设置报警信息内容，具体方法见ＰＬＣ编程资料。（九）ＤＮＣ参数五、备份参数、装入参数与批量调试当有多台相同的设备需要调试时，可以利用系统的备份参数与装入参数功能实现批量调试。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数１完成数控系统参数的备份与恢复通过参数菜单，进入修改口令界面，输入系统厂家口令，给需要备份的参数起一个名称，进行保存。如果需要恢复时，输入口令，找到该文件，进行参数恢复。在系统参数设置之前，首先要对参数进行备份操作。２设置相关参数，并让参数起效设置参数时要根据机床的参数和电动机参数进行计算，试对照下表，完成下列参数的设置，并让其生效。（１）系统参数设置如表８－２所示。（２）通道参数设置如表８－３所示。上一页下一页返回任务一了解华中数控系统参数（３）坐标轴参数设置如表８－４所示。（４）轴补偿参数设置如表８－５所示。（５）硬件配置参数设置如表８－６所示。（６）ＰＭＣ参数设置如表８－７所示。上一页返回任务二设置华中数控系统参数现在的数控装置和驱动装置一般都设计了内部电子齿轮及步进驱动装置的细分功能，可以方便地改变外部指令和所发位置指令的关系，从而代替传动系统的作用，使用起来非常方便。可以通过调节内部电子齿轮比来修改内部脉冲当量，即改变每个位置单位（脉冲信号）所对应的实际坐标轴移动的距离或旋转的角度。（一）外部电子齿轮比世纪星系列数控装置的外部电子齿轮比由外部脉冲当量分子／外部脉冲当量分母两个参数组成，在轴参数中设置，设置的范围为－３２７６７～＋３２７６７，软件系统的内部脉冲当量为０００１ｍｍ，为了提高控制精度，系统对内部脉冲当量有固定的细分系数Ｘ１，如表８－８所示。下一页返回任务二设置华中数控系统参数外部电子齿轮比的计算公式为：上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数以数控综合实验台Ｘ轴的电子齿轮比为例，计算方法如下：若Ｘ轴为步进电机，电机的步距角为１８″，则电机的每转脉冲数为Ｎ＝３６０／１８＝２００；电机与丝杠为直联方式，则Ｊ＝ｌ；丝杠的导程为５ｍｍ，则Ｌ＝５０００；系统对内部脉冲当量的细分数Ｘ１＝１６；假设步进驱动器本身的细分数为Ｘ２＝８；上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数（二）反馈电子齿轮比世纪星系列数控装置的反馈电子齿轮比由反馈电子齿轮分子、反馈电子齿轮分母两个参数组成，在伺服参数中设置，设置的范围是－３２７６７～＋３２７６７。反馈通常来自伺服驱动装置，和机床传动机构无关，由于步进电机没有反馈，这两个参数无效。反馈电子齿轮比的计算公式为：上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数若采用华中数控ＨＮＣ２１／２２系列世纪星，对伺服的反馈信号有４倍频，因此反馈电子齿轮比为（三）机床软限位的设定若需将机床软极限的位置设置为距离硬极限５ｍｍ处，设置机床软限位的步骤如下：１将软超程调成无效（大于硬超程，如Ｘ轴设置为２００００，单位：μｍ）；２回参考点（Ｘ）；３手动方式继续移动，出现硬超程报警显示（继续移动Ｘ轴，出现机床实际坐标显示１７９８３）；上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数４计算软超程坐标值（１７９８３－５０００＝１２９８３，软超程在硬超程前５０００处）；５将轴正向软限位数值１２９８３输入在轴参数中；６保存数据，返回；７重新启动系统，使参数生效８再次回参考点；９进行数据检验。（四）伺服参数的设定上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数通过定义伺服参数中硬件配置参数的配置【０】来确定不同伺服驱动类型，配置【０】的大小是１个字节，这个字节用二进制表示共有８位，即Ｄ７、Ｄ６、Ｄ５、Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１、Ｄ０，每一位都有不同的功能定义。（五）反向间隙的设定由于螺母结构本身的游隙及受到轴向载荷后的弹性变形，滚珠丝杆螺母机构存在的轴向间隙，这些反向间隙的存在，在机械传动链改变方向时，会引起伺服电机的空转，使工作台无实际运动，见图８－１７。上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数反向间隙的补偿步骤：（１）在回零工作方式下，Ｚ轴执行回零；（２）将Ｚ轴所有轴补偿参数置０；（３）记录光栅尺反馈的位置Ａ，在ＭＤＩ方式下调用Ｇ０１指令，使轴正向移动１ｍｍ，然后再调用Ｇ０１指令使轴反向移动１ｍｍ，记录光栅尺反馈的位置Ｂ；（４）计算反向间隙误差补偿值，｜数据Ａ－数据Ｂ｜，单位是μｍ；（５）将轴补偿参数的反向间隙参数设置为反向间隙位置补偿值；（６）重复（３）和（４），比较第一次和第二次的误差值。上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数（六）单向螺距误差补偿螺距误差补偿分为单向和双向补偿两种形式。一般情况下采用单向螺距误差补偿，具体步骤如下：（１）Ｚ轴回零；（２）将Ｚ轴轴补偿参数内和螺距误差有关的参数设置为０；（３）在Ｚ轴１５０ｍｍ的有效行程内，补偿间隔为１０ｍｍ，补偿点数为１６个补偿点；（４）调入螺距误差补偿程序，在补偿点处记录光栅尺反馈数据；（５）螺距误差补偿值＝机床指令坐标值－机床实际测量位置值；（６）设置轴补偿参数内和螺距误差有关参数，见表８－９。上一页下一页返回任务二设置华中数控系统参数（１）根据Ｘ轴和Ｚ轴的计算公式和软限位的设置过程，填写Ｘ轴和Ｚ轴的脉冲当量分子分母以及Ｘ轴和Ｚ轴正负软限位的数据，并让其生效，进行参数的检验，见表８－１０。（２）如果数控系统脉冲输出指令采用单脉冲，反馈信号采用ＡＢ相脉冲，系统硬件配置０参数设为（）；