加工中心电器培训

一.伺服控制方式
采用这种控制方式的刀库因系统不同略有区别： 1.配置FANUC系统的加工中心刀库电机采用I/O LINK 轴控制方式 。 配置SIEMENS系统的加工中心刀库电机采用NC轴控制方式 。 I/O LINK 轴控制方式是FANUC公司为了弥补NC控制轴数受限制， 而机床设备又必须由系统控制的情况，专门用于控制机床辅助设 备的一种控制方式。其控制对象必须是不参与插补的控制轴。如 分度工作台、刀库、机械手等。 I/O LINK 轴有一种专门针对刀库的工作方式，通过参数可设定刀 库容量，步距。手动操作时电机走整数步距，自动操作时实现最 优路径选刀。 I/O LINK 轴相当于PC 的一个站点，就像PC输入\ 输出单元一样需 要定义其地址。一旦设定好其地址，其与PC之间的通讯接口就固 定了。这些接口与NC轴接口类似，不同之处是： 象操作方式、速度修调一类的接口NC轴不需要单独处理， PC处理 结果直接送到PC– NC接口，对所有NC轴都有效。
二.固定换刀方式流程 • • • • • • • • • • 以斗笠式刀库为例： 此种换刀方式的工作步骤如下： 1.判断主轴上刀号是否与指令刀号相同？ 2.如相同不执行换刀动作。 3.判断主轴上是否有刀？ 4.如主轴上无刀，直接执行取刀。 5.如主轴上有刀，先将主轴上刀具放回刀库。 6.判断是否指令刀号为0 ？即 T00 7.如指令刀号为0 ，仅执行放刀动作，换刀结束。 8.换新刀。
该指令的作用就是判断刀库的旋转方向,其控制条件如下： ①RNO 决定是从0 还是从1开始 ， R500.0 为逻辑1 所以从1开 始。 ②BYT 处理位置数据的位数， R500.0 的非是0，表示两位BCD 码即：最大99。 ③DIR 是否方向选择， R500.0 为逻辑1 表示进行方向选择。 ④POS 计算目标位置还是目标前一位置， R500.0 的非是0，表 示目标位置。 ⑤INC 计数位置数或计数步数， R500.0 的非是0，表示计数位 置数。 ⑥ACT 动作条件。 以上两条是FANUC系统的功能指令，其它系统指令格式有所区 别，或者没有专门的指令，需要PMC程序用基本指令自己做，但是 原理相同。
加工中心、数控铣
调试维修
目录
第一章 第二章 第三章 第四章
通电步骤及注意事项 电器基本原理 模具加工和数据传输 常见报警和故障排除
第一章 通电步骤及注意事项
一.通电前的准备
1.检查机床各部分是否在运输过程中出现松 动和脱落,电箱内电器元件的安装连接是否 正常?开关是否处在工作状态？ 2.连接好机床外接设备,如冷却,排屑器等. 3.水平调整 4.垂直轴固定件拆除 5.气源检查 6.三相电源检查
二.通电后需要做的工作
1.三相电源线相序检查 通常立加所用刀库分为三种 1.圆盘式刀库 2.斗笠式刀库 3.夹臂式刀库 这三种刀库动力皆为普通三相异步电动机。 其中：圆盘式刀库换刀手动力为普通三相异步电动机； 斗笠式刀库前进、后退分为两种：普通三相异步电 动机； 电磁阀。 由于以上原因，机床通电后三相电源线相序检查至关重要， 其直接影响机床的正常工作。
2.液压刀库。刀库旋转动力由液压马达提供。如我厂 HMC80。
3.电动刀库。刀库旋转动力由普通三相交流电机提供。如我厂 HMC40/50，VMC立加系列。 这三种情况从理论上讲分为两种控制方式。即：伺服控制方式和 常规控制方式。其主要区别在于旋转动力不同，因而PC控制程序也 相差甚远。这两种控制方式原理如下：
刀库控制就是围绕以上几个信号进行的。 PMC指令中有循环计数指令，指令的控制条件就是用这些信号。 如在参考点方式下，当遇到参考点信号时计数器置1。 当刀库正转时计数器加计数，每到一个刀位加1，计数器加到最大 刀号再加1时变为1。 当刀库反转时计数器减计数，每到一个刀位减1，计数器减到1再减 1时变为最大刀号。
三.固定换刀方式换刀过程
由此决定固定换刀方式（斗笠式刀库）换刀过程如 下： 一：主轴无刀情况下 1.主轴定向，刀库旋转寻找指令刀号，Z轴移动到 参考点。 2.刀库前进，主轴松刀。 3. Z轴移动到换刀点。 4.主轴夹刀。 5.刀库后退。 换刀结束。
二：主轴有刀情况下 1.主轴定向，刀库旋转寻找主轴刀号，Z轴移动到 换刀点。 2.刀库前进，主轴松刀。 3. Z轴移动到参考点。 4.刀库旋转寻找指令刀号。 5. Z轴移动到换刀点。 6.主轴夹刀。 7.刀库后退。 换刀结束。
M06是换刀指令。M06不是通常意义上的辅助功能(M代码),而是通 过机床参数调用一个换刀子程序。换刀子程序原理及清单在第二章 详述！ 在做完以上工作以后，机床就可以进行自动加工了！
第二章电器基本原理
㈠刀 库工作原理
加工中心刀库控制常见配置有以下几种： 1.伺服刀库。刀库旋转动力由伺服电机提供。如我厂 HMC63A。
如上图所示CTR既是FANUC系统循环计数指令，其控制条件： ①.CNO 表示是从0还是从1计数 。R500是逻辑1，因而计数 器从 1计数。 ②.UPDOWN 表示是加计数还是减计数 。R204.0,R204.1分别为刀 库正反转，因此当刀库反转时为1，计数器减计 数。反之加计数。 ③.RST 计数器复位。G42.7为参考点方式，R207.1为刀库参 考点。因此在参考点方式下，当刀库参考点信号到 来时计数器复位至起始值1。 ④.ACT 计数动作信号。R207.0为刀库计数信号。 刀库计数是刀库工作的基础，因此刀库能否正常工作，信号可靠 发信是关键。如果信号发信不可靠，发生计数错误，就会导致刀 库定位错误。因而执行换刀时就会发生撞刀或抓错刀的情况。
I/O LINK 轴则需要单独送到相应的接口上。另外自动方式时定位 位置、启动信号也需要PC程序送到相应接口。由于采用刀库工作方 式，定位位置对应的就是目标刀号。手动旋转刀库时接口处理与NC 轴相同，不同之处在于NC轴按钮抬起即停，而刀库要到刀位再停， 即走整数倍步距。 2.配置SIEMENS系统的加工中心刀库电机采用NC轴控制方式 。 其与FANUC系统的区别在于： 刀库电机就是一个NC控制轴，在手动方式时与其它NC轴相同， 只是在自动方式时人为地由PMC指令控制定位，并且在定义刀库轴 时把其定义为齿盘控制方式，因而手动方式也是走整数倍步距，自 动方式时定位位置对应目标刀号。
讯！否则会出现相应的报警“1023 换刀点错误！” ⑤在MDI方式下(西门子系统为MDA)，输入主轴速度、旋转指令 M3 Sxxx 或M4 Sxxx ,启动。观察主轴旋转情况，包括声音，实际 速度显示是否与设定值一致？ 注意：Ⅰ.系统上电后因为没有速度指令，手动旋转主轴时主轴不 转!需要在在MDI方式下设定! Ⅱ.机床初次通电试主轴时,速度必须遵循由低到高的原则! 主轴旋转正常后,手动或MDI(用M19)方式下，测试主轴定向功能， 观测定向位置是否正确？(变频主轴不做！) ⑥在做完以上工作以后，对加工中心来说可以试换刀动作了。 在试换刀时要遵循以下步骤： Ⅰ.刀库、主轴上都不装刀具时试验空换刀动作！ Ⅱ.手动将刀具安装到主轴上，再试验空换刀动作！ Ⅲ.刀库、主轴上都装刀具时试验空换刀动作！ 换刀动作在MDI方式下，用指令Txx M06实现，其中Txx是选刀指令
四.固定换刀方式实现方法及原理
这两种工作方式应用场合： 固定换刀方式： 1.无换刀手。 2.有换刀手但是换刀手有等待位置。 其特点是刀号与刀座号一一对应，不宜出错，维护方便。 随机换刀方式： 有换刀手，但是，换刀手双卡爪一端抓主轴刀具，一端抓刀库中的 刀具。 其特点是刀号与刀座号不一一对应，其对应关系有相应的数据表处 理，维护时必须对其清楚了解。
诊断画面观察接口信号的状态：FANUC系统X Y Z 4轴对应 X9.0~X9.3，其它系统祥见电器原理图。当压上参考点减速挡块 时，对应信号将由1变为0；脱开时对应信号将由0变为 1 。否则说 明挡块安装或线路有问题，须检查并排除。 在手动方式下，分别沿坐标轴正负方向移动到急停挡块，检查是否 有效？如有效，当压上急停挡块时FANUC系统对应接口信号X8.4将 由1变为0同时显示器将显示“EMG”；其它系统接口地址祥见电器 原 理图，显示器显示内容“外部急停”,或“EMERGENCY STOP”。 否 则，说明急停挡块安装或线路有问题，须检查并排除。各坐标轴分 别安装一个行程开关，正负方向两个挡块；所有行程开关和急停按 钮串联在一起，带一小型继电器，通常编号为KA1。通过其常开触 点，送到系统接口。非急停状态下KA1处于工作状态。 ④在以上情况正常的情况下，执行参考点返回操作。加工中心为保 证换刀位置的准确性，在换刀点增加一个开关确认完成，该开关应发
㈡换刀工作原理
一.换刀方式种类及使用场合
换刀方式共分两种： 1.固定换刀方式 2.随机换刀方式 这两种工作方式原理如下： 固定换刀方式是指刀具号与刀座号（刀套号）一一对应，即：刀 号即是刀座号。例如：一号刀必须放到一号刀座号中。决不允许刀 号与刀座号不统一的情况，且对应主轴上刀号的刀座里必须空。 随机换刀方式指刀具号与刀座号（刀套号）不一一对应，即：刀 号与刀座号是独立的，例如：一号刀可以放到任何刀座号中。而且 每换一次刀，换刀位置刀座中刀号要与主轴上的刀号交换一次。
2.刀库旋转 手动方式下，由刀库正反转按钮确定刀库旋转方向。按一下刀库 旋转一个刀位，一直按着刀库连续旋转，当松开按钮时刀库等待刀 库到位信号停止。 在自动方式下，当来选刀指令时由PMC程序根据当前刀位号（计数 器的计数值）和目标刀位号确定刀库旋转方向，实现最优路径选刀。 下图为FANUC系统方向判断指令ROT的使用方法
3.机床动作检查
①在手动方式下,将速度修调开关置于较低的进给速度，移动各进给 轴,观看各轴的运动情况,确认机床防护及各移动部分没有异常声 音。特别要注意 Z 轴刹车是否处在解除状态？ 判断的方法：手动移动Z轴，观察伺服运行画面工作电流的百分 比，如果电流值超过电机额定电流100%以上，说明Z 轴刹车没有处 在解除状态！此时要先检查刹车电源、线路、电机插头是否正常？ 在机床非急停、非伺服报警的情况下，电机刹车解除插头两管脚之 间有+24V电压。在未排除次故障前不允许机床工作！ ②在确定机床慢速移动正常的情况下，通过速度修调开关提高手动 进给速度，继续移动各进给轴，进一步确认机床防护及各移动部分 是否正常？如正常进行下一步。 ③确认参考点减速信号、急停是否正常？ 在手动方式下，将速度修调开关置于较低的进给速度，沿参考点返 回方向移动各坐标轴，当移动到参考点减速挡块时，通过PMC接口