数控机床原理及电气改造.ppt
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1、数控机床及电气改造,2005.11,数字控制(numerical control)是一种自动控制技术,是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法,简称为数(NC)。IFIP第五技术委员会对数控机床作了如下定义:数控机床是一个装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码,或其他符号编码指令规定的程序。数控系统(程序控制系统)是一种控制系统,能自动阅读输入载体上事先给定的数字值,并将其译码,从而使机床动作和加工零 件。数控机床是一种高度机电一体化的产品。数控系统包括:数控装置、可编程序控制器、主轴驱动及进给驱动装置等部分。,数控机床的坐标轴,x,y,z,A,B,C,U,V,
2、W,SIEMENS数控系统,SINUMERIK 系统 数控产品结构,高性价比,性能,价格,高性能型,普及型,SINUMERIK 系统简介,810D/810DE,最多可控 5 个数字轴包括定位轴适用于所有加工工艺,840D/840DE,802D,可控最多4个数字进给轴+1数字或模拟主轴适用于车削和铣削加工,最多可控 31个数字轴包括定位轴,10个通道,10个方式组适用于所有加工工艺,SINUMERIK 810D,SINUMERIK 840D,SINUMERIK 802D 系统简介,SINUMERIK 802D 主机PCU,CNC 键盘,I/O 模块PP72/48,1FK6 系列进给电机,1PH7
3、 数字主轴,驱动装置SIMODRIVE 611 Universal E,硬件组成,软件组成,TOOL,系统的连接 各部件的连接总图,伺服电机,380 VAC,24V直流电源 SITOP/PS307,滤波器,电抗器,机床电器部件,手轮,变压器,220 VAC,24 VDC,RS232隔离器,24 VDC,24VDC,键盘,机床控制面板,主开关,220 VAC,24 VDC,电源模块,功率模块,24 VDC,功率模块,功率模块,控制模块,总线模块,控制模块,控制模块,伺服电机,伺服电机,220VAC,系统的初始化(标准车床或铣床),WINPCIN:设置:格式:二进制通讯格式波特率:=19200,8
4、02D通讯设置:格式:二进制通讯格式波特率:=19200,初始化时不能通过RS232隔离器,坐标转换初始化文件,铣床初始化文件,车床初始化文件,ISO铣床初始化文件,ISO车床初始化文件,PLC子程序库 符号编程,调试准备 工具软件的使用(WINPCIN),WinPCIN,通讯软件的用途:传送初始化文件 PC802D 传送显示语言 PC802D 传送加工程序 PC802D 备份机床数据(文本)802D PC 传送螺补文件(文本)PC802D 备份启动数据(二进制)802D PC,传输的文件格式:文本格式 二进制格式,通讯操作的基本原则:通讯双方必须具有相同的通讯参数 波特率、起始位、停止位、校
5、验位等 通讯双方必须具有相同数据格式 文本格式、二进制格式 数据接受方应首先进入等待状态,机床的改造,机床的状况:进口数控机床;进口二手数控机床;国产数控机床;普通机床改造方案的制定:机械部份的改造及修理 老数控系统的分折及新数控系统的选用 老主轴电气系统的分折及改造方案:保留驱动裝置和电机 只保留直流主轴电机 不保留驱动裝置和电机 老主轴电气系统的分折及改造方案:保留驱动裝置和电机 不保留驱动裝置和电机 老测量系统的分折及改造方案:旋转变压器;感应同步器;光柵尺 其它电气部件:电气柜及柜內器件、操作站、电缆、机床电气器件 原机床原始资料、控制要求和特殊选件,数控机床的与普通机床的主要区别自动
6、化 按指令自动地对进给速度、切削深度、主轴回转速度以及其它辅助功能进行控制,可加工出复杂曲面的零部件。大功率和高精度 相同规格的机床,数控机床的主轴电机功率要大50100%,定位精度可达5微米,重度定位精度可达2微米。高速度 普通机床的进给速度一般最快36米/分钟,主轴转速600转/分钟,数控机床的进给速度一般最快1015米/分钟 已是很普遍了,主轴转速也提高了一倍以上。工艺复合化和功能集成化 一次装夾,多工序加工。工件自动定位、对刀、刀具监控、机床与工件精度检测和补偿等功能。可靠性 应能在高负荷下长时间无故障地连续工作。,数控机床的验收,数控机床的验收,机床性能及数控功能試验 主轴系统性能、
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