1_第十章 典型數(shù)控機(jī)床

1、電子電子 教案教案 沈志雄沈志雄 主編主編 金屬切削機(jī)床金屬切削機(jī)床 第十章典型數(shù)控機(jī)床 本章應(yīng)知 本章應(yīng)會(huì) 1.熟悉典型數(shù)控機(jī)床的主要用途及結(jié) 構(gòu)特點(diǎn)。 2.熟悉典型數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)。 3.能熟悉典型數(shù)控機(jī)床各操作面板及 按鈕的位置、作用及操作方法。 1.能正確起動(dòng)數(shù)控機(jī)床，執(zhí)行回零操 作。 2.能正確進(jìn)行程序的輸入。 3.能正確進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)給(JOG)、手動(dòng)數(shù) 據(jù)輸入(MDI)及自動(dòng)循環(huán)等操作。 4.能分析PLC報(bào)警信息的原因采取正確 的對(duì)策。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 10M1.tif 一、CKA6136i數(shù)控車(chē)床主要用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 二、CKA6136i數(shù)控車(chē)床主要技術(shù)參數(shù) 第

2、一節(jié)數(shù)控車(chē)床 表10-1CKA6136i數(shù)控車(chē)床主要技術(shù)參數(shù) 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 表10-1CKA6136i數(shù)控車(chē)床主要技術(shù)參數(shù) 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 表10-1CKA6136i數(shù)控車(chē)床主要技術(shù)參數(shù) 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 三、CKA6136i數(shù)控車(chē)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 圖10-2CKA6136i機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖 (1)手動(dòng)六檔變速主軸箱加雙速電動(dòng)機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床傳動(dòng)系 統(tǒng)圖見(jiàn)圖10-2c。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 圖10-3主軸轉(zhuǎn)速圖 (2)手動(dòng)兩檔變速主軸箱加變頻電動(dòng)機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)圖 見(jiàn)圖10-2b。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 圖10-4單主軸結(jié)構(gòu)圖 (3)單主軸加變頻電動(dòng)機(jī)或伺服主軸電動(dòng)機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系 統(tǒng)圖見(jiàn)圖10-2a

3、。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 圖10-5CKA6136i數(shù)控車(chē)床電氣結(jié)構(gòu)框圖 四、電氣系統(tǒng)及操作說(shuō)明 1.電氣系統(tǒng)的組成 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 2.數(shù)控系統(tǒng)操作面板介紹 圖10-6FANUC數(shù)控系統(tǒng)操作面板 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 表10-2FANUC-0i Mate-TC數(shù)控系統(tǒng)操作面板按鍵功能說(shuō)明 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 3.機(jī)床控制面板介紹 圖10-7機(jī)床控制面板 (1)工作方式選擇數(shù)控系統(tǒng)共有5種工作方式，可由工作方式開(kāi) 關(guān)選擇。 1)手動(dòng)(JOG)，選擇手動(dòng)進(jìn)給，通過(guò)按壓相應(yīng)的按鈕作相應(yīng)動(dòng)作， 手一松開(kāi)運(yùn)動(dòng)就停止。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 2)自動(dòng)，按循環(huán)起動(dòng)按鈕，機(jī)床開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行所指定的程序。 3)MDI，在此方式下，手

4、動(dòng)進(jìn)行M、S、T操作。 4)編輯，用于建立、編輯加工零件程序。 5)手搖，通過(guò)手搖脈沖發(fā)生器，按選擇好的倍率，移動(dòng)X軸或Z軸。 (2)進(jìn)給倍率程序編制中進(jìn)給速度的倍率開(kāi)關(guān)，不同檔位即有 不同的進(jìn)給速度。 (3)速度變化開(kāi)關(guān)用此開(kāi)關(guān)可選擇手輪每旋轉(zhuǎn)一個(gè)刻度的進(jìn)給 量是1m、10m或100m。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 (4)軸選擇開(kāi)關(guān)用于手搖進(jìn)給時(shí)對(duì)X、Z軸進(jìn)行選擇。 (5)單段燈亮?xí)r有效，執(zhí)行完一個(gè)程序段，機(jī)床停止運(yùn)行，若 按循環(huán)起動(dòng)按鈕后，再執(zhí)行一個(gè)程序段，機(jī)床運(yùn)動(dòng)又停止。 (6)跳選當(dāng)程序執(zhí)行到前面帶有“”符號(hào)的程序段時(shí)跳過(guò)而 不執(zhí)行。 (7)機(jī)床鎖住按下該按鍵并在自動(dòng)方式運(yùn)行程序時(shí)，機(jī)床X、Z 軸

5、不移動(dòng)，只在LCD上顯示各軸的移動(dòng)位置。 (8)空運(yùn)行開(kāi)關(guān)不加裝工件，按下該按鈕，CNC可自動(dòng)運(yùn)行加工 程序，機(jī)床處于空運(yùn)行狀態(tài)。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 (9)程序保護(hù)當(dāng)所編輯的加工程序要保護(hù)時(shí)，可將該開(kāi)關(guān)撥到 “0”，程序可不被修改，注意保管好鑰匙。 (10)+X、-X、+Z、-Z、快速手動(dòng)按鈕分別為+X、-X、+Z、-Z四 個(gè)方向鍵，再配合快速按鍵，可實(shí)現(xiàn)X、Z軸的坐標(biāo)移動(dòng)和快速移 動(dòng)。 (11)手搖脈沖發(fā)生器在手搖方式下，將倍率開(kāi)關(guān)選擇在速度變 化檔中任意一檔，同時(shí)選擇X軸或Z軸，用手搖脈沖發(fā)生器，就可 移動(dòng)X軸或Z軸。 (12)循環(huán)起動(dòng)自動(dòng)方式下按一下此按鈕，自動(dòng)執(zhí)行程序。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床

6、(13)循環(huán)停止在機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行中，按下該按鈕，CNC將暫時(shí)停 止加工程序的執(zhí)行，要恢復(fù)程序的繼續(xù)執(zhí)行，再按一下循環(huán)起動(dòng) 按鈕即可。 (14)系統(tǒng)停止給系統(tǒng)斷電，當(dāng)機(jī)床不使用時(shí)請(qǐng)斷開(kāi)系統(tǒng)電源。 (15)系統(tǒng)起動(dòng)給系統(tǒng)送電，LCD畫(huà)面開(kāi)始顯示。 (16)急停此按鈕是一個(gè)非常重要的按鈕，當(dāng)遇到非常事故時(shí)， 要及時(shí)按下此按鈕，同時(shí)LCD會(huì)提示報(bào)警。 (17)液壓卡盤(pán)內(nèi)夾、外夾、無(wú)選擇開(kāi)關(guān)使用液壓卡盤(pán)時(shí)，用于 內(nèi)、外卡的切換。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 (18)液壓尾座有、無(wú)選擇開(kāi)關(guān)(F1)用于選擇是否使用液壓尾座。 (19)電源接通指示燈X向回零指示燈，Z向回零指示燈。 (20)主軸正轉(zhuǎn)按鍵除自動(dòng)方式外，在其他

7、方式下可手動(dòng)起動(dòng)主 軸正轉(zhuǎn)，但前提是必須有S碼存在。 (21)主軸停止按鍵除自動(dòng)方式外，在其他方式下可手動(dòng)停止主 軸。 (22)主軸反轉(zhuǎn)按鍵除自動(dòng)方式外，在其他方式下可手動(dòng)起動(dòng)主 軸反轉(zhuǎn)，但前提是必須有S碼存在。 (23)主軸倍率此功能為單主軸加變頻電動(dòng)機(jī)有效。 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 (24)回零本機(jī)床可配備兩種類(lèi)型的位置編碼器，一種是絕對(duì)式， 一種是增量式。 (25)選擇停按下該鍵，CNC執(zhí)行加工程序中遇到M01指令，程序 將暫停。 (26)冷卻任何情況下，可手動(dòng)控制冷卻泵的開(kāi)啟與關(guān)閉。 4.準(zhǔn)備功能 表10-3準(zhǔn)備功能(G功能)一覽表 表10-3準(zhǔn)備功能(G功能)一覽表 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 5.液壓

8、卡盤(pán)與液壓尾座 6.刀架控制(T功能) 7.冷卻 8.參考點(diǎn)及軟限位的設(shè)置(使用絕對(duì)編碼器時(shí)) 9.伺服變壓器接線 五、伺服與系統(tǒng)報(bào)警信息 表10-4PLC報(bào)警信息及說(shuō)明 第一節(jié)數(shù)控車(chē)床 表10-4PLC報(bào)警信息及說(shuō)明 第二節(jié)數(shù)控加工中心 圖10-8XH714立式加工中心外形圖 1床身2橫向(前后Y軸)滑座3縱向(左右X軸)工作臺(tái) 4操作面板5主軸箱6立柱7斗笠式刀庫(kù)8主軸 一、XH714立式加工中心技術(shù)參數(shù) 第二節(jié)數(shù)控加工中心 表10-5XH714立式加工中心技術(shù)參數(shù) 第二節(jié)數(shù)控加工中心 表10-5XH714立式加工中心技術(shù)參數(shù) 第二節(jié)數(shù)控加工中心 10M9.tif 二、XH714立式加工中

9、心主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1.工作臺(tái)、床鞍、床身 第二節(jié)數(shù)控加工中心 2.立柱 3.主傳動(dòng)系統(tǒng) (1)主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)交流伺服電動(dòng)機(jī)功率為7.5/11kW，經(jīng)過(guò)同步 帶輪副直接傳入主軸，有效降低了主軸系統(tǒng)的噪聲，有利于提高 主軸的輸出轉(zhuǎn)速, 主軸轉(zhuǎn)速405000r/min。 第二節(jié)數(shù)控加工中心 圖10-10主軸轉(zhuǎn)速和功率、轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 (2)刀具自動(dòng)夾緊松刀機(jī)構(gòu)主軸刀柄采用碟形彈簧產(chǎn)生的8000N 彈力拉緊，所采用的刀柄為724 ISO拉釘。 第二節(jié)數(shù)控加工中心 (3)主軸準(zhǔn)停主軸定位是由主軸發(fā)訊裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 (4)主軸部件主軸軸承布置為兩點(diǎn)形式，采用高精度預(yù)壓成組 軸承B7012ETPA/D4UL，從而保

10、證主軸的高精度和高速度特性。 4.刀庫(kù) 第二節(jié)數(shù)控加工中心 10M11.tif 第二節(jié)數(shù)控加工中心 5.潤(rùn)滑系統(tǒng) (1)導(dǎo)軌和滾珠絲杠潤(rùn)滑X軸、Y軸和Z軸導(dǎo)軌及滾珠絲杠的潤(rùn)滑， 是通過(guò)定量分配潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行。 (2)主軸傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑主軸裝置軸承必須經(jīng)過(guò)清潔和檢查后用F AG專(zhuān)用高速潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。 (3)其他部件潤(rùn)滑各進(jìn)給系統(tǒng)的滾動(dòng)軸承和其他部件中的滾動(dòng) 軸承必須經(jīng)過(guò)清潔檢查后用3號(hào)特種潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。 6.氣動(dòng)系統(tǒng) 第二節(jié)數(shù)控加工中心 圖10-12氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖 第二節(jié)數(shù)控加工中心 三、機(jī)床的操作 1.機(jī)床的通電與關(guān)機(jī) (1)通電前檢查 1)檢查數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、主軸電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)等所有電

11、器 元器件經(jīng)運(yùn)輸后是否完好。 2)檢查所有螺釘、螺帽、壓接端子、接線端子、插頭等是否松動(dòng)。 3)檢查所有接地保護(hù)是否緊固，是否與車(chē)間地線可靠連接。 4)面板上的緊停按鈕是否在復(fù)位狀態(tài)。 第二節(jié)數(shù)控加工中心 5)檢查所有行程開(kāi)關(guān)是否緊固，工作臺(tái)是否處于有效工作范圍內(nèi)。 6)檢查導(dǎo)軌潤(rùn)滑油是否加滿(mǎn)。 7)檢查進(jìn)線電源及相序進(jìn)線電源3?4線，380V10，50Hz， 檢查冷卻泵是否正轉(zhuǎn)，主軸電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇是否正轉(zhuǎn)。 第二節(jié)數(shù)控加工中心 圖10-13FANUC 0i MA數(shù)控系統(tǒng)操作面板 (2)通電步驟 第二節(jié)數(shù)控加工中心 1)切斷電箱里所有空氣開(kāi)關(guān)。 2)按下操作箱上的紅色蘑菇緊停按鈕。 3)打開(kāi)電箱

12、，合上空氣開(kāi)關(guān)QF1，檢查三相是否平衡，是否為380 V。 4)檢查變壓器輸出是否為AC200V，是否平衡。 5)合上QF2、QF4空氣開(kāi)關(guān)，測(cè)量電源模塊插頭CX1A(1)、(2)是否 為AC220V。 6)合上QF7、QF8、QF10、QF11等空氣開(kāi)關(guān)，分別測(cè)量24L、110L、 220L、+24L1、+24L2等是否正常。 7)全部正常后，合上所有空氣開(kāi)關(guān)。 第二節(jié)數(shù)控加工中心 8)啟動(dòng)操作面板上的綠色按鈕，系統(tǒng)通電，釋放緊停按鈕，LCD 出現(xiàn)主菜單。 (3)關(guān)機(jī)步驟 1)確認(rèn)機(jī)床加工完畢。 2)確認(rèn)機(jī)床的全部運(yùn)動(dòng)已經(jīng)停止。 3)手動(dòng)操作將X軸、Y軸、Z軸三向運(yùn)行至各軸中間。 4)按下操

13、作面板的緊停按鈕(紅色按鈕)，主菜單消失。 5)切斷QF1空氣開(kāi)關(guān)。 2.機(jī)床的回零操作 第二節(jié)數(shù)控加工中心 (1)手動(dòng)回參考點(diǎn)每次開(kāi)機(jī)，X、Y、Z、B四軸均需回參考點(diǎn)， 在回零方式下，按Z按鈕，Z方向先回零。 (2)自動(dòng)回參考點(diǎn)在AUTO或MDI模式下，若執(zhí)行指令G2 8 X；Y；Z；則返回第一參考點(diǎn)；若執(zhí)行指令G30 X；Y；Z；則返 回第二參考點(diǎn)。 3.機(jī)床的超程保護(hù) (1)軟限位超程保護(hù)根據(jù)本機(jī)安全工作范圍，在X軸、Y軸和Z軸 正、負(fù)向設(shè)定了軟件極限。 第二節(jié)數(shù)控加工中心 (2)硬限位保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)、伺服出現(xiàn)異?；虿僮鞑划?dāng)，X軸、Y軸 和Z軸任意一軸碰到硬限位，伺服和數(shù)控系統(tǒng)立即緊停，X軸、Y 軸和Z軸立即停止運(yùn)行，LCD上將產(chǎn)生1000號(hào)報(bào)警。 (3)解除方法選中手動(dòng)方式，壓下操作面板上的超程釋 放鍵不放，此時(shí)該鍵上的指示燈閃亮，消除LCD上的報(bào)警，按 超程方向的反方向鍵返回，離開(kāi)硬限位即可。 4.機(jī)床使用的M代碼 第二節(jié)數(shù)控加工中心 表10-6本機(jī)床使用的M代碼 5.手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入(MDI)