FANUC数控车床的刀架控制系统设计毕业论文

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已改FANUC数控车床的刀架控制系统设计

已改FANUC数控车床的刀架控制系统设计

FANUC数控车床的刀架控制系统设计摘要本次主要是研究FANUC数控车床的刀架控制系统。

其中分析了FANUC数控车床的基本组成,数控车床六工位刀架控制系统的机械机构和电气控制以及六工位刀架的PLC程序;测绘FANUC数控车床六工位刀架部分的电气原理图、接线图;对六工位刀架的动作过程的分析。

关键词:刀架控制原理;刀架电气控制系统目录毕业设计说明书(论文) ...................................................................... 错误!未定义书签。

目录 .......................................................................................................................................... i i 第1章绪论 (1)1.1 FANUC数控刀架研究的背景及现状 (1)1.2 课题的意义 (2)1.3 课题的内容 (2)第2章FANUC数控车床的基本组成 (3)2.1 主控制系统 (3)2.2 FANUC伺服单元 (6)2.3 辅助装置 (7)第3章机械结构 (9)3.1 刀架总述 (9)3.2 刀架的基本结构 (9)3.3 刀架的分类 (10)3.4 刀架的几种典型结构 (10)3.5 FANUC数控车床刀架换刀工作原理 (12)第4章数控车刀架电气控制系统设计 (15)4.1 刀架的控制和接口 (15)4.2 霍尔原理在刀架中运用的简单概述 (15)4.3 六工位刀架PLC接线原理图 (16)4.4 PLC编程的基本步骤及基本编程 (18)4.5 六工位刀架梯形图及调试 (20)第5章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)附录一 (28)第1章绪论1.1 FANUC数控刀架研究的背景及现状从 2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国。

数控车床刀架设计论文_学位论文

数控车床刀架设计论文_学位论文

毕业设计题目数控车床刀架设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机升0901学生崔淋淋学号20090404005指导教师宋强二〇一一年五月三十一日1前言1.1选题背景与意义最近二、三十年以来,我国在引进、消化国外技术的基础上,对数控机床进行了大量的研究。

20世纪90年代,我国数控机床的种类有了新的发展,并且进行了许多技术复杂的大型数控机床的开发工作。

很多高档的数控系统,分辨率为0.02μm的高精度数控系统,数字仿形数控系统等与柔性单元相配套的数控系统都已开发出来了,并制出了样机。

长期以来,我国的数控系统基本为传统的封闭式的体系结构,CNC只能作为非智能机床的运动控制器。

加工过程中的变量根据经验以固定参数形式预先进行设定,加工程序在实际加工前用手工方式或者通过CAD/CAM及自动编程系统进行编程,CAD/CAM和CNC之间并没有反馈控制环节,整个加工过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。

在复杂的环境与多变的条件下,加工过程中刀具的组合、工件的材料、主轴的转速、刀具的轨迹、切削的深度、加工的余量等加工参数,无法在现场根据外部干扰和随机实际因素进行实时的动态调整,更无法通过反馈控制环节随时的修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。

传统的CNC 系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制方向发展,已经不能适应日益复杂的加工制造过程,因此对数控技术实行变革迫在眉睫。

现在欧美的数字产品已经达到了相当高的水平。

高速加工技术发展非常迅速,且在高档数控机床中得到广泛应用。

应用新的机床运动学理论和先进的驱动技术,优化机床结构,采用高性能功能部件,移动部件轻量化,减小了运动惯性。

在刀具材料和结构支持下,从单一的刀具高速切削加工,发展到机床全面高速化加工,如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转;移动速度从每分钟十几米发展到了几十米甚至超过百米;换刀时间从十几秒甚至下降到1秒一下,换刀速度加快了几倍到几十倍。

数控车床刀架的设计

数控车床刀架的设计

摘要数控加工的加工精度高,生产率高,能减轻操作者劳动强度,改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

它的发展和运用,影响着制造业水平高低,实现生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向,所以非常值得我们去研究。

本设计通过对数控车床六工位自动控制刀架工作原理的分析,综合考虑刀架工作过程的优缺点,确定了设计方案,得到了最终设计的结果,也达到了预先设定的目的。

本设计主要包括了数控车床刀架机构的主要部件,其中包括转位机构,刀架的定位机构,驱动伺服电机的选择,蜗轮蜗杆的设计,刀架主轴的结构设计等。

最终得到常用的数控车床六工位刀架应满足的要求。

关键词:六工位;电动刀架ABSTRACTWith its high working accuracy and productivity, the numerical control processing can reduce the operators’ labor intensity, improve labor condition, and is thus advantageous in the modernization of manufacturing management as well as improvement of economic benefit. Hence,the development and the utilization the numerical control processing play a role and become the development direction in the advancement of manufacturing industry.Based on the analysis of operating principle and process of six-station automatic control knife rest of numerically controlled lathe, this paper determines its solution approach and conclusion. The paper first discusses how to choose such critical pieces of the knife rest of numerically controlled lathe as indexing mechanism, positioning mechanism, drive servo motors, and then discusses the design of worm gear, worm drive, and the structure of principle axis of the knife rest, etc.. The paper then concludes the requirements of common six-station automatic control cutter of numerically controlled lathe.Key words: six-location; electronic knife rest第一章引言1.1 毕业设计的背景及目的。

FANUC+0i+mate-TD数控车床PMC控制系统设计

FANUC+0i+mate-TD数控车床PMC控制系统设计

本科毕业设计说明书(论文)题目:FANUC 0i mate-TD数控车床PMC控制系统设计专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:起迄日期:设计地点:毕业设计说明书(论文)中文摘要毕业设计说明书(论文)英文摘要目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1引言 (2)1.2 FANUC数控系统概述 (2)1.2.1 FANUC数控系统的主要类型 (2)1.2.2 FANUC数控系统的特点 (3)1.2.3 FANUC 0系列的主要功能及特点 (4)1.2.4 FANUC 0i系列的主要功能及特点 (4)1.3 FANUC数控车床的创新与应用 (5)第二章FANUC数控车床电气原理图的设计 (5)2.1 常用电器的选型 (5)2.1.1 低压元器件选择 (5)2.2 电气原路图的基础知识 (7)2.2.1 电气原理图 (7)2.2.2 电气原路图的构成要素 (7)2.2.3 电气原路图的画法规则 (7)2.3 电气原理图的设计原则和设计步骤 (8)2.3.1 电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记 (9)2.3.2 电气原理图 (9)2.4 电气原理图电路示例 (12)第三章FANUC PMC程序的设计 (13)3.1 概述 (13)3.2 PMC的地址 (14)3.3 PMC程序的结构 (14)3.4 PMC程序基本指令 (15)3.5 PMC程序功能指令 (16)3.5.1功能指令的格式 (18)3.5.2部分功能指令说明 (19)3.6 FANUC数控车床PMC分析 (23)3.6.1 I/O分配表 (23)第四章系统的调试 (26)4.1 FANUC Oi Mate-TD数控系统操作面板 (26)4.2 参数的显示 (27)4.3 存储卡格式PMC 的转换 (30)4.3.1 M-CARD格式→计算机格式 (30)4.3.2 计算机格式→M-CARD格式 (31)4.4与轴设定相关的NC 参数初始设定 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (36)前言计算机技术的发展、电子技术的发展、自动控制的发展、传感测量的发展、机械制造的发展以及网络通信技术的发展造就了数控机床的飞速发展。

毕业设计论文-数控车床刀架设计论文

毕业设计论文-数控车床刀架设计论文

1前言1.1数控车床的现状随着科学技术的发展,机械产品的形状和机构不断改进,对机械零件的加工质量要求也越来越高;单件、小批生产的机械产品所占比重越来越大,特别是在造船、航空、及其国防工业的各个部门,加工批量少、精度要求高、形状复杂的零件很多。

像这样的产品在一般的自动机床或组合机床上加工就显得很不经济、不合理,一般的机床有不能加工,所有就产生了数控机床。

数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品,是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。

数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量中和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。

数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

1.2 数控车床刀架简介随着数控车床的不断发展,刀具结构形式也在不断翻新。

刀架主要分为低、中、高三个档次。

在国外,数控机床应用越来越广,数控车床将向中高档发展,对数控刀架需求量将大大增加。

数控刀架也向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动等高档方向发展。

当今,数控伺服刀架、动力刀架等功能部件已成为衡量数控机床水平的重要标志。

其中转塔动架逐渐成为国际机床业刀架发展中一项主流应用产品,逐渐国内外立、卧式车床中广泛应用。

数控车床刀架的驱动方式主要有电驱动和液压驱动两大类,电动刀架操作方便,维护简单,应用比较广泛,但是就其稳定性和可靠度来说它不如液压刀架,所以在工艺性要求比较高的机床上,液压刀架有其不可替代的位置[7]。

目前国内数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种。

主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床[11-13]。

另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。

一个刀架可以安装四把、六把或者更多把刀,以便一次装夹所需的各种刀具,灵活方便地完成各种几何形状的加工,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性等等。

数控车床刀架及其液压系统的设计设计

数控车床刀架及其液压系统的设计设计

数控车床刀架及其液压系统的设计设计一、引言二、数控车床刀架设计1.结构设计刀架底座是刀架的基础部分,应具有足够的强度和刚性,以支撑刀架的各个部件。

刀架卡盘是刀具的夹持装置,应采用强力夹紧机构,以确保刀具的牢固夹持。

刀杆是刀具的支撑部分,应采用高强度合金材料制造,并具备较大的刚性和韧性。

加工平台是工件的支撑平台,其尺寸应根据实际工件尺寸进行设计,并具备足够的强度和稳定性。

2.运动控制设计快速移动模式是为了提高刀具的运动速度,大大缩短空程时间。

在设计过程中,应采用高速伺服电机和精确的位移传感器,以实现快速而精准的位置变换。

准备移动模式是为了使刀具到达工作区域,并开始进行加工准备。

在设计过程中,刀架的移动速度应比切削移动速度略低,以确保刀具的安全。

切削移动模式是切削加工的过程。

在设计过程中,应根据实际加工要求和工件材料,选择合适的进给速度和切削速度,以实现高效、精准的切削加工。

三、液压系统设计1.刀具夹紧设计刀具的夹紧是数控车床刀架的重要功能之一、在设计过程中,应选择合适的夹紧机构,如弹簧夹紧、液压夹紧或气压夹紧等。

夹紧力应根据刀具的直径和切削力进行计算,以确保刀具的牢固夹持。

2.切削力补偿设计在切削加工过程中,刀具的切削力会导致刀架的变形和振动,影响加工精度和表面质量。

为了补偿切削力对刀架的影响,可以采用液压系统进行切削力的补偿。

液压系统的设计包括液压油泵、液压缸和液压阀等组成部分。

液压油泵应选择高压、高流量的液压泵,并配备合适的液压油箱和滤油器,以确保系统的稳定运行。

液压缸应根据切削力的大小选择合适的设计参数,如缸径、行程和工作压力等。

液压阀应采用比例阀或伺服阀,以实现对切削力的精确控制。

四、总结数控车床刀架及其液压系统的设计是数控车床的核心技术之一、本文对数控车床刀架的结构设计和运动控制设计,以及液压系统的刀具夹紧设计和切削力补偿设计进行了探讨。

通过合理的设计,可以提高数控车床的加工精度和效率,满足工业生产的需求。

FANUC系统数控车床四方刀架手动换刀PMC设计

FANUC系统数控车床四方刀架手动换刀PMC设计

P MC 接 收从机 床侧各 装置反馈的输 入信 号, 在 控制程序 中进行逻辑 运算 ,作 为机床动 作 的条件及对 外围设备进行诊 断的依据 。Y 是 由 P MC 输 出到机床 侧的信号 。在 P MC 控 制 程序 中,根据 自动控 制的要求 ,输 出信 号 控制机床 侧的电磁阀、接 触器 、信号灯 动作 , 满 足 机床 运 行 的需要 。I / Ol i n k 的地址 是 从 YO 开 始 的 F 是 由 控 制 伺 服 电机 与 主 轴 电机 的系统部分侧 输入到 P MC 信 号 , 系 统 部 分 就是将伺服 电机和主轴 电机 的状态 ,以及请 求相关机床 动作 的信 号 ( 如移动 中信号 、位 置检测信 号、系统准备完成信 号等) ,反馈 到 P MC 中去进行 逻辑运 输,作为机床动 作的条 件 及 进 行 自诊 断 的 依据 ,其 地 址 从 F O 开始。 G 是由 P MC 侧输 出到系统部分 的信 号,对 系统部分进 行控制和信 息反馈 ( 如轴互锁信 号、M 代码执 行完毕信号等 )其地址从 G O 开始。
用 于 数控 机 床 外 围辅助 电气 部 分 的 自动控
制 ,所 以称 为 可编 程 序 机床 控 制器 ,简称
PM C。
x 是 来 自机床侧 的输入信号 ( 如接 近开 关 、 极 限 开 关 、压 力 开 关 、操 作 按 钮 等 输 入
信 号 元件 , I / Ol i n k 的地址是从 X 0 开始 的 。


F A N U C数控系统 P MC 的介绍
数 控 系 统 分 为 控 制 伺 服 电动 机 和 主 轴 电
机 作各种进给 切削动作 的系统部分 和控制机 床外 围辅助 电气 部分的 P MC。P MC 与 P L C 所 需 实 现 的 功 能 是 基 本 一 样 的 。P L C 用 于 工 厂 一 般 通 用 设备 的 自动 控 制装 置 , 而P MC 专

数控机床自动刀架故障分析与维修 毕业论文

数控机床自动刀架故障分析与维修  毕业论文

数控机床自动刀架故障分析与维修摘要数控机床是高性能机电一体化设备,其位置检测用的是串行脉冲编码器,由于串行脉冲编码器的特点。

自动刀架是数控机床中常用的换刀装置,由于使用频繁,且各种型号格的刀架质量参差不齐,所以故障率较高。

刀架出现的故障可能涉及机械、电气、控制系统等多方面的原因,这给迅速确定故障点,排除故障带来一定的难度。

以目前使用较多的螺旋四转位自动刀架为例,介绍自动刀架常见故障及其维修方法。

通过毕业设计使我学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时,使自己对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

关键词:数控机床自动刀架故障诊断与维修毕业设计目录摘要 (1)目录 (2)1.引言 (3)1.引言 (3)2.数控机床故障诊断的基本知识 (4)2.1 数控机床的主要组成部分 (4)2.2 数控机床的特点 (5)2.3 数控机床故障的基本概念 (6)2.4 数控机床常见的故障类型 (6)3.数控机床故障诊断的基本要求 (9)3.1 在故障诊断时应掌握以下原则 (9)3.2 数控机床故障诊断的一般方法 (9)3.3 数控机床的常见故障排除方法 (12)4.数控机床自动刀架故障分析与维修 (15)4.1 自动刀架结构和工作原理 (15)4.2 自动刀架换刀后刀架不能锁紧 (18)致谢 ......................... 错误!未定义书签。

参考文献 .. (20)1.引言数控机床是综合应用了计算机、自动控制、精密测量和现代机械制造和数据通信等多种技术,是机械加工领域中典型的机电一体化设备,适用于多品种、中小批量的复杂零件的加工。

数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现代制造技术中不可缺少的设备,因此得到了巨大的发展。

科学技术的发展,对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求,而且产品的更新换代也在加快,这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求,而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。

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FANUC数控车床的刀架控制系统设计毕业论文目录毕业设计说明书(论文) .................................. 错误!未定义书签。

目录 .. (i)第1章绪论 (1)1.1 FANUC数控刀架研究的背景及现状 (1)1.2 课题的意义 (1)1.3 课题的容 (2)第2章 FANUC数控车床的基本组成 (2)2.1 主控制系统 (2)2.2 FANUC伺服单元 (5)2.3 辅助装置 (7)第3章机械结构 (8)3.1 刀架总述 (8)3.2 刀架的基本结构 (8)3.3 刀架的分类 (9)3.4 刀架的几种典型结构 (9)3.5 FANUC数控车床刀架换刀工作原理 (11)第4章数控车刀架电气控制系统设计 (14)4.1 刀架的控制和接口 (14)4.2 霍尔原理在刀架中运用的简单概述 (14)4.3 六工位刀架PLC接线原理图 (15)4.4 PLC编程的基本步骤及基本编程 (17)4.5 六工位刀架梯形图及调试 (19)第5章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (27)附录一 (27)第1章绪论1.1 FANUC数控刀架研究的背景及现状从 2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国。

在世界这么多的数控制造行业中,目前在我国国配置的FANUC系统的数控机床约占国数控机床很大的比例。

到目前为止FANUC数控系统的销售还不断在增长。

数控车床的外形与普通车床相似,即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。

数控车床的进给系统与普通车床有质的区别,传统普通车床有进给箱和交换齿轮架,而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动,因而进给系统的结构大为简化。

随着数控车床的发展,数控刀架开始向快速换刀、电、液组合驱动和伺服驱动方向发展。

目前我国数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种。

立式刀架有四、六工位两种形式,主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床。

另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。

电动刀架是数控车床重要的传统结构,合理地选配电动刀架,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度等。

目前,行业上应用的数控刀架按照与主机配套场合主要有分如下高、中、低三个档次。

低挡数控刀架结构简单,容易设计和制造。

是我国的特色产品,已经形成规模化生产。

中档数控刀架可双向选刀,刚性好,但结构复杂,对制造加工设备要求高,此类刀架在我国初具规模。

高档数控刀架包括伺服刀架和动力刀架。

伺服刀架控制器是伺服刀架和动力刀架的技术核心。

高档刀架采用伺服电机驱动源,实现位置、速度的双闭环控制,容易加工制造、精度高、转位快等特点。

伺服刀架的控制器即伺服刀架的伺服电机控制是高档数控刀架的关键技术。

1.2 课题的意义通过FANUC数控车的刀架控制系统的研究,让我对FANUC数控刀架控制系统有了更全面的了解,比如数控系统的组成部分、刀架的机械结构、车床的进给、刀架控制原理等容。

现在通过做FANUC数控车床刀架控制的毕业课题更加深入的了解数控车床上刀架部分的知识,更好的加强自己在这方面的专业技能。

通过研究,让我在大学里面学习的知识在该课题里面得到锻炼,例如:CAD制图,PLC等。

让我养成自学能力,培养了自己爱思考、分析问题的好习惯。

1.3 课题的容(1)测绘FANUC数控车床的原理图、接线图:在实验室里进行实物测绘,同时查阅其相关资料进行FANUC数控车床电气原理图、接线图的绘制。

(2)分析刀架控制系统:在原有的FANUC数控车床的刀架控制系统的基础上,对其进行深入的研究。

(3)有关数控车床六工位刀架机械结构分析,以及数控车床六工位刀架的电气控制。

(4)有关数控车床六工位PLC程序分析:在原有的FANUC数控车床PLC程序的基础上,加以改进和完善。

(5)撰写有关毕业设计说明书:经过老师的指导,撰写和整理毕业设计说明书。

本设计重点和难点是FANUC数控车床六工位刀架的机械结构及工作原理以及FANUC数控车床刀架电气控制分析和PLC程序的调试,需要对刀架的结构非常了解,清楚刀架上的传感器信号的输入输出。

第2章 FANUC数控车床的基本组成FANUC数控机床由主控制系统、FANUC驱动与反馈、PMC与接口电路三个重要部分组成。

2.1 主控制系统CNC结构及功能介绍。

1.主控制系统:CNC主控制系统可分为FS Oi-D和FS Oi Mate-D系列两种类型。

FANUC Oi MD系列FANUC Oi-D系统的外观如下图2—1所示。

图2—1FANUC Oi-D 系统外观图数控系统由主CPU、存储器、数字伺服轴控制卡、主板、显示卡、置PMC、LCD显示器、MDI键盘等构成,Oi-D系统已经把显示卡集成在主板上。

(1)主CPU负责整个系统的运算、中断控制等。

(2)存储器包括FROM、SRAM、DRAM:存储器板如图2—2所示。

FROM存放FANUC公司的系统软件和机床厂应用软件,主要是包括插补控制软件、数字伺服软件、PMC控制软件、PMC应用软件(梯形图)、网络通信控制软件、图形显示软件、加工程序等。

SRAM存放机床厂及用户数据,主要包含系统参数、用户宏程序、PMC参数、刀具补偿及工件坐标系补偿、螺距误差补偿数据等。

DRAM 作为工作存储器,在控制系统中起到缓存作用。

图2—2 存储器板(3)主板:主板包含CPU外围电路、I/O Link、数字主轴电路、模拟主轴电路、RS232数据输入输出电路、MDI接口电路、高速输入信号、闪存卡接口电路等。

(4)数字伺服轴控制卡:全数字的运算以及脉宽调制已经以软件的形式打包装入CNC系统(FROM),支撑伺服软件运行的硬件环境由DSP以及周边电路组成,这就是常说的轴控制卡(简称轴卡),如下图2—3所示。

图2—3 轴控制卡2.常见CNC系统配置:FS Oi Mate-D和FS Oi-D的在功能上有区别:FS Oi Mate-D的功能是通过软件方式进行整体打包,可以满足常规的使用,而不带Mate的FS Oi-D系统配置需要根据功能来选择。

常见CNC系统配置如下图2—4所示。

3.CNC功能模块图(1)CNC控制工作机械的位置和速度,可用于加工、搬运及印刷机的控制等,应用围十分广泛。

CNC控制软件于出厂前装入,机床生产厂和最终用户都不能进行修改。

使用宏执行程序和C语音执行程序时,可附加专用界面和循环加工。

(2)PMC主要用于机床控制而装在CNC部的顺序控制器。

(3)机床操作面板的开关和指示灯、机床上的限位开关均通过I/O Link 与NC进行通信。

根据机床规格和使用目的,由机床生产厂家编制顺序程序。

(4)CNC控制软件、PMC控制软件和顺序程序等都存在快速只读存储器F-ROM中。

通电时,BOOT系统把这些控制软件传送到DRAM中,并根据程序进行CNC处理。

断电时,DRAM中的数据全部消失。

(5)CNC考虑了通用性,能在各种机床上使用。

对于进给轴的快速速度和轴名称等,不同的机床有不同的值,可以在CNC参数中进行设定。

此外,设定的刀具长度及半径补偿量等,在机床开发完成后进行修改的数据,均被保存在SRAM。

SRAM采用后备电池,因此断电后,其存储的数据不会丢失。

(6)轴移动指令的加工程序记录在F-ROM中,加工程序的目录记录在SRAM 中。

(7)CNC控制软件读取SRAM的加工程序,并经插补处理后把移动指令发给数字伺服软件。

(8)数字伺服CPU控制机床的位置、速度和电动机的电流。

通常,一个CPU控制四个轴。

由数字伺服CPU运算的结果通过FSSB的伺服串行通信总线送到伺服放大器。

伺服放大器对伺服电动机通信,驱动电动机回转。

(9)伺服电动机的轴上装有脉冲编码器产生脉冲。

由脉冲编码器把电动机的移动量和转子角度送给数字伺服CPU。

(10)脉冲编码器有断电后还能监视机床位置的绝对脉冲编码器和上电后检测移动量的增量脉冲编码器两种。

(11)手摇脉冲发生器通过I/O Link进行连接。

(12)SRAM中存储的各种数据的输入和输出可以使用阅读机/穿孔机接口或存储卡。

(13)使用阅读机/穿孔机接口时,为便于操纵者连接或者脱开输入输出设备,接口应该安置在机床操作面板附件,并设置名为穿孔面板的连接器。

2.2 FANUC伺服单元数控机床的伺服系统是指以数控机床移动部件(如工作台)的位置和速度作为控制量的自动控制系统,也就是位置随动系统。

它的作用是接受来自数控装置中插补器或计算机插补软件生成的进给脉冲,经变换、放大将其转化为数控机床移动部件的位移,并保证动作的快速和准确。

伺服系统的性能,在很大程度上决定了数控机床的性能,如数控机床的定位精度、跟踪精度、最高移动速度等重要指标。

伺服系统由执行元件和驱动控制电路构成。

伺服系统按其控制方式分为开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统。

在开环伺服系统中,一般采用步进电机、功率步进电机、或电液脉冲马达作为执行元件,而在闭环和半闭环伺服系统中,采用直流伺服电动机、交流伺服电动机或电液伺服阀──液压马达作为执行元件。

驱动控制电路的作用是先将数控装置发出的进给脉冲进行功率放大转化为执行元件所需的信号形式。

数控机床伺服系统主要有两种:一种是进给伺服系统,它控制机床各坐标轴的切削进给运动,以直线运动为主;另一种是主轴伺服系统,它控制主轴的切削运动,以旋转运动为主。

1.βi系列伺服系统:βi系列是一种可靠性强。

性价比卓越的伺服系统,用于机床的进给轴和主轴。

通过最新的控制——伺服HRV控制和主轴HRV控制,可实现高速。

高精度和高效率控制。

SVSP伺服放大器具有以下特点:平滑的进给和机身设计紧凑的伺服电动机;高分辨率的脉冲编码器;机身设计紧凑、基本性能卓越的主轴电动机;实现“伺服3轴+主轴1轴”或“伺服2轴+主轴1轴”一体化设计的伺服放大器;具有最新的伺服、主轴控制和伺服调试工具SERVOGUIDE。

图2—4 SVSP伺服放大器与βi系列伺服2.αi系列伺服驱动器: FANUC数控系统常用的高性能伺服驱动产品,采用模块化的结构形式,驱动由电源模块、伺服驱动模块、主轴驱动模块组成。

主轴模块是用于控制主轴电机的模块,其结构和功能与伺服驱动器类似。

主轴驱动模块可分为 200V和高压400V两大系列,实际使用中选用200V的居多。

各模块及说明如图2—5所示。

αi系列伺服放大器的选型与βiS系列的伺服放大器基本相似,所不同的是需要先选择控制轴数,再选择伺服模块、直流短路棒图2—5 αi系列伺服放大器2.3 辅助装置辅助功能包括各种支持机床操作的功能,像主轴的启动、换刀、程序启停和切削液的开停等。

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