【正文】 ing,havemeaning.Keywords:system。Faultexperiment。FANUC緒論.......................................................................................................5......................................................................................................... 5......................................................................................................... 5 課題的設(shè)計(jì)思想...........................................................................................................................72．?dāng)?shù)控銑床故障維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理故障維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開(kāi)發(fā)環(huán)境數(shù)控系統(tǒng)與功能模塊的連接數(shù)控系統(tǒng)的選型與硬件配置主軸變頻調(diào)速模塊伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控銑床故障維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)...................................................................................... 233......................................................................................................... 26I/O實(shí)驗(yàn)臺(tái)故障設(shè)置模塊實(shí)驗(yàn)臺(tái)故障設(shè)置模塊實(shí)驗(yàn)臺(tái)電氣控制面板設(shè)計(jì)........................................................................................................................................................ 36參考文獻(xiàn)FANUC緒論 國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展情況隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用越來(lái)越普遍，數(shù)量越來(lái)越多，已成為各企業(yè)保證產(chǎn)品質(zhì)量與提高生產(chǎn)效益的關(guān)鍵設(shè)備。提高數(shù)控機(jī)床用戶的維修素質(zhì)，改變維修工作跟不上的局面，當(dāng)數(shù)控機(jī)床一旦發(fā)生故障時(shí)能采用行之有效的科學(xué)方法，迅速的將故障定位，并進(jìn)行元器件級(jí)的維修，使數(shù)控機(jī)床盡快恢復(fù)生產(chǎn)，是當(dāng)前廣大數(shù)控機(jī)床管理和維修人員的當(dāng)務(wù)之急。機(jī)床數(shù)控僅僅是運(yùn)動(dòng)控制中的一種類型。40數(shù)控技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)，數(shù)控機(jī)床又是推行CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等的基礎(chǔ)。 國(guó)外數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀及特點(diǎn)目前，我國(guó)數(shù)控機(jī)床占機(jī)床總量比例不到而機(jī)床役齡年以上的占年以下的機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%，能進(jìn)行柔性加工的自動(dòng)化生產(chǎn)線更少。因此，大力提高機(jī)床的數(shù)控化率是目前很多企業(yè)5南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)—基于數(shù)控銑床故障維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)正著力進(jìn)行的事情，同時(shí)為企業(yè)今后實(shí)現(xiàn)信息化改造打下良好的基礎(chǔ)。 課題的設(shè)計(jì)思想對(duì)于數(shù)控機(jī)床操作與編程學(xué)習(xí)，一般只要有數(shù)控機(jī)床即可實(shí)踐教學(xué)，而對(duì)于數(shù)控機(jī)床電氣應(yīng)用學(xué)習(xí)，僅有數(shù)控機(jī)床是不行的，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床主要電器一般放在機(jī)床電氣柜中，功能不具開(kāi)放性，電氣調(diào)試和維修需專業(yè)人員，機(jī)床廠家都不希望最終用戶修改出廠參數(shù)和相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。本課題根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)數(shù)控綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)時(shí)，主要考慮以下幾個(gè)方面問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)以數(shù)控銑床為模擬對(duì)象，既便于學(xué)生掌握數(shù)控系統(tǒng)，又可以降低造價(jià)；(2)選用功能強(qiáng)大、工作安全可靠、性能完善、市場(chǎng)占有率高的數(shù)控系統(tǒng)，盡可能多的把先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)功能開(kāi)放給學(xué)生學(xué)習(xí)；(3)采用開(kāi)放性和模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，盡可能的把組成數(shù)控機(jī)床的電氣部分都能在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上展示，讓學(xué)生有一個(gè)完整的數(shù)控機(jī)床電氣組成的概念；(4)考慮數(shù)控系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，在使用的過(guò)程中可不斷開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)功能，機(jī)械執(zhí)行件可以根據(jù)需要靈活配置；(5)充分考慮安全性的設(shè)計(jì)原則，在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的操作既能保證學(xué)生的安全，又能保護(hù)貴重的實(shí)驗(yàn)裝置。然后再設(shè)計(jì)一個(gè)電器柜把各個(gè)模塊方便的拼接起來(lái)，組成一個(gè)數(shù)控機(jī)床故障診斷維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)。FANUC0iMate?MD數(shù)控系統(tǒng)的柔性數(shù)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使數(shù)控系統(tǒng)硬件組成、信號(hào)連接走向、參數(shù)含義和程序執(zhí)行過(guò)程直觀化。開(kāi)發(fā)出數(shù)控銑床故障維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)以下功能：直觀認(rèn)識(shí)和掌握FANUC數(shù)控系統(tǒng)原理和數(shù)控加工程序的執(zhí)行過(guò)程、數(shù)控系統(tǒng)弱電信號(hào)和強(qiáng)電；控制信號(hào)匹配連接的電氣控制原理；編制數(shù)控加工程序并加工仿真；設(shè)置數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)，編寫(xiě)PMC程序；根據(jù)所給電路圖拆裝電氣元件；實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)、主軸電機(jī)等執(zhí)行件輔助動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)控制；常見(jiàn)數(shù)控系統(tǒng)故障的分析與處理。2．?dāng)?shù)控銑床故障維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體設(shè)計(jì)FANUC主要功能是：實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)均配置有大容量存儲(chǔ)器RAM來(lái)存儲(chǔ)已輸入數(shù)控系統(tǒng)的加工程序。這是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元、主軸電機(jī)進(jìn)給電機(jī)等。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成點(diǎn)位、直線、平面曲線或空間曲線/面的加工。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。對(duì)于較為復(fù)雜的零件，一般都是采用這種自動(dòng)程序編制的方法。包括床身、立柱、立軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。FANUCFANUC系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，產(chǎn)品批量大、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)成為世界上市場(chǎng)占有率最高的數(shù)控系統(tǒng)(約占70%)，并且在各職業(yè)技術(shù)院校中也被廣泛采用。機(jī)床的故障大致可分為人為的和非人為的故障，而故障實(shí)驗(yàn)平臺(tái)就是人為設(shè)置故障的一種，通過(guò)故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)置使數(shù)控機(jī)床在非故障狀態(tài)下出現(xiàn)故障報(bào)警，為數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修教學(xué)、培訓(xùn)和考試提供真實(shí)的故障現(xiàn)象，且不會(huì)對(duì)機(jī)床造成損壞，這就是故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)的作用。故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的每一個(gè)開(kāi)關(guān)都接在數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的I/O端口，當(dāng)開(kāi)關(guān)打上時(shí)，開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的故障設(shè)置功能就會(huì)實(shí)現(xiàn)，即機(jī)床報(bào)警。為了完成設(shè)計(jì)要求，首先應(yīng)對(duì)FANUC系統(tǒng)本身做一個(gè)詳細(xì)的了解。數(shù)控系統(tǒng)與功能模塊的連接MateD。30i/31i/32i系列，性能上比0iC系列提高了許多，包括：硬件上采用了更高速的CPU，提高了CNC的處理速度；標(biāo)配了以太網(wǎng)；控制軟件根據(jù)用戶的需要增加了一些控制與操作功能，特別是一些適于模具加工和汽車制造行業(yè)應(yīng)用的功能，如：納米插補(bǔ)、用伺服電動(dòng)機(jī)做主軸控制、電子齒輪箱、存儲(chǔ)卡上程序編輯、PMC的功能塊等。代表了目前國(guó)內(nèi)常用CNC的最高水平。0iFANUCFANUC系統(tǒng)在中國(guó)市場(chǎng)占有率較高，選用該系統(tǒng)有利于學(xué)生對(duì)先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)的了解與掌握。MateD是高可靠性、高性價(jià)比、高集成度的小型化系統(tǒng)。用高串伺總(光連)串I/O據(jù)以網(wǎng)Linkib伺服軸以控制外部機(jī)械。SERIERSMateMD基本單元，CNC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。FANUC表FANUCMate數(shù)控系統(tǒng)接口功用硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，與數(shù)控系統(tǒng)軟件相互配合，合理地組織、鼓勵(lì)整個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)控功能，同時(shí)又是本次課題進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，具有重要的作用。系統(tǒng)的控制單元由主LINKI/FLED其中，內(nèi)存中包含系統(tǒng)軟件、宏程序、梯形圖以及參數(shù)等等。板包括電源PCB(內(nèi)置)DC?ACI/F、顯示控制以及手搖脈沖發(fā)生器控制。FANUCFANUC24V直流電源經(jīng)CP1接口輸入數(shù)控單元，CNC單元經(jīng)COP10A接口、JA41接口與伺服放大器COP10B接口、JA7B接口相連，傳遞伺服信號(hào)。數(shù)控單元與伺服系統(tǒng)連接（2）數(shù)控單元與主軸模塊接口連接CNC系統(tǒng)中的主軸模塊用于控制驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)。如果主軸使用的是變頻器（指令線由JA4013南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)—基于數(shù)控銑床故障維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)