1_第十章典型数控机床.

电子教案沈志雄主编金属切削机床第十章典型数控机床本章应知本章应会1.熟悉典型数控机床的主要用途及结构特点。2.熟悉典型数控机床的主要技术参数。3.能熟悉典型数控机床各操作面板及按钮的位置、作用及操作方法。1.能正确起动数控机床，执行回零操作。2.能正确进行程序的输入。3.能正确进行手动进给(JOG)、手动数据输入(MDI)及自动循环等操作。4.能分析PLC报警信息的原因采取正确的对策。第一节数控车床10M1.tif一、CKA6136i数控车床主要用途及结构特点第一节数控车床二、CKA6136i数控车床主要技术参数第一节数控车床表10-1CKA6136i数控车床主要技术参数第一节数控车床表10-1CKA6136i数控车床主要技术参数第一节数控车床表10-1CKA6136i数控车床主要技术参数第一节数控车床三、CKA6136i数控车床的主传动系统图10-2CKA6136i机床传动系统图(1)手动六档变速主轴箱加双速电动机主传动系统机床传动系统图见图10-2c。第一节数控车床图10-3主轴转速图(2)手动两档变速主轴箱加变频电动机主传动系统传动系统图见图10-2b。第一节数控车床图10-4单主轴结构图(3)单主轴加变频电动机或伺服主轴电动机主传动系统传动系统图见图10-2a。第一节数控车床图10-5CKA6136i数控车床电气结构框图四、电气系统及操作说明1.电气系统的组成第一节数控车床2.数控系统操作面板介绍图10-6FANUC数控系统操作面板第一节数控车床表10-2FANUC-0iMate-TC数控系统操作面板按键功能说明第一节数控车床3.机床控制面板介绍图10-7机床控制面板(1)工作方式选择数控系统共有5种工作方式，可由工作方式开关选择。1)手动(JOG)，选择手动进给，通过按压相应的按钮作相应动作，手一松开运动就停止。第一节数控车床2)自动，按循环起动按钮，机床开始自动运行所指定的程序。3)MDI，在此方式下，手动进行M、S、T操作。4)编辑，用于建立、编辑加工零件程序。5)手摇，通过手摇脉冲发生器，按选择好的倍率，移动X轴或Z轴。(2)进给倍率程序编制中进给速度的倍率开关，不同档位即有不同的进给速度。(3)速度变化开关用此开关可选择手轮每旋转一个刻度的进给量是1μm、10μm或100μm。第一节数控车床(4)轴选择开关用于手摇进给时对X、Z轴进行选择。(5)单段灯亮时有效，执行完一个程序段，机床停止运行，若按循环起动按钮后，再执行一个程序段，机床运动又停止。(6)跳选当程序执行到前面带有“／”符号的程序段时跳过而不执行。(7)机床锁住按下该按键并在自动方式运行程序时，机床X、Z轴不移动，只在LCD上显示各轴的移动位置。(8)空运行开关不加装工件，按下该按钮，CNC可自动运行加工程序，机床处于空运行状态。第一节数控车床(9)程序保护当所编辑的加工程序要保护时，可将该开关拨到“0”，程序可不被修改，注意保管好钥匙。(10)+X、-X、+Z、-Z、快速手动按钮分别为+X、-X、+Z、-Z四个方向键，再配合快速按键，可实现X、Z轴的坐标移动和快速移动。(11)手摇脉冲发生器在手摇方式下，将倍率开关选择在速度变化档中任意一档，同时选择X轴或Z轴，用手摇脉冲发生器，就可移动X轴或Z轴。(12)循环起动自动方式下按一下此按钮，自动执行程序。第一节数控车床(13)循环停止在机床自动运行中，按下该按钮，CNC将暂时停止加工程序的执行，要恢复程序的继续执行，再按一下循环起动按钮即可。(14)系统停止给系统断电，当机床不使用时请断开系统电源。(15)系统起动给系统送电，LCD画面开始显示。(16)急停此按钮是一个非常重要的按钮，当遇到非常事故时，要及时按下此按钮，同时LCD会提示报警。(17)液压卡盘内夹、外夹、无选择开关使用液压卡盘时，用于内、外卡的切换。第一节数控车床(18)液压尾座有、无选择开关(F1)用于选择是否使用液压尾座。(19)电源接通指示灯X向回零指示灯，Z向回零指示灯。(20)主轴正转按键除自动方式外，在其他方式下可手动起动主轴正转，但前提是必须有S码存在。(21)主轴停止按键除自动方式外，在其他方式下可手动停止主轴。(22)主轴反转按键除自动方式外，在其他方式下可手动起动主轴反转，但前提是必须有S码存在。(23)主轴倍率此功能为单主轴加变频电动机有效。第一节数控车床(24)回零本机床可配备两种类型的位置编码器，一种是绝对式，一种是增量式。(25)选择停按下该键，CNC执行加工程序中遇到M01指令，程序将暂停。(26)冷却任何情况下，可手动控制冷却泵的开启与关闭。4.准备功能表10-3准备功能(G功能)一览表表10-3准备功能(G功能)一览表第一节数控车床5.液压卡盘与液压尾座6.刀架控制(T功能)7.冷却8.参考点及软限位的设置(使用绝对编码器时)9.伺服变压器接线五、伺服与系统报警信息表10-4PLC报警信息及说明第一节数控车床表10-4PLC报警信息及说明第二节数控加工中心图10-8XH714立式加工中心外形图1—床身2—横向(前后Y轴)滑座3—纵向(左右X轴)工作台4—操作面板5—主轴箱6—立柱7—斗笠式刀库8—主轴一、XH714立式加工中心技术参数第二节数控加工中心表10-5XH714立式加工中心技术参数第二节数控加工中心表10-5XH714立式加工中心技术参数第二节数控加工中心10M9.tif二、XH714立式加工中心主要结构特点1.工作台、床鞍、床身第二节数控加工中心2.立柱3.主传动系统(1)主轴传动机构交流伺服电动机功率为7.5/11kW，经过同步带轮副直接传入主轴，有效降低了主轴系统的噪声，有利于提高主轴的输出转速,主轴转速40～5000r/min。第二节数控加工中心图10-10主轴转速和功率、转矩的关系(2)刀具自动夹紧松刀机构主轴刀柄采用碟形弹簧产生的8000N弹力拉紧，所采用的刀柄为7∶24ISO拉钉。第二节数控加工中心(3)主轴准停主轴定位是由主轴发讯装置来实现的。(4)主轴部件主轴轴承布置为两点形式，采用高精度预压成组轴承B7012ETPA/D4UL，从而保证主轴的高精度和高速度特性。4.刀库第二节数控加工中心10M11.tif第二节数控加工中心5.润滑系统(1)导轨和滚珠丝杠润滑X轴、Y轴和Z轴导轨及滚珠丝杠的润滑，是通过定量分配润滑系统进行。(2)主轴传动装置润滑主轴装置轴承必须经过清洁和检查后用FAG专用高速润滑脂进行润滑。(3)其他部件润滑各进给系统的滚动轴承和其他部件中的滚动轴承必须经过清洁检查后用3号特种润滑脂进行润滑。6.气动系统第二节数控加工中心图10-12气动系统原理图第二节数控加工中心三、机床的操作1.机床的通电与关机(1)通电前检查1)检查数控系统、驱动器、主轴电动机、伺服电动机等所有电器元器件经运输后是否完好。2)检查所有螺钉、螺帽、压接端子、接线端子、插头等是否松动。3)检查所有接地保护是否紧固，是否与车间地线可靠连接。4)面板上的紧停按钮是否在复位状态。第二节数控加工中心5)检查所有行程开关是否紧固，工作台是否处于有效工作范围内。6)检查导轨润滑油是否加满。7)检查进线电源及相序进线电源3ϕ4线，380V±10％，50Hz，检查冷却泵是否正转，主轴电动机的风扇是否正转。第二节数控加工中心图10-13FANUC0iMA数控系统操作面板(2)通电步骤第二节数控加工中心1)切断电箱里所有空气开关。2)按下操作箱上的红色蘑菇紧停按钮。3)打开电箱，合上空气开关QF1，检查三相是否平衡，是否为380V。4)检查变压器输出是否为AC200V，是否平衡。5)合上QF2、QF4空气开关，测量电源模块插头CX1A(1)、(2)是否为AC220V。6)合上QF7、QF8、QF10、QF11等空气开关，分别测量24L、110L、220L、+24L1、+24L2等是否正常。7)全部正常后，合上所有空气开关。第二节数控加工中心8)启动操作面板上的绿色按钮，系统通电，释放紧停按钮，LCD出现主菜单。(3)关机步骤1)确认机床加工完毕。2)确认机床的全部运动已经停止。3)手动操作将X轴、Y轴、Z轴三向运行至各轴中间。4)按下操作面板的紧停按钮(红色按钮)，主菜单消失。5)切断QF1空气开关。2.机床的回零操作第二节数控加工中心(1)手动回参考点每次开机，X、Y、Z、B四轴均需回参考点，在［回零］方式下，按［Z］按钮，Z方向先回零。(2)自动回参考点在［AUTO］或［MDI］模式下，若执行指令G28X；Y；Z；则返回第一参考点；若执行指令G30X；Y；Z；则返回第二参考点。3.机床的超程保护(1)软限位超程保护根据本机安全工作范围，在X轴、Y轴和Z轴正、负向设定了软件极限。第二节数控加工中心(2)硬限位保护当系统、伺服出现异常或操作不当，X轴、Y轴和Z轴任意一轴碰到硬限位，伺服和数控系统立即紧停，X轴、Y轴和Z轴立即停止运行，LCD上将产生1000号报警。(3)解除方法选中［手动］方式，压下操作面板上的［超程释放］键不放，此时该键上的指示灯闪亮，消除LCD上的报警，按超程方向的反方向键返回，离开硬限位即可。4.机床使用的M代码第二节数控加工中心表10-6本机床使用的M代码5.手动数据输入(MDI)操作6.自动操作7.手动移动坐标轴和刀库的操作第二节数控加工中心(1)手动连续进给(JOG)按下［手动］键，LCD出现“JOG”。(2)手动刀库操作按下［手动］键，按［刀库左移］+［刀库互锁］，则刀库向左移动。8.在线自动操作(DNC)、数据的双向传送9.手脉的操作10.冷却泵开、关11.主轴运转12.机床操作面板各键及指示灯功能说明四、PLC报警信息及说明第二节数控加工中心表10-7PLC报警信息及原因与对策