【文章內(nèi)容簡介】 ──────────┤│磁盤驅(qū)動器 │└───────────┘表數(shù)控機床常用的輸入/輸出設備2)數(shù)控裝置是CNC系統(tǒng)的核心，它由輸入/輸出接口線路、控制器、運算器和存儲器等部分組成。數(shù)控裝置的作用是將輸入裝置輸入的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部的邏輯電路或控制軟件進行編譯、運算和處理，并輸出各種信息和指令，以控制機床的各部分進行規(guī)定的動作。3)伺服驅(qū)動通常由伺服放大器和執(zhí)行機構(gòu)等部分構(gòu)成。在現(xiàn)代數(shù)控機床上，一般都采用交流伺服電機作為執(zhí)行機構(gòu)；在先進的高速加工機床上已經(jīng)使用直線電機。以上是數(shù)控系統(tǒng)的最基本的組成部分。為滿足不同用戶的要求，數(shù)控機床一般還帶有內(nèi)部的可編程序控制器(PMC)作為機床的輔助控制裝置。此外，在金屬切削機床上，主軸驅(qū)動裝置也成為數(shù)控系統(tǒng)的一個部分；在閉環(huán)數(shù)控機床上，測量檢測裝置也是數(shù)控系統(tǒng)必不可少的。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和機床性能水平的提高，數(shù)控系統(tǒng)的功能將日益增強，性能也會更加完善。數(shù)控系統(tǒng)的硬件配置FANUC數(shù)控系統(tǒng)0iD/0iMateD是高可靠性、高性價比、高集成度的小型化系統(tǒng)。使用了高速串行伺服總線(用光纜連接)和串行I/O數(shù)據(jù)口，有以太網(wǎng)口。0iMateMD是銑床（加工中心）用數(shù)控系統(tǒng)可使用βis伺服電機和βib主軸電機，9南京交通職業(yè)技術(shù)學院控制軸數(shù)為4軸，可連一個I/OLinkβib伺服軸以控制外部機械。用于3軸聯(lián)動的數(shù)控綜合實驗臺非常適合。圖 系統(tǒng)總體配置(1)數(shù)控基本單元選用FANUCSERIERS0iMateMD基本單元，結(jié)構(gòu)如圖的印刷板置于顯示器的后面，體積非常小，結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置。系統(tǒng)的顯示器選用英寸彩色LCD（液晶顯示器），LCD與CNC單元集成為一體，在顯示器的右面配有MDI鍵盤。10南京交通職業(yè)技術(shù)學院圖數(shù)控基本單元的結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)面板上各接口的功用與連接如表所示表0iMateMD數(shù)控系統(tǒng)接口功用變頻調(diào)速模塊目前，變頻器技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相當成熟階段，市場上變頻器產(chǎn)品種類繁多，11南京交通職業(yè)技術(shù)學院如：西門子MICROMASTER/MIDIMASTER系列變頻器、富士FVRG7S系列變頻器、三菱FRA500系列變頻器、安川VS616PC5/P5系列變頻器等。本系統(tǒng)選擇了三菱FRS520系列變頻器對主軸進行速度控制。1)變頻器操作面板說明變頻器操作面板如圖圖變頻器操作面板面板2）變頻器的功能、連接與調(diào)試三菱系列變頻器輸入電源為單相200～240V，變頻器端子接線圖如圖所示。變頻器主回路端子和控制回路端子名稱說明參考變頻器使用手冊。FANUC0iMate系統(tǒng)使用βib系列伺服單元時，主軸控制通常采用變頻器控制。CNC的JA40為模擬主軸的指令信號輸出接口，JA41連接主軸編碼器。如圖所示，系統(tǒng)向外部提供05V模擬電壓，接線比較簡單，注意極性不要接錯，否則變頻器不能調(diào)速。圖中的ENB1/ENB2用于外部控制，一般不用。變頻器實物連接如圖所示。12南京交通職業(yè)技術(shù)學院圖變頻器端子接線圖圖CNC與變頻器連接 圖變頻器端子接線圖系統(tǒng)硬件連接系統(tǒng)的硬件連接如圖所示13南京交通職業(yè)技術(shù)學院圖系統(tǒng)的硬件連接數(shù)控銑床故障維修實驗臺的總體設計本實驗臺采用開放性結(jié)構(gòu)設計，盡可能的把組成數(shù)控機床的電氣部分都能在實驗臺上展示，讓學生有一個完整的數(shù)控機床電氣組成的概念。實驗臺外形如圖所示，適于制造、安裝，結(jié)構(gòu)合理，主要部件模塊化布置，便于操作、使用。整體布置主要有以下幾個部分組成。14南京交通職業(yè)技術(shù)學院圖故障維修實驗臺外形圖中央處理單元、MDI面板、操作面板采用緊湊型一體化結(jié)構(gòu)，完全組合在一起，布置在實驗臺的左上角安裝、使用方便。如圖所示。圖FANUC0iMateMD操作面板 圖實驗臺工作臺主軸電機、X軸伺服電機、Y軸伺服電機、Z軸伺服電機等較重的動作執(zhí)行部分，運轉(zhuǎn)時有振動和沖擊，集中布置在帶有加強筋的工作臺面上，模擬銑床基15南京交通職業(yè)技術(shù)學院本布局。如圖所示。電氣部分是整個實驗臺的控制部分，連接了數(shù)控系統(tǒng)與機械本體，電氣結(jié)構(gòu)的實驗臺共分為數(shù)控驅(qū)動器、I/O模塊、三色報警燈、手輪接線、電氣原理、調(diào)試用電腦、PLC輸入/輸出。實驗臺的右半部分集中布置伺服放大器、I/O單元、開關(guān)量I/O板以及由空氣開關(guān)、接觸器、繼電器等電器元件連接而成的強電線路，由于采用了開放式設計，結(jié)構(gòu)清晰明了，可以完成數(shù)控機床安裝、排障，接線、調(diào)試功能，并可結(jié)合面板下方的電氣原理圖，加深實驗者對數(shù)控電氣原理的了解，其框架如圖—圖三色報警燈模塊 圖手輪模塊16南京交通職業(yè)技術(shù)學院圖電氣原理模塊圖 圖PLC輸入/輸出模塊后柜箱結(jié)構(gòu)圖如圖所示。在后柜箱安裝了故障設置盒、ACDC轉(zhuǎn)換器、電源開關(guān)、分線器等元器件。圖后柜箱結(jié)構(gòu)布局3.1系統(tǒng)的參數(shù)設定數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)完成數(shù)控系統(tǒng)與機床結(jié)構(gòu)和機床各種功能的匹配，這些參數(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中按一定的功能組進行分類，例如:伺服軸參數(shù)配置數(shù)控機床的軸數(shù)，各軸伺服電機數(shù)據(jù)、速度及位置反饋元件類型及反饋元件數(shù)據(jù)，串行通訊口參數(shù)對串行口進行數(shù)據(jù)傳輸時的波特率、停止位等進行賦值，等等。數(shù)控機床的參數(shù)有著十分重要的作用，它在機床出廠時已被設定為最佳值，通常不需要修改。但在實際運用和故障診斷維修中可根據(jù)實際情況對其進行更改、優(yōu)化，從而彌補機械或電氣設計方面的不足及故障的排除。當然，更改參數(shù)必須首先對該參數(shù)有詳17南京交通職業(yè)技術(shù)學院細的了解，看該參數(shù)的變更會產(chǎn)生什么樣的結(jié)果，受哪個參數(shù)的制約以及對其它參數(shù)有無影響，并做下記錄，以便對不同參數(shù)所產(chǎn)生的結(jié)果進行對比，選擇其中最佳者設定到對應的參數(shù)表中。特別要注意的是在不知道參數(shù)的意義前最好不要修改參數(shù)，以免發(fā)生意外?；緟?shù)的設定全清之后在按下急停按鈕的情況下，進行參數(shù)的調(diào)整，基本步驟和主要參數(shù)如下：基本坐標軸的參數(shù)如圖PRM_980=0或者1各路徑隸屬的機床組號（設定0默認為1）。PMR_981=各軸所隸屬的路徑號：默認0為第1160