数控机床实验指导书 - 图文

目 录

实验1 数控机床操作面板设计 ................................................................................. 1 实验名称2 数控系统调试及加工编程 ............................................................... 36 实验3 数控万能工具铣床加工实践 ..................................................................... 67 参考文献 ................................................................................................................................... 91

实验1 数控机床操作面板设计

实验目的

1. 使学生了解FANUC power mate0数控系统的特点，会进行FANUC power mate0数控系统的硬件连接

2．学会设置FANUC power mate0数控系统参数，学会进行各种操作。 3．熟悉数控机床的控制原理，能设计制作简单的机床操作面板。

4．了解PLC在数控机床上的应用，掌握PMC-SA1的基本指令和常用功能指令，并会用其编制简单的机床控制梯形图。

5．了解FANUC系统与计算机之间的数据传输的方法，会通过RS232口，进行数据备份。

6．熟悉FANUC power mate0系统自诊断功能，会运用报警信息排除简单故障 7．能编制简单零件的二轴模拟加工程序，并在实验台上运行。

实验任务

本实验要求学生在已有工作台的基础上，通过学习PLC知识，掌握数控机床的基本原理，以某一车床为参考，设计、制作机床操作面板，并针对该面板编制梯形图，调试并用该面板进行数控系统各种功能的控制。

实验内容

（1）.阅读FANUC power mate0有关资料及操作手册；

（2）认识FANUC power mate0系统硬件，画出硬件连接图。懂得FANUC PowerMate0数控系统的构成及硬件连接

（3）练习FANUC power mate0数控系统的基本操作。 （4）熟悉FANUC power mate0数控系统的常用功能。 （5）进行FANUC power mate0数控系统的基本参数设置。 （6）学习PLC基础知识，掌握PLC在数控机床中的应用。

（7）熟悉FANUC power mate0数控系统的PMC功能，制作数控车床操作面板。 （8）编写所设计的机床操作面板的控制梯形图梯形图。 （9）连接和调试新的机床操作面板，并用其进行各种操作

（10）在存储卡中备份或恢复FANUC power mate0数控系统的参数及梯形图。 （11）以某一简单轴类零件为对象，编制程序，并进行模拟运行。 （12）对设计的机床操作面板进行分析及评价。 （13）撰写实验总结并答辩。

仪器设备

1

1．FANUC power mate0数控系统实验操作台 一台 2．FANUC AC SERVO MOTOR ａC12/2000 二台 3．计算机一台

4．有机玻璃板、印刷电路板、电子元件、烙铁，万用表等工具。 5.编辑卡及存储卡。

实验原理及方法

一. FANUC power mate0数控实验台简介 1.系统特点

BEIJING-FANUC Power Mate 0，也称经济型数控系统，控制2轴小型车床用的高可靠性CNC，它可使普通车床经济地实现CNC化。可控制2台性能价格比好的FANUC β系列AC伺服电机。采用了最新的硬件技术，所以小型、紧凑、可靠性高。由于内部装有能进行顺序控制的PMC，可以简化外部强电盘的继电器。具有螺纹切削、恒线速控制、刀尖半径补偿、直径/半径指定等车削特有的功能。此外，为了简便地制作加工程序，还配了用户宏程序功能；提高加工精度地补偿功能。设定显示装置有2种可供选择，画面清晰、操作方便、可显示中文CRT/MDI和性价比好地DPL/MDI。

2．Power Mate 0的主要硬件

1．CNC模块

2．电源及伺服放大器模块 3．CTR显示器 4．MDI小键盘 5．I/O LINCE 板 6． 电源变压器 7．伺服电机

3．FANUC power mate0系统的连接

实验台电路原理图如图1所示，从图中可看出，380伏三相交流电经交流

接触器进入三相电源变压器，得到200伏三相交流电。这是由于日本的用电制度和我们不同所致。主回路中的三相交流电变压后进入伺服放大器，经变频后为伺服电机提供动力。直流回路电源则由开关电源提供。直流24伏进入CNC装置、I/O装置及显示装置。

2

234561MDI UNITCK1JA2ME-1JD13JA1380VCRT UNITDDI/OCE56RectifierJD1A1JD1BJD1A110VTextCPD1JD1BSPMACContactorCE57PSMF1CCP124VCJS10VJS2TESTJD15JD14380VTransformer220VJF22JA14JA11JA12ConverterBJA13 图1 PowerMate0系统原理图

L1CL2CTH1TH2RCRIREULVLWLILCX3CX4JS1BJS2BJV2B24V PowerL1L2L3100A100BRL2RL3UVWIJA4JF1JF2JV1BSERVOMOTORSERVOMOTORAirSwitchTitleSizeBDate:File:234530-May-2003Sheet of D:\\Design Explorer 99 SE\\Examples\\BACKUP~D1r.aDwDnB By:6NumberBJD5PositionCoderMPGAARevision13

二．PowerMate0系统功能及操作 （一）系统的起动及开关步骤

对一般的数控系统，都有一个NC和电源模块、伺服模块、主轴模块等的通电顺序，但系统用于设备后，设备厂家在控制电路中已经考虑了这一问题，从硬件上予以保证。因此，在操作设备时，应严格按照操作规程进行，以保证设备的正常运行，及延长设备的寿命。

通电顺序通常按照先开交流（AC200V），后开直流(DC24V)的原则。交流200V通常包括机床所有电源及伺服放大器电源。直流24V通常为CNC电源（含显示装置电源）。断电的顺序则相反，即先关直流，后关交流。这是因为CNC在开启后或关闭前都要对伺服等参数进行扫描，当伺服系统未开或已关都会造成相关参数的丢失。作为系统开发人员，一定要在控制电路中保证这一点。具体操作如下： 1．外电源接通后，最右边黄色指示灯亮。

2．按下交流控制按钮（钥匙），交流指示灯亮，，电源模块、伺服模块等工作。 3．按下直流控制按钮，直流指示灯亮，显示器、主板得电启动， MA（机床准给好）、SA（伺服准备好）指示灯以次亮起并听得伺服继电器动作声。表示启动成功。关机步骤则按上述逆操作。

（二）系统启动时的信息

对于CNC系统启动的过程，普通操作者也许并不在意，他们更关心的是能

否启动，但作为系统的开发及维修人员，却必须注意系统启动时给出的信息，这通常包括插槽的状态显示；各模块的设定显示；软件配置的显示等。（由于powermater0外围设备较少，启动过程很快结束，后续实验用到的0i及21i系统启动过程则较长，观察信息相对要容易些。）系统正常时，进行上述显示后，即转为位置显示画面。如图2所示。

图2 位置显示画面

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