【正文】 企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控對(duì)設(shè)備驚醒改造后，增強(qiáng)了企業(yè)應(yīng)變能力，為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力創(chuàng)造了條件，提高了加工精度和批量生產(chǎn)的能力，提高了設(shè)備自身對(duì)產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的應(yīng)變能力，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，研制了幾十種簡(jiǎn)易 NC 系統(tǒng)，有力促進(jìn)了我過(guò)數(shù)控事業(yè)的發(fā)展。 全功能的數(shù)控系統(tǒng)雖然功能豐富，但成本高，我國(guó)的一般中小型企業(yè)購(gòu)置困難，但是中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，希望對(duì)原有的機(jī)床進(jìn)行改造，進(jìn)行數(shù)控化、自動(dòng)化、以提高生產(chǎn)效率。 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 結(jié) 論隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)床數(shù)控化在近十年來(lái)有了很大的發(fā)展，而普通機(jī)床的數(shù)控化改造后在滿(mǎn)足完成同樣的的加工任務(wù)前提下，可大大降低技術(shù)改造的投資經(jīng)費(fèi)，在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。（3）進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)保護(hù)數(shù)據(jù)保護(hù)方法—按軟件“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)” ，內(nèi)部數(shù)據(jù)保護(hù)完成。(2)保護(hù)級(jí)復(fù)位為了保護(hù)調(diào)試時(shí)所設(shè)定的數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)保護(hù)，調(diào)到保護(hù)級(jí)7（最終用戶(hù)） ，否則在進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)時(shí)會(huì)把保護(hù)級(jí) 2 也一起保護(hù)起來(lái)。如果在調(diào)試過(guò)程中，機(jī)床廠(chǎng)使用了保護(hù)級(jí) 2 的密碼“EVEVING”,則必須進(jìn)行修改。通過(guò)以上參數(shù)設(shè)置，主軸可以在點(diǎn)動(dòng)模式下運(yùn)行。背隙補(bǔ)償是補(bǔ)償機(jī)械間隙，如反向間隙。軟限位只有在回參考點(diǎn)之后才生效。參數(shù) MD36100、MD361520 為一、二級(jí)負(fù)軟限位；參數(shù)MD361MD36130 為一、二級(jí)正軟限位。位置環(huán)增益參數(shù)為 MD32200。調(diào)試時(shí)可利用示波器通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng) SIMODRIVE 611U 的測(cè)試點(diǎn)，監(jiān)控并調(diào)整速度跟隨特性。坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)是由 PLC 控制，PLC 判斷檢測(cè)外部信號(hào)，如果條件具備，就置位使能，X 坐四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 標(biāo)軸就可以運(yùn)行。 坐標(biāo)軸參數(shù)及驅(qū)動(dòng)特性設(shè)置由于 X 軸和 Z 軸配置基本一致，所不同的是 Z 軸電動(dòng)機(jī)帶抱閘，而 X 軸電動(dòng)機(jī)不帶抱閘，下面只講 X 軸參數(shù)的主要配置。 主軸參數(shù)設(shè)置該機(jī)床需要加工螺紋，所以主軸參數(shù)配置如下，主軸參數(shù)號(hào)的含義：30130—模擬量輸出，30240—主軸帶測(cè)量系統(tǒng)，36300—主軸最大轉(zhuǎn)速，30200—主軸有編碼器反饋。36100—軸負(fù)向軟限位值，36110—軸正向軟限定位值。第一次回參考點(diǎn)時(shí)務(wù)必小心，避免碰撞。802D 系統(tǒng)的很多功能都建立在參考點(diǎn)的基礎(chǔ)上。在 802D 安裝調(diào)試手冊(cè)上找到有關(guān)在回參考點(diǎn)模擬下的參數(shù)號(hào)。32022—最大軸速度 G00，32022—點(diǎn)動(dòng)快速，32020—點(diǎn)動(dòng)快速，32260—電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，36200—坐標(biāo)極限速度。四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 設(shè)定傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)31030—絲桿螺距，31050—減速箱電動(dòng)機(jī)端齒輪齒數(shù)，31060—減速箱絲杠端齒輪齒數(shù)。如果軸不動(dòng)，說(shuō)明參數(shù)有問(wèn)題，應(yīng)檢查 MD30130—模擬給定量輸出到軸控制口，30200—主軸有編碼器反饋，30240—主軸帶測(cè)量系統(tǒng)，34200—電動(dòng)機(jī)編碼器參考點(diǎn)零脈沖等參數(shù)的設(shè)置。接著要定義很多 M 指令，比如選擇起動(dòng)、停止、功率、噴水開(kāi)、噴水關(guān)等，因?yàn)槭菃屋S，還有回零等問(wèn)題。這時(shí)就需設(shè)置機(jī)床數(shù)據(jù)、軸數(shù)據(jù)等參數(shù)，要通過(guò)工具軟件設(shè)定電動(dòng)機(jī)參數(shù)。選用西門(mén)子的 802D 系和 611 驅(qū)動(dòng)器以及 1FK7伺服電機(jī)。準(zhǔn)備好 ToolBox。準(zhǔn)備好用戶(hù)手冊(cè)，SINUMERIK 802D base line 操作和編程手冊(cè)。四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 1—5 驅(qū)動(dòng)配置接線(xiàn)接口6 整機(jī)電氣參數(shù)調(diào)試 準(zhǔn)備工作普通車(chē)床數(shù)控化改造后，機(jī)床不能正常工作，必須通電檢查，對(duì)整機(jī)系統(tǒng)要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和調(diào)試。圖 1—4 數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)輸出接口電路 驅(qū)動(dòng)配置接線(xiàn)口伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)及速度控制是由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制的。輸入各接口的對(duì)應(yīng)功能如圖 1—3 所示。四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 11 主電路圖 控制電路的改造數(shù)控車(chē)床控制電路由冷卻控制、刀架控制、風(fēng)機(jī)冷卻、開(kāi)關(guān)電源、CNC 系統(tǒng)控制電路等組成，如圖 12 所示。TCI 為制變壓器，初級(jí)為AC380V，次級(jí)為 AC220V。如圖 11 所示為數(shù)控車(chē)床電氣控制中的 380V 強(qiáng)電回路圖。整個(gè)系統(tǒng)的電源配置必須接地并良好，因?yàn)榻拥睾脡闹苯佑绊懙较到y(tǒng)的抗干擾性和安全性。X 軸和 Z 軸的驅(qū)動(dòng)裝置由機(jī)床變壓器提供 AC220V 電源。自動(dòng)控制—數(shù)控指四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 令 T 代碼：數(shù)控系統(tǒng) KM1KM2刀架電機(jī) M3。T 代碼：，T1，T2，, T3 , T4.輸出信號(hào)：機(jī)床控制面板手動(dòng)換刀鍵，刀架正轉(zhuǎn) ；刀架反轉(zhuǎn) 。②潤(rùn)滑泵電動(dòng)機(jī)控制輸入信號(hào)：來(lái)自機(jī)床參數(shù)設(shè)置，導(dǎo)軌潤(rùn)滑間隔：機(jī)床面板導(dǎo)軌潤(rùn)滑鍵；輸入信號(hào)：潤(rùn)滑控制 ；手動(dòng)控制按鈕；自動(dòng)控制機(jī)床參數(shù)設(shè)定。面板輸入主軸：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、停止。（2）數(shù)控車(chē)床電氣控制電路的分析1）主軸電機(jī)電氣控制主軸電動(dòng)機(jī) M3 是一臺(tái)交流變頻電動(dòng)機(jī)，由變頻器驅(qū)動(dòng)，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及速度控制也是由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制?？梢杂脕?lái)加工軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)的回轉(zhuǎn)體零件，自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、端面、螺紋等工序的切削加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。2）電源輸出模塊有一個(gè)電源鑰匙開(kāi)關(guān)，是為強(qiáng)電的控制回路供電。（2）電源輸出1）I/O 接口模塊直流 24V 接線(xiàn)柱已與外部相連。2）電路組成380V 電源開(kāi)關(guān) QS 后接入各電源回路中，開(kāi)關(guān) QS 后由四個(gè)空氣開(kāi)關(guān)（QFQFQFQF4）3 個(gè)接觸器（KMKMKM3）1 個(gè) DC24/5A 開(kāi)關(guān)電源，1 個(gè) 變壓器等組成。③交流 380V 電源通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換成交流 220V，電源通過(guò) U4W41 經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電源供直流 24V 給系統(tǒng)供電用。 強(qiáng)電控制電路（1）控制電路及組成1）控制電路①交流 380V 電源通過(guò)漏電保護(hù)總開(kāi)關(guān) QS 和空氣開(kāi)關(guān) QF1 供主軸變頻使用。1）報(bào)警應(yīng)搭建：報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，按此鍵可以消除報(bào)警；2）通道轉(zhuǎn)換鍵3）上檔鍵：4）信息鍵：對(duì)鍵上的兩種功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。光點(diǎn)耦合器的工作壽命大于 10 萬(wàn)小時(shí)，以每臺(tái)機(jī)床每天工作 10 小時(shí)計(jì)，可以保證機(jī)床正常工作 20 多年，對(duì)機(jī)床壽命也不會(huì)造成影響。 采用負(fù)邏輯存在的問(wèn)題及對(duì)策 數(shù)控機(jī)床的 PLC 輸入點(diǎn)采用負(fù)邏輯輸入的方法使輸入電路中的光電藕合器的發(fā)光二極管長(zhǎng)期處于通電狀態(tài)。西門(mén)子的 SINUMERIK 802S 數(shù)控系統(tǒng)既有此功能。 （2）通過(guò)設(shè)定機(jī)床參數(shù)實(shí)現(xiàn)。 軟件設(shè)置 負(fù)邏輯需要把邏輯“1”改為無(wú)效狀態(tài)而邏輯“0”為有效狀態(tài)。如果從+24 端子到 PLC 的輸入點(diǎn)之間的線(xiàn)路出現(xiàn)開(kāi)或接觸不良時(shí)，該點(diǎn)被認(rèn)為有效，機(jī)場(chǎng)會(huì)立即報(bào)警，必須在電路連接良好的情況下才能正常運(yùn)行。當(dāng)正常情況下 SQ1 是閉合的。這種方法的缺點(diǎn)在四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 于當(dāng)+叢 4V 端子到 PLC 輸入點(diǎn)之間的線(xiàn)路接觸不良或開(kāi)路則會(huì)造成 SQ1 無(wú)效（即使 SQ1 被牙下閉合） ，而導(dǎo)致機(jī)床出現(xiàn)大事故?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)其控制邏輯由邏輯電子線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)， ，不會(huì)出現(xiàn)以上問(wèn)題，本次數(shù)控改造使用的數(shù)控西門(mén)子 802D 數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)負(fù)邏輯輸入要軟件，硬件兩方面配合才能實(shí)現(xiàn)。如果機(jī)床的電路采用傳統(tǒng)的繼點(diǎn)器，接觸器等元件實(shí)現(xiàn)邏輯功能則不宜采用負(fù)邏輯，因?yàn)樗麜?huì)導(dǎo)致部分繼電器，接觸器處于始終接觸狀態(tài)。限位輸入端采用負(fù)邏輯需對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改。其基本思路是：使用限位行程開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)，當(dāng)限位開(kāi)關(guān)沒(méi)有壓下 I/O 點(diǎn)與 24V 斷開(kāi)，機(jī)床限位。 坐標(biāo)系的建立 X、Z 軸的限位和參考返回電路 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系 它是其它坐標(biāo)系（如工件坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系）的基準(zhǔn) CA6140 車(chē)床的坐標(biāo)原點(diǎn)，M 定在卡盤(pán)基座與主軸中心的交點(diǎn)上，數(shù)控系統(tǒng)是通過(guò)檢測(cè)參考點(diǎn)的具體位置來(lái)確定機(jī)床坐標(biāo)系的，我們選用兩個(gè)接進(jìn)開(kāi)關(guān)，X 軸方向與 Z 軸方向各安裝一個(gè)在床身上，用于建立參考點(diǎn)，當(dāng)移 動(dòng)刀架，兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)都有信號(hào)輸出時(shí)，刀架的當(dāng)前位置即為參考點(diǎn) R，測(cè)量 XR及 ZR，并將它們寫(xiě)