数控机床原理及电气改造.ppt

数控机床及电气改造,2005.11,数字控制（numericalcontrol）是一种自动控制技术，是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法，简称为数（NC）。IFIP第五技术委员会对数控机床作了如下定义：数控机床是一个装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令规定的程序。数控系统(程序控制系统)是一种控制系统,能自动阅读输入载体上事先给定的数字值，并将其译码，从而使机床动作和加工零件。数控机床是一种高度机电一体化的产品。数控系统包括：数控装置、可编程序控制器、主轴驱动及进给驱动装置等部分。,数控机床的坐标轴,x,y,z,A,B,C,U,V,W,SIEMENS数控系统,SINUMERIK系统数控产品结构,高性价比,性能,价格,高性能型,普及型,SINUMERIK系统简介,810D/810DE,最多可控5个数字轴包括定位轴适用于所有加工工艺,840D/840DE,802D,可控最多4个数字进给轴+1数字或模拟主轴适用于车削和铣削加工,最多可控31个数字轴包括定位轴，10个通道，10个方式组适用于所有加工工艺,SINUMERIK810D,SINUMERIK840D,SINUMERIK802D系统简介,SINUMERIK802D主机PCU,CNC键盘,I/O模块PP72/48,1FK6系列进给电机,1PH7数字主轴,驱动装置SIMODRIVE611UniversalE,硬件组成,软件组成,TOOL,系统的连接各部件的连接总图,伺服电机,380VAC,24V直流电源SITOP/PS307,滤波器,电抗器,机床电器部件,手轮,变压器,220VAC,24VDC,RS232隔离器,24VDC,24VDC,键盘,机床控制面板,主开关,220VAC,24VDC,电源模块,功率模块,24VDC,功率模块,功率模块,控制模块,总线模块,控制模块,控制模块,伺服电机,伺服电机,220VAC,系统的初始化（标准车床或铣床）,WINPCIN:设置：格式：二进制通讯格式波特率：=19200,802D通讯设置：格式：二进制通讯格式波特率：=19200,初始化时不能通过RS232隔离器,坐标转换初始化文件,铣床初始化文件,车床初始化文件,ISO铣床初始化文件,ISO车床初始化文件,PLC子程序库符号编程,调试准备工具软件的使用（WINPCIN）,WinPCIN,通讯软件的用途：传送初始化文件PC802D传送显示语言PC802D传送加工程序PC802D备份机床数据（文本）802DPC传送螺补文件（文本）PC802D备份启动数据（二进制）802DPC,传输的文件格式：文本格式二进制格式,通讯操作的基本原则：通讯双方必须具有相同的通讯参数波特率、起始位、停止位、校验位等通讯双方必须具有相同数据格式文本格式、二进制格式数据接受方应首先进入等待状态,机床的改造,机床的状况：进口数控机床;进口二手数控机床;国产数控机床;普通机床改造方案的制定：机械部份的改造及修理老数控系统的分折及新数控系统的选用老主轴电气系统的分折及改造方案：保留驱动裝置和电机只保留直流主轴电机不保留驱动裝置和电机老主轴电气系统的分折及改造方案：保留驱动裝置和电机不保留驱动裝置和电机老测量系统的分折及改造方案：旋转变压器；感应同步器；光柵尺其它电气部件：电气柜及柜內器件、操作站、电缆、机床电气器件原机床原始资料、控制要求和特殊选件,数控机床的与普通机床的主要区别自动化按指令自动地对进给速度、切削深度、主轴回转速度以及其它辅助功能进行控制,可加工出复杂曲面的零部件。大功率和高精度相同规格的机床,数控机床的主轴电机功率要大50100%,定位精度可达5微米,重度定位精度可达2微米。高速度普通机床的进给速度一般最快36米/分钟,主轴转速600转/分钟,数控机床的进给速度一般最快1015米/分钟已是很普遍了,主轴转速也提高了一倍以上。工艺复合化和功能集成化一次装夾,多工序加工。工件自动定位、对刀、刀具监控、机床与工件精度检测和补偿等功能。可靠性应能在高负荷下长时间无故障地连续工作。,数控机床的验收,数控机床的验收,机床性能及数控功能試验主轴系统性能、换档、准停；编程转数与实际数;进给系统性能;自动换刀系统;安全装置;润滑装置;气、液压装置;附属装置;数控功能;连续空运转試验,数控机床的验收,机床几何精度检查工作台面的平面度；各坐标方向移动的相互垂直度；X坐标方向移动时工作台面的平行度；Y坐标方向移动时工作台面的平行度；主轴的轴向窜动；主轴孔的径向跳动；主轴箱沿Z坐标方向移动时，主轴轴心的平行度；主轴回转轴心线对工作台面的垂直度；主轴箱在Z坐标方向移动的直线度,数控机床的验收,机床定位精度检查：直线运动定位精度（X、Y、Z、U、V、W轴）直线运动重复定位精度直线运动轴机械原点的返回精度回转运动定位精度（A、B、C转台轴）回转轴原点的返回精度回转运动的重复定位精度机床切削精度检查：镗孔精度端面铣刀铣削平面的精度（如XY平面）镗孔的孔矩精度和孔径分散度直线铣削精度斜线铣削精度圆弧铣削精度,FANUC系统简介,GEFANUCiSeriesCNC,Productintroduction1997iSeriescontrollaunched1999isSerieslaunchedwithWindowsCE2001iSeriesmodelBlaunched(allwithEthernetcapability),GEFANUCiSeriesCNC-Definitions,ControlDesignationSeries18i-MB,0,16,18or21DedicatedCNCs160,180or210OpenCNCswithWindowsfront-end,iStandardorWindows2000/XPfront-endisWindowsCEfront-end,MMillingTTurning,AInitialseriesBSecondgeneration,0iEntrylevelsystemdesignedforverylow-costmachines,primarilyaimedattheFar-Eastmarkets,21i/210i/210isBasiccontrolforsimplemachines,18i/180i/180isMidtotoprangecontrolforhigherperformancemachiningcentres(equivalentiTNC530/Siemens840D),16i/160i/160isTopendcontrolforverysophisticatedmachinesrequiringlargenumberofaxes/channels,Increasingsophisticationandperformance,GEFANUCiSeriesCNCRangeoverview,GEFANUCiSeriesCNCAxisconfigurations,GEFANUCiSeriesCNCSpecifications16i/18i/21i,GEFANUCiSeriesCNCSpecifications16i/18i/21i,GEFANUCiSeriesCNCSpecifications160i/180i/210i,GEFANUCiSeriesCNCHardwarelayout,GEFANUCiSeriesCNCOperatorstation,TFTscreenwithfollowingoptions:Monochrome:7.2”or9.5”Colour:8.4”or10.4”WithWindowsfront-end-Colour:10.4”,12.1”or15”,Controlkeyboard,Machineoperatorspanel(optional)withOEMdefinablekeyfunctionsandsymbols,OverrideandE-stoppanel(optional),Electronichandwheel,