数控机床综合维修实验指导书XXXX

1实验指导书MASHINTSC/MSC－II型数控维修综合系统2005版南京工程学院（原南京高等机专）南京迈顺数控机床有限公司TEL：025－83726145FAX：[phone]目录第一章MASHIN－TSC/MSC数控车铣床综合实验装置组成简介第二章SIEMENS数控系统基本操作第二章实验实习项目实验一SIEMENS802C数控系统的数据保存和初始化实验实验二数控系统的操作、接口实验实验三伺服系统控制实验实验四数控系统控制伺服电机实验实验五变频器变频调速实验（1）实验六变频器变频调速实验（2）实验七主轴编码器的安装与故障诊断实验（车床）实验八电动刀架实验（车床）实验九数控车铣床系统通迅实验实验十数控系统PLC编程与连接实验实验十一用I/O单元进行PLC编程练习实验3第一章、MASHIN－TSC/MSC数控车/铣床综合实验装置简介一、装置组成简介本实验模拟平台主要以中高等院校专业培养目标和课程教学基本要求出发，以能力培养为主线，在验证基本理论的基础上，力求做到以应用为目的，重点放在基本技能的训练上。实践性教学环节在人才培养中有着特殊重要的作用，而数控技术又是一门工程性和实践性很强的课程，现在时代是数字化的时代，而制造业也成了数字化的制造业，根据这一特点，而设计了本实验摸拟平台，让学员经过一轮的学习，很快进入工业生产当中。本实验模拟平台从实际工程应用和便于教学需要出发，介绍和讲解了继电接触式控制系统和数控机床的工作原理、设计方法和实际应用。MASHIN－TSC/MSC数控车/铣床综合实验平台，该实验平台为电控演示板和CK0630数控车床（选用）或XK0824数控铣床（选用）组成，采用西门子4公司802SC数控系统，伺服电机和伺服控制器以及台湾东元变频器。一台实际数控机床的电控系统每一主要环节都在模拟平台上分解展示，其信号均能显示并可测量。每个环节专门设有故障设置区，可设数十个故障点。所选配数控机床为专门设计，精度高、结构紧凑、造型美观、功率大、可进行金属零件的实际加工。在演示平台上能完成多项内容的实验，如PLC控制编程、伺服控制单元的故障诊断等实验。该系统还配有电脑通过RS-232接口，可实现CAD-CAM联成一体的功能和PLC的诊断维护调试。该实验平台是用于：1、培训学生掌握数控机床的编程方法，数控机床电气设计、安装、调试、维修等实际动手能力的一套实用的实验实习装置。数控机床综合实验装置模块化设计，便于组合和扩展，也便于检查和调试，利用该装置可使学生掌握数控机床电气设计、控制原理、电气调试及维修的方法，元器件的选择等原理，掌握数控机床电气安装、电气调试等方法，能够模拟工业生产过程，达到工业生产现场实习效果。不仅可以按照推荐的方法进行设计，安装，调试，也可根据各自情况对课程设置的要求，自行设计、组合安装、调试。更好地培养学生的动手和分析能力，该装置也可帮助科研技术人员进一步了解数控机床电气结构和进行数控机床的二次开发开展了条件。2、MASHIN－TSC/MSC数控机床综合实验模拟平台，主要的器件都已经用于工业控制的工控产品，SIEMENS802SC数控系统已用于厂家生产的多种规格的数控机床。二、装置的组成部分：MASHIN－TSC/MSC数控机床综合实验装置是由数控车/铣床系统，主电路以及输入输出控制电路模块，进给控制模块，主轴调速模块，以及模拟机床模块等实验模块组成该装置的控制部分。执行部件由伺服电机、主轴电机、刀架电机以（选用）及编码器（选用）等组成。基本综合了数控机床主要的电气元件。(1)数控车铣床数控系统西门子SIEMENS802SC(2)电源控制模块主要对各主要电器所需电源进行分配、保护，它们是开关电源、数控系统、空气开关、接触器等组成(3)主电路控制模块的控制部分是用钮子开关、发光二极管等模拟数控机床信号输入。5(4)伺服驱动模块主要是伺服电机的控制器、它接收数控系统的脉冲（来自模拟板）(5)主轴控制模块主要用于无级调速，它接收数控系统模拟量，经变频放大后驱动主轴电机，达到对异步电动机方向和无级调速控制(6)模拟机床控制模块主用于将机床侧的各种信号输入到数控系统中，以及将系统的一些输出信号反应到该板中。三、电源强电模块及电源输出模块构成：警告：本实验平台使用二相220V电源进线。电源及强电部分都放置在柜内，请勿随意或长时间打开柜门，以防触电！一、电源强电1、组成电源经外部二相220V接入，过漏电保护开关（KZ0）后接入各电源回路中，在漏电保护开关后由4上空气开关（KZ1、KZ2、KZ3、KZ4）、1个接触器（KM0）、2个继电器（KA1、KA2）、1个DC24/5A开关电源、1个2.2KW变压器等组成。所有强电都安装在电控柜内。（若带机床的实验平台，虽另加3个接触器。）2、原理A）AC220V二相电源通过漏电保护开关KZ3和接触器KM0供主轴变频器这用。B）AC220二相电源通过变压器转换成AC220V电源通过空气开关KZ2、接触器KM0供给伺服放大器作电源用。C）AC220二相电源通过变压器转换成AC220V电源通过KZ1经开关电源供DC24V给系统供电用。D）AC220二相电源通过变压器转换成AC220V电源通过KZ4、KA3、KA4使刀架正转（换位）、反转（锁紧）(带机床选用)。二、电源输出模块1、当将外部电源总开关合上后，交流220V电源进入实验台，电压表和电源表将有显示，并且电源插座上有电源输出，可提供一些小功率设备的AC220V电6源（如电脑、示波器等）。2、DI/O接口模块演示板上的一组DC24V接线柱已与外部相连。DC24电源配有电压表，如发现电压不稳，立急断电，查明原因并解决后才能上电，DC24V开关电源容量为DC24V/5A，数控系统需3A，外部电源可提供2A容量供用户使用。3、电源输出模块的右侧为一电源钥匙开关，其开关是控制实验台的强电控制回路供电，只有开关打开实验台才能操作。4、本模拟实验平台(铣床)外加一只模拟刀架，紧供学生以后模拟调试加工中心使用7第二章SIEMENS数控系统基本操作一．基本面板SIEMENS数控系统操作面板可以分为三个区：LCD显示区、NC键盘区和机床控制面板区（如上图所示）。二．NC键盘区8各功能键说明：1）加工显示键：按此键后，屏幕立即回到加工显示的画面，在此可以看到当前各轴的加工状态2）返回键：返回到上一级菜单3）软件：在不同的屏幕状态下，操作对应的软键，可以调用相应的画面4）删除/退格键：在程序编辑画面时，按此键删除（退格）消除前一字符5）报警应答键：报警出现时，按此键可以消除报警（取决于报警级别）6）选择/转换键：在设定参数时，按此键可以选择或转换参数7）光标向上键/上档：向上翻页键8）菜单扩展键：进入通一级的其它菜单画面9)区域转换键：不管目前处于何画面，按此键后都可以立即回到主画面10)垂直菜单键：在某些特殊画面，按此鍵可以垂直显示选项11）光标向右键12）光标向下键/上档：向下翻页键13）回车/输入键：按此键确认所输入的参数或换行14）空格键：在编辑程序时，按此键插入空格15）光标向左键16）字符键：用于字符输入，上档键可转换对应字符17）上档键：按数字键或者字符键时，同时按此键可以使该数字/字符的左上角字符生效18）数字键：用于数字输入9三、机床控制面板区各按键功能说明1）POK（绿灯）：电源上电，灯亮表示电源正常供电2）ERR（红灯）：系统故障，此灯亮表示CNC出现故障3）DIA（黄灯）：诊断。该灯显示不同的诊断状态，正常状态时闪烁频率为1：14）急停开关（选件）5）K1-K12用户自定义键（带LED）：用户可以编写PLC程序进行键的定义6）用户定义键（不带LED）进行方式键7）增量选择键：在JOG方式（手动运行方式）下，按此键可以进行增量方式的选择，范围为：Ｘ1，Ｘ10，Ｘ100，Ｘ10008）点动方式键：按此键切换到手动方式9）参考点方式键：在此方式下运行回参考点1010）自动方式键：按此键切换到自动方式，按照加工程序自动运行11）单段方式键：自动方式下复位后，可以按此键设定单段方式，程序按单段运行12）MDA方式键：在此方式下手动编写程序，然后自动执行主轴键13）主轴正转键：按此键，主轴正方向旋转14）主轴停建：按此键，主轴停止转动15）主轴反转键：按此键，主轴反方向旋转点动键16）X轴点动正向键：在手动方式下按此键，X轴在正方向点动17）X轴点动负向键：在手动方式下按此键，X轴在负方向点动18）Z轴点动正向键：在手动方式下按此键，Z轴在正方向点动19）Z轴点动负向键：在手动方式下按此键，Z轴在负方向点动20）快速运行叠加键：在手动方式下，同时按此键和一个坐标轴点动键，坐标轴按快速进给速度点动倍率键21）进给轴倍率增加键：进给轴倍率大于100%时LED亮，达到120%时（最大）LED闪烁22）主轴倍率增加键：主轴倍率大于100%时LED亮，达到120%时（最大）LED闪烁23）进给轴倍率100%键：按此键大于系统所设定的时间值（省缺值为1.5秒）时，进给轴倍率直接变为100%24）主轴倍率100%键：按此键大于系统所设定的时间值（省缺值为1.5秒）时，主轴倍率直接变为100%25）进给轴倍率减少键：按此键大于系统所设定的时间值（省缺值为1.5秒）时，主轴倍率直接变为0%，进给轴倍率在0%－100%时进给轴倍率减少键LED亮，降为0%时（最小）LED闪烁26）主轴倍率减少键：按此键大于系统所设定的时间值（缺省值为1.5秒）时，主轴倍率直接变为50%，主轴倍率在50%－100%时主轴倍率减少键LED亮，降为50%时（最小）LED闪烁启动/停止键27）复位键：按此键，系统复位，当前程序中断执行28）数控停止键：按此键，当前执行的程序中断执行，系统停止运行29）数控启动键：按此键，系统开始执行程序，进行加工11四．LCD显示区LCD显示区1)当前操作区域：加工；参数；程序；通讯；诊断。（可以在主菜单上通过选择不同的软件进行操作）2)程序状态：程序停止；程序运行；程序复位程序停止--序停止键后程序停止运行；程序运行--序运行键后程序开始运行；程序复位--位键后程序复位3)运行方式：点动方式；自动方式；MDA方式。点动方式--式键进行点动方式运行；自动方式--动方式键进行自动方式运行；MDA方式--DA方式进行MDA方式运行；4)状态显示：程序段跳跃；空运行；快速修调；单段运行；程序停止；程序测试；步进增量。5)操作信息6)程序名7)报警显示行8)工作窗口9)返回键10)扩展键11)软键12)垂直菜单1213)进给轴速度倍率14)齿轮级15)主轴速度倍率13第三章实验实习项目一、实验的一般过程数控技术实验的内容广泛，每个实验目的、步聚也有所不同，但基本过程却是类似的。为了达到每个实验的预期效果，要求参加实验者做到：实验前认真预习，实验中遵守实验操作规则，实验结束后认真总结。（一）实验前要认真预习，写出预习报告为了避免盲目性，使实验过程有条不紊地进行，在每个实验前都要仔细阅读实验指导书，复习理论教材中有关章节的内容，理解实验原理，明确实验目的和要求，对实验步骤做到心中有数。在充分预习基础上，写出实验预习报告，预习报告的内容包括：（1）实验题目、目的、要求和实验原理图；（2）实验基本原理、实验步聚和有关注意事项；（3）回答有关的思考题（二）认真上好实验课，遵守实验操作规则上好实验课并严格遵守实验操作规则，是提高实验效果，保证实验质量的重要前提。因此实验者必须做到以下几点：（1）上实验课时首先要认真听老师的讲解，明确实验中的有关问题；（2）在进入指定实验位置后，首先要检查380V交流电源插座和有关开关的位置，检查实验所需的元器件和测试线等是否符合要求；（3）实验电路的组装和实验仪器的连线，必须按实验指导书和实验原理的要求连线，一般不要随意更动；（4）在进行实验电路的调整测试前，必须首先调整好直流电源，使其极性和电压在符合实验要求，才能接入实验电路；（5）实验结束后应首先切断电源，实验结果经指导老师审阅、同意后才可拆除实验电路。整理好