数控机床毕业设计.doc

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1、第一章绪论1.1数控车床在工业加工中的应用数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代才开始起步。数控机床的特点(1) 具有高度柔性在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。(2) 加工精度高数控机床的加工精度，一般可达到0.0050.1mm，数控机床

2、是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。 (2) 加工质量稳定、可靠加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。(3) 生产率高数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了

3、生产效率。(4) 改善劳动条件数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。(5) 利于生产管理现代化数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。1.2 CK616i数控车床的功能的简介主

4、轴采用手动两档变频无级调速，机床具有满意的低速输出扭矩及高速切削的能力，适宜批量选用。机床有单门半封闭防护（标准配置）和双门防护（均为选择配置）三种形式。刀架标配电动四方刀架，亦可选配排刀刀架。机床顶端具有500mm和750mm两种规格。 机床与J1C616型普通车床在零件上有较高的通用性，十分便于维修以及备品备件的供应。CK616i数控车床性能指标技术性能 指 标 床身上最大工件回转直径(mm) 320 滑板上最大工件回转直径(mm) 175 最大工件车削直径(mm) 175（电动四方刀架） 机床顶尖距(mm) 500、750 主轴转速范围(r/min) L：33265 H：2652000(

5、手动二档、无级) 主轴头/主轴通孔直径(mm) A25/30 主轴孔锥头(MT) No：5 主轴最大输出扭矩(Nm) L：200 H：20 X、Y轴快速移动速度(m/min) X：8、Z：10 刀架形式(mm) 标准：电动四方、选择：排刀 车刀规格(mm) 2020 套筒直径/行程(mm) 60/95 套筒内孔锥度(MT) No：4 机床占地面积（长宽）(mm) 20501212(500mm)，23901212(750mm) 机床净重(Kg) 1350(500mm)，1600(750mm) 数控系统 华中世纪星21-TD1.3本课题需要研究的内容本文通过华中世纪星21TD系统、伺服驱动器、主轴

6、驱动器等线路的连接以及系统参数，变频器参数，伺服参数的设置来说明进一步的熟悉数控车床电气连接。主要研究内容包括：1、数控系统功能描述2、数控装置与主轴装置的连接3、数控装置与进给驱动装置的连接4、数控装置开关量输入/输出5、CK616i数控车床参数设置6、CK616i数控车床运行与调整第二章CK616i数控车床的电气连接2.1系统综合接线图CK616i数控车床采用的是华中数控世纪星HNC21-F数控系统。CK616i数控车床集成了HNC-21TF数控装置、西门子440变频器及三相异步电机、HSV11交流伺服及交流伺服电机. 2.2 数控系统功能描述2.2.1数控装置采用华中数控股份有限公司的“

7、世纪星”HNC-21TD车床数控装置。“世纪星” HNC-21TF车床数控装置采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC机，配置7.7“彩色液晶显示屏和通用工程面板，全汉字操作界面、故障诊断与报警、多种形式的图形加工轨迹显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体，可自由选配各种类型的脉冲接口、模拟接口交流伺服单元或步进电机驱动器，内部已提供标准车床控制的PLC程序，用户也可自行编制PLC程序，采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线、圆弧、螺纹切削、刀具补偿、宏程序等功能，支持硬盘、电子盘等程序存储

8、方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能，具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。2.3数控装置开关量输入/输出2.3.1开关量输入/输出接口世纪星HNC-21 数控开关量输入/输出接口，有本机输入/输出可通过输入/输出端子板转接和远程输入/输出两种，其中本机输入有40 位。本机输出32 ，位远程输入/输出各128 位（选件）。开关量输入接口： XS10、XS11信号名说明24VG外部开关量DC24V电源地I0I39输入开关量O0O31输出开关量ESTOP1，ESTOP3急停回路与超程回路的串联的接入端子OTBS1，OTBS2超程限位开关的接入端子2.3.2 开关量

9、输入接口特性等效电路NPN 开关量输入PNP 开关量输入2.3.3技术参数（1 ）采用光电耦合技术最大隔离电压2500VRMS 一分钟。（2 ）电源电压24V。（3 ）导通电流IF=59mA。（4 ）最大漏电流0.1mA。（5 ）滤波时间约2 毫秒。（注）用有源开关器件如无触点开关霍尔开关等时必须采用DC24V规格。 2.3.4 PLC 地址定义在系统程序、PLC，程序中机床输入的开关量信号定义为X（即各接口中的I信号）输出到机床的开关量信号定义为Y （即各接口中的O 信号）。将各个接口（HNC-21 本地远程I/O 端子板中）的I/O (输入/输出)开关量定义为系统程序中的X、Y， 变量需要

10、通过设置参数中的硬件配置参数和PMC 系统参数实现。HNC-21 数控装置的输入输出开关量占用硬件配置参数中的三个部件（一般设为部件20 、部件21、 部件22）。在PMC 系统参数中再给各部件（部件20、部件21、部件22）中的输入输出开关量分配占用的X、Y， 地址即确定接口中各I/O 信号与X/Y 的对应关系。在PMC 系统参数中所涉及的部件号与硬件配置参数中是一致的。输入/输出开关量每8 位一组占用一个字节，例如HNC-21 数控装置XS10 接口的I0 I7 开关量输入信号占用X00组I0 对应于X00的第0位I1 对应于X00的第1 位。按以上参数设置I/O 开关量与X/Y 的对应关

11、系如下表所示HNC-21 数控装置的机床操作面板按钮共3 排第一排有15，个按钮输入开关量信号依次为X30和X31的第0 6位指示灯输出开关量信号依次为Y30和Y31的第0-6 位。第二排有14，个按钮输入开关量信号依次为X32和X33的第0 5位指示灯输出开关量信号依次为Y32和Y33的第0-5 位。第三排有15，个按钮输入开关量信号依次为X34和X35的第0 6位指示灯输出开关量信号依次为Y34和Y35的第0-6 位。下面是是CK616i数控车床PLC输入/输出接口的各个引脚的定义。华中世纪星数控系统采用的是华中标准车床PLC。他的每个引脚都已经定义好了，是不可以更改的。我们必须根据他的定

12、义设计电路。 标准车床PLC 输入/输出定义2.3.5华中标准车床PLC及开关量输入输出电器原理图下面是根据华中数控系统的标注PLC程序设计的CK616i数控车床PLC的电气原理图： 数控系统电气原理图-输入开关量 数控系统电气原理图-输出开关量2.4数控装置与主轴装置的连接2.4.1与主轴相关的接口定义XS9 主轴控制接口，包括主轴速度模拟电压指令输出和主轴编码器反馈输入其信号定义如下表：主轴控制接口：XS9 信号名说 明SA+、SA-主轴码盘A相位反馈信号SB+、SB-主轴码盘B相位反馈信号SZ+、SZ-主轴码盘Z脉冲反馈+5V、GNDDC5V电源AOUT1、AOUT2主轴模拟量指令输出G

13、ND模拟量输出地信号特性主轴速度模拟电压信号电压范围： AOUT1 -10V +10VAOUT2 ：0 +10V负载电流 ：最大10mA主轴编码器接口电源输出 ： +5V 最大200mA编码器信号：RS422 电平注意：使用主轴变频器或主轴伺服单元时在连接前一定要确认主轴单元模拟指令电压接口的类型若为-10V- +10V，应使用AOUT1（6 脚）和GND ；若为0 +10V 应使用AOUT2（14 脚）和GND。2.4.2主轴启停主轴启停控制由PLC 承担标准铣床PLC 程序和标准车床PLC 程序中关于主轴启停控制的信号如下表所示：利用Y1.0 Y1.1 输出即可控制主轴装置的正、反转及停止

14、。一般定义接通有效，这样当Y1.0 接通时可控制主轴装置正转,Y1.1 接通时,主轴装置反转,二者都不接通时,主轴装置停止旋转在使用某些主轴变频器或主轴伺服单元时也用Y1.0、 Y1.1 作为主轴单元的使能信号。部分主轴装置的运转方向由速度给定信号的正、负极性控制，这时可将主轴正转信号用作主轴使能控制，主轴反转信号不用。部分主轴控制器有速度到达和零速信号由此时可使用主轴速度到达和主轴零速输入，实现PLC 对主轴运转状态的监控。2.4.3主轴速度控制HNC-21 通过XS9主轴接口中的模拟量输出可控制主轴转速，其中AOUT1 的输出范围为-10V- +10V用于双极性速度指令输入的主轴驱动单元或

15、变频器，这时采用使能信号控制主轴的启、停AOUT2的输出范围为0-+10V 用于单极性速度指令输入的主轴驱动单元或变频器这时采用主轴正转主轴反转信号控制主轴的正反转。2.4.4主轴定向控制实现主轴定向控制的方案一般有:1. 采用带主轴定向功能的主轴驱动单元。2. 采用伺服主轴即主轴工作在位控方式下。3. 采用机械方式实现。对应于第一种控制方式，标准铣床PLC程序PLC程序中定义了相关的输入/输出的信号。由PLC 发生主轴定向命令即Y1.3接通，主轴单元完成定向后送回主轴定向完成信号X3.3。第二种控制方式，主轴作为一个伺服轴控制，可在需要时可由用户PLC程序控制定向到任意角度。第三种控制方式根

16、据所采用的具体方式用户可自行定义有关的PLC输入/输出点，并编制相应PLC 程序。2.4.5主轴换档控制主轴自动换档通过PLC 控制完成, 标准铣床PLC 程序和标准车床PLC程序中关于主轴换档控制的信号如下表所示；使用主轴变频器或主轴伺服时需要在用户PLC 程序中根据不同的档位确定主轴速度指令模拟电压的值。车床通常为手动换档，如果安装了主轴编码器则需要在用户PLC程序中根据主轴编码器反馈的主轴实际转速自动判断主轴目前的档位以调整主轴速度指令模拟电压的值。主轴自动换档的过程根据实际确定请参考PLC 编程手册。2.4.6主轴编码器连接通过主轴接口XS9 可外接主轴编码器用于螺纹切割攻丝等本数控装

17、置可接入两种输出类型的编码器差分TTL 方波或单极性TTL 方波一般建议使用差分编码器从而确保长的传输距离的可靠性及提高抗干扰能力。主轴编码器的连接原理图2.4.7数控装置与主轴的连接电气原理图变频器电气接线图2.4.8变频器相关的参数设置主要希望设定的参数与系统相关的参数设置与主轴控制相关的输入/输出开关量与数控装置其他部分的输入/输出开关量的参数统一设置，不需要单独设置参数相关的输入/输出开关量的功能需要PLC 程序的支持才能实现。 主轴控制接口XS9 中包含两个部件：主轴速度控制输出（模拟电压）和主轴编码器输入。需要在硬件配置参数、PMC系统参数和通道参数中设定。通常在硬件配置参数中部件

18、22 被标识为主轴模拟电压输出（标识为15 配置0为4 ）并在PMC 系统参数中引用。主轴速度控制信号对应的数字量占用PLC 开关量输出Y 中两个字节共16位，在用户PLC 程序中对该端口设定的两个字节输出开关量数字量将转换为模拟电压指令由接口XS9的6、7、8、14、15 脚输出（其中7、 8 、15 脚为信号地）。2.5数控装置与进给驱动装置的连接2.5.1接口介绍HNC-21 数控装置提供了三类轴控制接口：串行接口、脉冲接口、模拟接口可与目前流行的大多数驱动装置连接。脉冲式接口使用脉冲信号，传递位置指令，可控制各种步进电机驱动装置，脉冲接口伺服驱动装置。其特点是通用性强信号传递抗干扰能力

19、。强不会发生漂移但构成全闭环需在驱动装置中完成。模拟接口式、脉冲接口式伺服驱动器和步进电机驱动驱动器控制接口：XS30XS33信号名说 明A+、A-编码器A相位反馈信号B+、B-编码器B相位信反馈信号Z+、Z-编码器Z脉冲反馈信号+5V，GNDDC5V电源OUTA模拟指令输出(-20mA+20mA)CP+、CP-指令脉冲输出（A相）DIR+、DIR-指令方向输出（B相）模拟信号说明串行进给驱动接口是与本公司生产的HSV-11 系列交流伺服驱动装置连接的专用接口。它的特点是连接简便抗干扰能力强、无漂移。串行接口式（HSV-11系列）伺服驱动器控制接口： XS40XS43 信号名说 明TXD数据发

20、送RXD数据接收GND信号地串口信号说明2.5.2连接 HSV-11系列交流伺服驱动装置使用HSV-16系列交流伺服驱动装置需选用HNC-21 C 或HNC-21F数控装置通过XS30XS33轴通讯接口连接HSV-16伺服驱动装置，最多可连接4 台伺服驱动装置。图为HNC-21 连接HSV-11 伺服驱动装置的总体框图下图是HNC-21 连接HSV-11 伺服驱动的连接实例HNC-21 与HSV-11 伺服驱动连接电气原理图2.5.3 HSV-16 系列交流伺服驱动装置参数的设定通常使用1FT6 电机时电机每转脉冲数为2500， 伺服内部参数0为3。通常使用 STZ 电机时电机每转脉冲数为25

21、00 ，伺服内部参数0为2。请一定查阅所使用电机的参数表正确设置电机参数。注: 带*号为正常使用值对于其他类型的电机应根据电机额定电流从上表中查出对应的参数值。2.6数控装置与手持单元的连接2.6.1 HNC-21 手持接口定义信号名说明24V、24VGDC24V电源输出ESTOP2、ESTOP3手持单元急停按钮I32I39手持单元输入开关量O28O31手持单元输出开关量HA手摇A相HB手摇B相+5V、5VG手摇DC5V电源手手持单元接口信号说明2.6.2 连接HWL-1001 手持单元数控装置与手持单元连接图注意：若手持操作盒上没有急停按钮，则需在DB25 插头上短接4（ESTOP2）、17

22、（ ESTOP3）脚。否则，HNC-21数控装置将会因面板上的急停按钮不起作用而导致数控装置出现急停报警。开关量信号类型均为直流24V NPN 型开关量信号。手摇脉冲发生器请选用如下规格：DC5V 供电：TTL 电平A、B 相输出。2.6.3 与手持单元相关的参数设置手持单元上的输入/输出开关量与其他部分的输入/输出开关量的参数统一设置，不需要单独设置参数；手持单元上坐标选择增量倍率选择开关等需要PLC 程序的支持才能工作请参见PLC 编程手册。手持单元上的手摇脉冲发生器需要设置相关的硬件配置参数和PMC系统参数。通常在硬件配置参数中部件24 被标识为手摇脉冲发生器（标识为31 配置0 为5

23、），并在PMC系统参数中引用。2.7急停与超程解除的设计 2.7.1急停与超程解除的设计原理HNC-21 数控装置操作面板和手持单元上均设有急停按钮用于：当数控系统或数控机床出现紧急情况需要使数控机床立即停止运动或切断动力装置（如伺服驱动器等）的主电源；当数控系统出现自动报警信息后，须按下急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮，使系统复位并恢复正常。该急停按钮及相关电路所控制的中间继电器KA 的一个常开触点应该接入HNC-21 数控装置的开关量输入接口，以便为系统提供复位信号。HNC-21 数控装置操作面板设有超程解除按钮用于机床压下超程限位开关后手工操作解除超程状态HNC-21

24、 数控装置为此设计了接口电路相关信号如表2.10.1 所示除数控装置操作面板和手持单元处的急停按钮外，系统还可根据实际需要，设置更多急停按钮。所有急停按钮的常闭触点以串联方式连接到系统的急停回路中在正常情况下，急停按钮处于松开状态其触点处于常闭状态。按下急停按钮后其触点断开使得系统的急停回路所控制的中间继电器KA 断电而切断移动装置（如进给轴电机主轴、电机、刀库/架电机等）的动力电源同时连接在PLC 输入端的中间继电器KA 的一组常开触点向系统发出急停报警此信号在打开急停按钮时则作为系统的复位信号。急停与超程解除信号内部电路关系和外部电路接法设计系统中，各轴的正向、负向的超程限位开关的常闭触点

25、以串联方式连接到系统的超程回路中。同时，每个超程限位开关另有一个常开触点连接PLC 输入端，使系统能够判断各超程限位开关的状态。在正常情况下，超程限位开关处于松开状态。若用户操作机床，不慎将某轴的超程限位开关压下，其常闭触点断开，使得系统的超程回路断开，同时使急停回路中的中间继电器KA 断电而自动切断移动装置的动力电源超程。限位开关连接在PLC 输入端的常开触点向系统发出超程报警信息（发生超程的坐标轴及超程方向），并使超程解除按钮上的指示灯发光。 与急停报警一样发生超程时中间继电器KA 断电，也会断电中间继电器KA 的一组常开触点也会通过PLC 输入端向系统发出急停报警信号，但系统的PLC 除

26、检测中间继电器KA 的常开触点外还检测各超程限位开关的常开触点的状态，以此区分急停报警和超程报警。 2.7.2 CK616i数控车床急停与超程解除电气原理图CK616i数控车床急停与超程解除电气原理图第三章CK616i数控车床参数设置3.1 概述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所以更动参数后一定要重新启动数控装置。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。参数树

27、：各级参数组成参数树3.2参数详细说明逻辑轴：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。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下图所示：3.2.1系统参数 插补周期 单位ms 毫秒值 2 4【 8 】16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1um ）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1um/此值例如若此值设为2 则系统内部脉冲

28、当。量为1/2um 旋转轴脉冲当量分母分子为1/1000 度 值 0 【1 】2 3 65535说明用以确定旋转轴内部脉冲当量即内部运算的最小单位为1 度/（1000X 此值）.例如若此值设为2 则系统内部脉冲当量为1/（1000*2）度。系统主要参数设置3.2.2通道参数 通道名称值：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 说明:所选通道是否有效.0 ;无效; 非零; 有效;以下的参数是指定分配给某通道的有效逻辑轴名(X、 Y 、Z 、A 、B 、C、 U 、V 、W )以及与之对应的实际轴号（0

29、-15 ）实际轴号在系统中最多只能分配一次。 X 轴轴号值 -1 【0 】1 2 3 15说明分配到本通道的逻辑轴X 的实际轴轴号-1 为无效 Y 轴轴号值 -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 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 B 轴轴号（0-15 有效-1 ）无效 C 轴轴号（0-15 有效-1） 无效 U 轴轴号（0-15 有效-1 ）无效 V 轴轴号（0-15 有效-1） 无效 W 轴轴号（0-15 有效-1） 无效值 :【-1】 0

30、 1 2 3 15若数控装置设置为四坐标系统则A B C U V W 中某轴的轴号的出厂值为3说明:分配到本通道的逻辑轴的实际轴轴号-1 为无效注实际轴号0 15 与轴参数中的轴号是一致的例如若某通道的逻辑轴A 的实际轴轴号设为3,则在轴参数中轴3 即对应该通.道的A 轴在轴3 参数中轴名需要设为A. 主轴编码器部件号 值: -1 0 1 2 31说明指定主轴编码器部件号以便在硬件配置参数中找到相应编号的的硬件设备若没有安装主轴编码器则设置为-1 主轴编码器每转脉冲数值: -32768 32767 出厂值为0说明主轴每旋转一周编码器反馈到数控装置的脉冲数 移动轴拐角误差(脉冲当量) 旋转轴拐角

31、误差(脉冲当量)值: 0 -65535 出厂值为【20】说明：缺省 通道内部参数值: -32768- 32767 出厂值为0说明：缺省3.2.3坐标轴参数3.2.4 轴补偿参数3.2.5 硬件配置参数3.2.6 PMC 系统参数3.3.7 PMC 用户参数P0- P99值 ：-32768- 32767 出厂值为0说明：在PLC 编程中调用并由PLC 程序定义其含义用以实现不改PLC 源程序而通过改用户参数的方法来调整一些PLC 控制的过程参数来适应现场要求。例如润滑开时间润滑停时间主轴最低转速主轴定向速度等。3.7.8 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

32、在此设置报警信息内容具体方法见PLC 编程资料3.7.9 DNC 参数 选择串口号(1,2) 用户值 1 （1,2）说明DNC 通讯时的所用串口号 数据传输波特率用户值 9600 （30038400）说明DNC 通讯时的波特率,应该与PC 计算机上的设置相同 收发数据位长度用户值 8 （5、6、7、8）说明：DNC 通讯时的数据位长度 数据传输停止位(1,2) 用户值 1 （1、2）说明DNC 通讯时的停止位数 奇偶校验位(1 无校验2 奇校验3 偶校验) 用户值 1 （1、2、3）说明DNC 通讯时是否需要校验。第四章CK616i数控车床运行与调整4.1运行前检查 4.1.1 接线检查确保所

33、有的电缆连接正确,应特别注意检查继电器电磁阀的续流二极管的极性，电机强电电缆的相序进给装置的位置控制电缆位置反馈电缆电机强电电缆应确认主轴单元接收的模拟电压指令的类型。检查接线以免损坏主轴单元速度指令接口若为0 10V 应使用XS9 的AOUT2 14 脚与15 脚，若为-10V +10V 则应使用XS9 的AOUT1 6 脚与7 脚，确保所有地线都可靠且正确地连接确保急停按钮与急停回路的有效性，当急停按钮按下或急停回路断开后能够切断进给驱动装置主轴驱动装置等运动部件的动力电源该一一对应。 4.1.2 电源检查确保电路中各部分电源的电压正确极性连接正确特别是DC24V 的极性确保该部分电源回路

34、不短路，确保电路中各部分电源的规格正确，确保电路中各部分变压器的规格和进出线方向正确。4.1.3 设备检查确保系统中的各个电机主轴电机进给电机已经与机械传动部分脱离并且可靠放置与固定.确保所有电源开关特别是伺服动力电源开关已经断开.4.2试运行 4.2.1 通电系统通电与断电前都应先按下急停按钮避免伺服动力电源与伺服控制电源同时接通和断开而出现电机瞬时跳动.1 按下急停按钮确保系统中所有空气开关已断开2 合上电柜主电源空气开关3 接通控制交流24V 的空气开关或熔断器检查AC24V 电源是否正常4 接通控制直流24V 的空气开关或熔断器检查DC24V 电源是否正常5 检查设备用到的其他部分电源

35、是否正常6 HNC-21 数控装置通电 4.2.2 参数设置在接通伺服动力电源前必须仔细参照伺服说明书对伺服驱动器的参数伺服内部参数进行设置特别是使用HSV-11 型伺服驱动器伺服内部参数0必须正确设置2-STZ 系列电机3-1FT6 系列电机。 4.2.3 外部状态检查 检查各进给驱动单元主轴驱动单元接通控制电源后是否正常 检查系统所需要的状态回答信号是否正常如进给驱动正常主轴驱动正常等。 4.2.4 接通伺服动力电源 再次确认PLC 对伺服部分的控制逻辑主要包括上电使能禁止和电路准确无误，松开急停按钮使中间继电器KA 通电见2.10 节接通伺服动力电源，检查抱闸电机的抱闸已经打开可测量抱闸

36、控制电源DC24V 或在系统通电时刻仔细聆听抱闸打开时发出的哒声来判断抱闸是否打开。若伺服驱动器带有手持编程器可用该手持编程器直接控制电机运行以检验伺服与电机连接的正确性。将逐个轴的轴类型设为1 使数控装置对伺服驱动器的控制使能有效逐步调试各进给轴的伺服驱动器及电机所有进给轴调试好后可检查各轴的回参考点功能。注意：当人为转动电机轴后，改变了位置反馈编码器所检测到的实际位置值，但数控装置内的指令位置值并未改变，伺服会认为指令位置值与实际位置值不符。若指令位置值与实际位置值的差值小于系统所设置的最大跟踪误差参数值或最大跟踪误差检测被设为无效设置为0 则数控装置不会产生跟踪误差过大的报警。此时，在未

37、接通伺服装置动力电源的情况下伺服装置内部控制电路无法消除此误差。但一旦接通伺服装置动力电源伺服装置内部控制电路将会使电机快速转动跳动迅速消除此误差。如果电机已与机械装置连接这种情况很易发生事故因此在完成设置检测后应关闭所有电源待重新通电后才允许接通伺服动力电源。4.3 PLC调试当PLC 程序不能按预期的过程执行时通常按下列步骤调试检查： 在PLC 状态中观察所需的输入开关量X 变量或系统变量R、G、F、P、B变量是否正确输入，若没有则检查外部电路对于M、S、T 指令应该编写一段包含该指令的零件程序用自动或单段的方式执行该程序在执行的过程中观察相应的变量。因为在MDI 方式正在执行的过程中是不

38、能观察PLC 状态的在PLC 状态中观察所需的输出开关量Y 变量或系统变量R、G、F、P、B变量是否正确输出若没有则检查PLC 源程序检查由输出开关量Y 变量直接控制的电子开关或继电器是否动作，若没有动作则检查连线检查由继电器控制的接触器电磁阀等开关是否动作若没有动作则检查连线，检查执行单元包括电机油路气路等。4.4连接机床调试 4.4.1 伺服参数调整必须确认机床超程限位开关有效后才可连接机床调试，使数控装置进入输入输出开关量显示状态，人为按动机床上的超程限位开关观察所对应的开关量输入状态的显示变化，检查超程限位开关是否接线正确。在手动或手摇状态下控制电机慢速转动然后控制电机快速转动对于HS

39、V-11 型伺服驱动器因连接机床后运动部分的惯量增加可适当增加速度环比例系数和速度环积分时间常数以及两个参数的比值，但参数不可增加过多否则可能导致电机静止时有高频震动。根据运行情况调整快移加减速时间常数快移加速度时间常数。加工加减速时间常数加工加速度时间常数原则是电机在启停加减速时伺服电流不要太大建议最大不要超过电机额定电流的80%。对于HSV-11 型伺服驱动器可通过修改伺服内部参数P2为5，使得负载电流显示有效然后选择菜单F9 显示方式-显示值-负载电流使屏幕右上角显示出实际电机负载电流若显示值为1 ，相当于伺服驱动器的输出电流为所设置的电机额定电流值的100% 必须正确设置坐标轴参数中的

40、额定力矩值负载电流的显示值才会准确。检查机床移动方向和移动距离是否与数控装置所发出的位移方向和位移指令相一致否则可修改坐标轴参数中的外部脉冲当量分子和外部脉冲当量分母的数值和符号。在手动或手摇状态下慢速移动各坐标轴验证各轴的超程限位开关的有效性报警显示的正确性超程解除按钮的有效性。根据机械传动的情况及设计要求正确设置各个坐标轴的最高快移速度最高加工速度回参考点快移速度回参考点定位速度。 4.4.2 机床误差补偿机床误差补偿内容主要有反向间隙误差和螺距误差两种可以使用百分表块规或激光干涉仪测量。结论数控机床的电气连接与调试主要应该注意以下的几个方面：首先是电气的连接从数控装置与主轴装置的连接、数

41、控装置与进给驱动装置的连接、数控装置与手持单元的连接、急停与超程解除的设计等。再者 数控车床参数设置方面考虑：系统参数、变频器参数、伺服参数的调整。最后数控车床运行与调整方面主要是：PLC调试、运行前检查、试运行等。参考文献1邹晔主编 典型数控系统及应用 高等教育出版社 20052王侃夫主编 机床数控技术基础 机械工业出版社 20013严爱珍主编 机床数控原理与系统 机械工业出版社 19994夏庆观主编 数控机床故障诊断与维护 高等教育出版社 20025李善术主编 数控机床及其应用 机械工业出版社 2001 6王爱玲主编 现代数控原理及控制控制系统 国防工业出版社 20027王爱玲主编 现代数

42、控机床伺服及检测技术 国防工业出版社 20028王永章、杜君文、程国全主编 数控技术 高等教育出版社 2000 9白思远主编 现代数控机床伺服及检测技术 国防工业出版社 200210叶蕾华主编 数字控制技术 清华大学出版社 200211李宏胜主编 机床数控技术及应用 高等教育出版社 200112王贵明主编 实用数控技术 机械工业出版社 200013季佳主编 数控机床及应用 清华大学出版社 200114余仲裕主编 数控机床维修 机械工业出版社 200115杜君文、邓广敏主编 数控技术 天津大学出版社 200216侯国章主编 测试与传感器技术 哈尔滨工业大学出版社 200017华中世纪星数控装置连

43、接说明书 2001.1018华中世纪星车床数控系统编程说明说 （V3.3） 2007.1019 HSV-11系列全数字交流伺服驱动单元使用说明书 2007.0920西门子 440变频器使用手册附录连接电缆线HNC-21软驱扩展线HNC-21网络扩展与网络通讯线HNC-21电源电缆HNC-21键盘扩展线HNC-21串口扩展线 、HSV-11伺服串行通讯接口HNC-21远行I/O通讯电缆 HNC-21串口通讯线HNC-21主轴接口电缆HNC-21轴接口电缆HNC-21开关量输入电缆HNC-21开关量输出电缆HNC-21-IFT6电机码盘电缆HNC-21-STZ电机码盘电缆致谢首先要特备感谢薛锦忠老师对本息毕业设计的任务、要求以及说明书的格式、章节的设置都提出了宝贵的修改和补充意见，在此谨致谢意。再对与本次毕业设计忠的各位指导老师表示感谢以及本次设计中的所列参考文献道德作者们表示谢意。确实在这几个月中学习到了许多东西，对于某些以前不太清楚的问题也有了深入的了解。再次对给予我帮助的老师、同学表示感谢！