数控机床主轴控制.
数控机床主轴控制_图文
5.1.3高速主轴的设计
表5-1铝合金在切削实验中切削速度和表面粗糙度的关系
转速/r﹒min-1 进给量 /mm﹒min-1
10000 20000 30000 40000
1000 2000 3000 4000
切削速度 /m﹒min-1 785 1570 2356 3142
Ra/μm
0.56 0.46 0.32 0.32
5.2.1主轴直流电动机
图5-11
直流主轴电动机结构示意图
5.2.2、直流主轴驱动控制系统
数控机床常用的直流主轴驱动系统的原理框图如图5-13所示。
（图5-13） 直流主轴驱动系统原理图
实际直流电机的电刷和换向片：
直流电机的基本结构
电机模型的各组成部件
固有机械特性
称为理想空载转速
V2 W1
n
U1
U2
W2 V1
三相绕组基波合成磁动势——旋转磁动势
交流电机三相对称绕组, 通入三相对称电流，磁动势是三相 的合成磁动势。
取U相绕组轴线位置作为空间坐标原点、以相序的方向作为 x的参考方向、U相电流为零时作为时间起点，则三相基波磁动 势为：
三相的合成磁动势：
可见：三相合成磁动势也是一个圆形旋转磁动势。
（4）励磁回路方程
（5）气隙磁通
。U 。
I Ia
M Ea
。 Uf 。
Φ
5.2.2、直流主轴驱动控制系统
1调磁调速回路 图5-13的上半部分为励磁控制回路，由于主轴电动
机功率通常较大，且要求恒功率调速范围尽可能大 ，因此，一般采用他励电动机，励磁绕组与电枢绕 组相互独立，并由单独的可调直流电源供电。
2、交流主轴驱动系统
5.1.2主轴变速方式
数控车床主轴速度控制
C．有较完善的刀具自动交换和管理系统
D．有工件自动交换、工件夹紧与放松机构
E．床身机架具有很高的动刚度和静刚度
F．采用全封闭罩壳
2.2 数控机床的基本工作过程
首先根据零件图样，结合加工工艺进行程序编制，然后通过键盘或者其它输入设备送入数控系统后再经过调试、修改，最后把它存储起来。加工时就按所编程序进行有关数字信息处理。一方面通过插补运算器进行加工轨迹运算处理，从而控制伺服系统驱动机床各坐标轴，使刀具与工件的相对位置按照被加工零件的形状轨迹进行运动，并通过位置检测回馈以确保其位移精度。另一方面按照加工要求，通过PLC控制主轴及其它辅助装置协调工作，如主轴变速、主轴齿轮换挡、适时进行ATC刀具自动交换、工件夹紧与放松、润滑系统的开停、切削液的开关，必要时超载或限位保护起作用，控制机床运动迅速停止。
3.2 数控车床主轴速度控制方式
3.2.1 主轴速度CNC控制方式
主轴速度CNC控制方式指，主轴的速度是由系统CNC加工程序的S码指定的速度值决定，可以通过机床面板上的主轴倍率开关进行修调（通常为50%~120%），这是数控机床通常的控制方式。
3.2.2 主轴速度的特殊S码控制方式
这种控制方式主要用于普通型数控车床的主轴速度控制，该类主轴传动控制方式为手动换挡（低、中和高速选择），以及电磁离合器配合双速电动机自动变速控制，在加工程序中通过S码（一般在每挡有四种S码速度选择）实施电磁离合器和双速电动机的控制。
随着技术的不断发展，机床结构有了很大的改进，从而对主轴系统提出了新的要求，而且因用途而异。在数控机床中，数控车床占42%，数控钻镗铣床占33%，数控磨床、冲床占23%，其它只占2%。为了满足现代数控机床对主轴驱动的更高要求，主轴电动机必须具备如下功能：
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
数控机床的主轴速度调节方法
数控机床的主轴速度调节方法数控机床是现代制造业中广泛应用的一种重要设备，其高精度、高效率的加工能力使得生产过程更加灵活和精确。
而数控机床的主轴速度调节方法在其中起着至关重要的作用。
主轴是数控机床中负责转动刀具的部件，主轴速度调节方法主要用于控制主轴的转速，以满足不同加工需求下的工作要求。
下面将详细介绍一些常见的数控机床主轴速度调节方法。
1. 机械变速法：机械变速法是一种通过机械装置改变传动比以调节主轴转速的方法。
常见的机械变速装置有齿轮传动、皮带传动和变压器传动等。
通过调整齿轮或皮带的组合方式，可以实现主轴的多种转速选择。
机械变速法的优点是结构简单、可靠性高，但调速范围相对较窄。
2. 变频调速法：变频调速法是通过改变电机的供电频率来控制主轴转速的方法。
通过控制变频器输出的电源频率，可实现主轴转速的连续调节。
变频调速法具有调速范围广、精度高、响应速度快等优点，适用于各种不同工况下的加工需求。
3. 数字调速法：数字调速法是利用数控系统通过控制主轴电机的电流或电压来精确控制主轴转速的方法。
数控系统通过传感器对主轴的转速进行实时监测，并通过闭环控制方式对主轴电机的电流或电压进行调整，从而实现精准的主轴转速控制。
数字调速法具有调速精度高、可靠性好、适应性强等优点，适用于对加工精度要求较高的场合。
4. 智能调速法：智能调速法是一种结合人工智能技术的主轴速度调节方法。
通过对加工过程中的实时数据进行分析和处理，机床可以自动调整主轴转速以达到最佳加工效果。
智能调速法具有自适应性强、能够根据工件材料、加工情况等因素进行动态调整的优点，适用于复杂的加工过程。
在应用各种主轴速度调节方法时，还需考虑到以下几点：1. 加工要求：根据不同的加工要求选择合适的主轴转速调节方法。
如对于高速电镀加工，要求主轴转速稳定且高速，可以选择数字调速法；而对于高精度加工，要求主轴的转速精度较高，可以选择智能调速法。
2. 加工材料：对于不同的加工材料，需要选择适当的主轴转速以保证加工效果。
数控机床主轴驱动变频控制
数控机床主轴驱动变频控制一、前言数控机床是传统机床向智能化方向发展的结果，其操作简单、精度高、效率高等特点，使得其在现代制造业中大有用处。
数控机床中的主轴驱动控制是其中的一个重要环节，其精度和可靠性对整个机床的操作效果有着至关重要的作用。
本篇文档将主要介绍数控机床主轴驱动变频控制相关知识。
二、数控机床主轴驱动变频控制的原理数控机床的主轴驱动控制系统主要是由相关电气元件组成的变频器控制系统。
变频器就是将市电通过整流、滤波、逆变后输出一定的频率、电压并控制电机转速的电子装置。
在数控机床的主轴驱动系统中，变频器通过对电机控制进行电压和频率的调整，来实现主轴的旋转，进而控制其转速和输出功率。
变频器输出的频率、电压均可调整，因此可以通过控制变频器的输出，来实现对主轴的速度调节。
电气控制系统通过实时监测机床运行状态、主轴运行状态、机床速度、主轴转速等信息，根据预先设定的运转条件，通过控制变频器输出的电压、频率实现对机床的工作状态并实现对主轴的速度调节。
三、数控机床主轴驱动变频控制的优点与传统机床的主轴驱动方式相比，数控机床主轴驱动变频控制有诸多优点，主要体现在以下几个方面：1.可调性强：通过对变频器的控制，可以实现精确的主轴转速调节，可以满足不同需求的工件加工。
2.精度高：由于采用了电气控制系统，可以实现主轴转速的精确控制，进而实现加工精度的提高。
3.效率高：数控机床主轴驱动变频控制由于能够实现电气控制，减少了机械传动过程中的机械损耗，因此其效率远高于传统机床主轴驱动方式。
4.运转平稳：变频器可以调节输出电压和频率，可以进一步实现对主轴转速的控制，从而实现机床运转的平稳。
四、数控机床主轴驱动变频控制的应用数控机床主轴驱动变频控制技术的应用相当广泛，可以应用于各种数控机床类型，包括数控车床、数控加工中心、数控铣床等。
特别是在高速、高精度、高效率的加工应用中，其优势更加明显。
五、数控机床主轴驱动变频控制的维护和保养为了确保数控机床主轴驱动变频控制系统的长期稳定运行，必须进行日常的维护和保养。
FANUC数控系统主轴参数
FANUC数控系统主轴参数1. 主轴转速（Spindle Speed）主轴转速是指主轴每分钟旋转的圈数，通常以转/分钟（rpm）为单位。
FANUC数控系统通常具有高精度的主轴调速系统，可以根据加工要求调节主轴转速，以满足不同工件材料和加工方式的需求。
2. 主轴加速度（Spindle Acceleration）主轴加速度是指主轴从静止状态加速到设定转速时所需的时间。
在精密加工中，主轴加速度的快慢对加工质量、工件表面质量和主轴寿命都有重要影响。
FANUC数控系统通常具有大范围的主轴加速度调节功能，可以根据不同工艺要求进行调整。
3. 主轴减速度（Spindle Deceleration）主轴减速度是指主轴从设定转速减速到静止状态所需的时间。
主轴减速度的合理设置可以保证主轴停止后位置的精度，减少工件因主轴停转而产生的负面影响。
FANUC数控系统通常具有调整主轴减速度的功能，可以根据工件的要求和机床性能进行调整。
4. 主轴定位精度（Spindle Positioning Accuracy）主轴定位精度是指主轴停止后，在指定位置能够保持的精度。
在高精度加工中，主轴定位精度对工件的加工精度至关重要。
FANUC数控系统通常具有高精度的主轴定位控制系统，可以保证主轴在停止后的位置精度。
5. 主轴控制方式（Spindle Control Mode）主轴控制方式是指主轴的启停和转速控制方式。
FANUC数控系统通常具有多种主轴控制方式，如手动控制、自动控制、远程控制等。
不同的主轴控制方式可以满足不同的加工需求。
6. 主轴力矩（Spindle Torque）主轴力矩是指主轴旋转时所产生的力矩。
主轴力矩的大小决定了机床能够承受的加工负荷，对于大型工件的加工尤为重要。
FANUC数控系统通常可以根据加工要求调整主轴力矩，以适应不同的工作情况。
7. 主轴冷却方式（Spindle Cooling Method）主轴冷却方式是指主轴散热的方式。
数控机床主轴驱动与控制
特点，还可以实现定向和进给功能，当然价格也是最高的， 通常是同功率变频器主轴驱动系统的2--3倍以上。
伺服主轴驱动系统主要应用于加工中心上，用以满足系 统自动换刀、刚性攻丝、主轴C轴进给功能等对主轴位置 控制性能要求很高的加工。
6.2.3主轴分段无级调速
6.2主轴驱动与控制(Spindle Drive and Control)
图6.3所示为西 门子802C数控系 统的变频调速控 制连接图。主轴 电机的正反转通 过继电器KA2和 KA3控制，转速 大小通过X7口模 拟电压值大小控 制。
6.2主轴驱动与控制(Spindle Drive and Control)
6.1 概述
1.主轴驱动系统的功能
主轴驱动系统通过控制主轴电机的旋转方向和转速， 从而调节主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度， 配合进给运动，加工出理想的零件。因此，主轴驱动的主 要功能是为各类工件的加工提供所需的切削功率。
此外，当数控机床具有螺纹加工、恒线速加工以及准 停要求（比如加工中心换刀）时，对主轴也提出了相应的 位置控制要求，所以此类数控机床还具有主轴与进给联动 功能和准停控制功能。
6.1 概述
（3）DANFOSS（丹佛斯）公司系列变频器 该公司目前应用于数控机床上的变频器系列常用的有：
VLT2800，可并列式安装方式，具有宽范围配接电机功率： 0.37KW-7.5KW 200V/400；VLT5000，可在整个转速范围内进行 精确的滑差补偿，并在3ms内完成。在使用串行通讯时，VLT 5000对每条指令的响应时间为0.1ms，可使用任何标准电机与VLT 5000匹配。
对于中档数控机床而言主要采用这种方案。其主轴传动仅采用两 挡变速甚至仅一挡即可实现100—200 r/min左右时车、铣的重力切 削。一些有定向功能的还可以应用于要求精镗加工的数控镗铣床。 但若应用在加工中心上，还不很理想，必须采用其他辅助机构完成 定向换刀的功能，而且也不能达到刚性攻丝的要求。
主轴驱动通过主轴m代码控制主轴联锁功能的原理
主轴驱动通过主轴m代码控制主轴联锁功能的原理主轴驱动通过主轴M代码控制主轴联锁功能的原理主要基于计算机数控系统（CNC）与主轴驱动器之间的通讯和控制。
下面将简要描述这个原理：1.计算机数控系统（CNC）:CNC是现代数控机床的核心部分，它负责接收和处理来自操作员或自动编程软件的指令，然后输出这些指令到机床的各个部分，包括主轴驱动器。
2.M代码:M代码是CNC编程中的一种指令，用于控制机床的各种辅助功能，如主轴的启动、停止、换向等。
3.主轴驱动器:主轴驱动器是连接主轴电机和CNC系统的设备。
它接收CNC系统的指令，控制主轴电机的运动，从而实现主轴的旋转。
4.联锁功能:联锁功能是一种安全措施，用于防止机床在某些条件下运行，以避免潜在的危害。
例如，当刀具没有正确安装或卡盘未关闭时，机床可能不会启动。
5.控制原理:当CNC系统接收到M代码时，它会根据代码的内容向主轴驱动器发送相应的指令。
例如，当M03（启动主轴）被接收到，CNC系统将发送一个信号到主轴驱动器，使主轴电机开始旋转。
同时，为了确保主轴的正确和安全运行，CNC系统可能会通过主轴驱动器发送额外的信号或参数。
例如，当检测到主轴的异常速度或扭矩时，CNC系统可能会发送一个停止信号到主轴驱动器，使主轴电机立即停止。
此外，一些高级的主轴驱动器还具有与CNC系统之间的通讯功能，可以实时反馈主轴的状态信息，如转速、扭矩等。
这样，CNC系统可以根据这些信息调整主轴的运行状态，确保加工过程的稳定和安全。
总的来说，通过M代码控制主轴联锁功能是基于CNC系统、主轴驱动器和主轴电机之间的紧密配合和通讯实现的。
这种配合确保了机床在各种条件下的正确和安全运行。
数控铣床控制操作教程
XK714数控铣床控制操作教程1．机床开机步骤1打开电箱上的总电源控制开关;2合上总电源开关空气开关,这时操作面板上的POWER发光二极管点亮,表示电源接通;3按下操作面板上的CNC POWER ON按钮,这时CNC通电,面板上CNC POWER电源指示发光二极管点亮．4释放急停按钮5按下变频器复位按钮RESET键,使主轴报警灯熄灭;2、数控铣床手动控制操作一、主轴控制1、点动在手动模式下JOG,按下主轴点动键,则可使主轴正转点动; 必须先上档2、连续运转在手动模式下JOG,按下主轴正、反转键,主轴按设定的速度旋转,按停止键主轴则停止,也可以按复位键停止主轴;在自动和 MDI 方式下编入 M03 、 M04和 M05 可实现如上的连续控制;二、坐标轴的运动控制1、微调操作1 首先进入微调操作模式,再选择移动量和要移动的坐标轴;2 然后按正确的方向摇动手动脉冲发生器手轮;3 根据坐标显示确定是否达到目标位置;2、连续进给选择手动模式,则按下任意坐标轴运动键即可实现该轴的连续进给进给速度可以设定,释放该键,运动停止;3、快速移动同时按下坐标轴和快速移动键,则可实现该轴的快速移动,运动速度为G00 ;三、常见故障及处理在手动控制机床移动或自动加工时,若机床移动部件超出其运动的极限位置软件行程限位或机械限位 ,则系统出现超程报警,蜂鸣器尖叫或报警灯亮,机床锁住;处理方法一般为：1、手动将超程部件移至安全行程内；2、解除报警;3、手动回机床原点参考点：开机后首先应回机床原点;1、将模式选择开关选到回原点模式REF键上；2、再选择快速移动倍率开关到合适倍率上；3、选择各轴依次回原点;1按下手动操作面板上的操作方式开关,2先将手动轴选择为Z轴,再按下“+”移动方向键,则Z轴将向参考点方向移动,一直至回零指示灯亮;根据自己的需要选择适合的速度；3然后分别选择Y、X轴进行同样的操作;4此时LED上指示机床坐标X、Y、Z、均为零注意事项1、在开机之前要先检查机床状况有无异常,润滑油是否足够等,如一切正常,方可开机；2、回原点前要确保各轴在运动时不与工作台上的夹具或工件发生干涉；3、回原点时一定要注意各轴运动的先后顺序;4．工作台的手动调整工作台拖板的手动调整是采用方向按键通过产生触发脉冲的形式或使用手轮通过产生手摇脉冲的方式来实施的;和手柄的粗调、微调一样,其手动调整也有两种方式;1粗调：A：按下手动操作面板上的操作方式开关,JOG键B：先选择要移动的轴,再按坐标轴移动方向按钮,则刀具主轴相对于工作台向相应的方向连续移动,C：移动速度受快速倍率旋钮的控制,移动距离受按压轴方向选择钮的时间的控制,即按即动,即松即停;采用该方式无法进行精确的尺寸调整,当移动量大时可采用此方法;2微调：本机床系统的微调需使用手轮来操作;A：将方式开关置为;B：再在手轮中选择移动轴和进给增量,按“逆正顺负”方向旋动手轮手柄,则刀具主轴相对于工作台向相应的方向移动,移动距离视进给增量档值和手轮刻度而定,手轮旋转360º,相当于100个刻度的对应值;4．MDI程序运行所谓MDI方式是指临时从数控面板上输入一个或几个程序段的指令并立即实施的运行方式;其基本操作方法如下：1置手动操作面板上的方式开关于MDI运行方式;2按数控面板上的“PROG”功能键;3在输入缓冲区输入一段程序指令,并以分号EOB结束,然后按INSERT插入键,程序内容即被加到番号为O0000的程序中;本系统中MDI方式可输入执行最多6行程序指令,而且在MDI程序指令中可调用已经存储的子程序或宏程序;MDI程序在运行以前可编辑修改,但不能存储,运行完后程序内容即被清空;若用M99作结束,则可重新运行该MDI程序;4程序输入完成后,按RESET复位键,光标回到程序头,按“循环启动”键即可实施MDI运行方式;若光标处于某程序行行首时,按了“循环启动”键,则程序将从当前光标所在行开始执行;5．MDI转速初定1置手动操作面板上的方式开关于MDI运行方式;2按数控面板上的“PROG”功能键;3在输入缓冲区输入一段程序指令,M03S200；按INSERT插入键,4程序输入完成后,按“循环启动”键即可实施MDI运行方式;6．安装工件操作根据不同的工件要选用不同的夹具,选用夹具的原则：1、定位可靠；2、夹紧力要足够;安装夹具前,一定要先将工作台和夹具清理干净;夹具装在工作台上,要先将夹具通过量表找正找平后,再用螺钉或压板将夹具压紧在工作台上;安装工件时,也要通过量表找正找平工件;一、虎钳找正步骤：1将工作台与虎钳地面擦拭干净;2将虎钳放到工作台上;3用百分表拉虎钳固定钳口与机床Y轴或X轴平行度,用木榔头敲击调整,平行度误差为内合格;4拧紧螺栓使虎钳紧固在工作台上;5再用百分表效验一下平行度是否有变化;二、装夹工件步骤：1根据所夹工件尺寸,调整钳口夹紧范围;2根据工件厚度选择合适尺寸垫铁,垫在工件下面;3工件被加工部分要高出钳口,避免刀具与钳口发生干涉;4圆形工件需用V型铁装夹;5旋紧手柄后,用木榔头敲击工件上表面,使之工件地面与垫铁贴合;7．刀具安装及原点确定数控铣床刀具安装操作使用刀具时,首先应确定数控铣床要求配备的刀柄及拉钉的标准和尺寸这一点很重要,一般规格不同无法安装,根据加工工艺选择刀柄、拉钉和刀具,并将它们装配好,然后装夹在数控铣床的主轴上;一、手动换刀过程手动在主轴上装卸刀柄的方法如下：1、确认刀具和刀柄的重量不超过机床规定的许用最大重量；2、清洁刀柄锥面和主轴锥孔；3、左手握住刀柄,将刀柄的键槽对准主轴端面键垂直伸入到主轴内,不可倾斜；4、右手按下换刀按钮,压缩空气从主轴内吹出以清洁主轴和刀柄,按住此按钮,直到刀柄锥面与主轴锥孔完全贴合后,松开按钮,刀柄即被自动夹紧,确认夹紧后方可松手；5、刀柄装上后,用手转动主轴检查刀柄是否正确装夹；6、卸刀柄时,先用左手握住刀柄,再用右手按换刀按钮否则刀具从主轴内掉下,可能会损坏刀具、工件和夹具等,取下刀柄;二、注意事项在手动换刀过程中应注意以下问题：1、应选择有足够刚度的刀具及刀柄,同时在装配刀具时保持合理的悬伸长度,以避免刀具在加工过程中产生变形；2、卸刀柄时,必须要有足够的动作空间,刀柄不能与工作台上的工件、夹具发生干涉；3、换刀过程中严禁主轴运转;三、换刀的步骤1、刀具准备及安装：2、刀具长、刀具半径的测量;3、刀具装入刀库;4、刀具登录;5、刀具补偿的输入;6、加工中心G54Z轴原点的确定步骤：1将刀具调入主轴;进入手动模式用量块测量,把屏幕切换到机床坐标显示状态; 2用100mm量块测量工件上表面与刀尖之间的距离,使刀刃和量块微微接触注意量块的插入与Z轴的移动两者要分步进行,否则量块在工件与刀具之间时移动Z 轴刀具易被撞坏;3测得机床坐标系Z轴的值后,在G54坐标系中Z轴输入数值公式为：G54Z＝机械Z－量块Z－当前刀具长度H;警告：用此方法确定G54Z轴时,程序中调刀后一定要有长度补偿语句：；否则刀具会扎入工件,出现撞车事故8．工作坐标系Z轴长度补偿效验：1将刀具提高工件上表面200mm以上;2在MDI模式下输入：T1;;3执行后效验Z轴长度补偿位置是否正确;执行时要小心刀具距离工件100mm处如不停止应立即按下停止键9．对刀与刀补1概念：把刀具的“刀位点”移到“起刀点”的过程叫对刀;2对刀方法根据现有条件和加工精度要求选择对刀方法,可采用试切法、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等;其中试切法对刀精度较低,加工中常用寻边器和Z 向设定器对刀,效率高,能保证对刀精度;3 对刀工具1寻边器2Z 轴设定器寻边器偏心式寻边器光电式寻边器Z轴设定器寻边器对刀Z轴设定器与刀具和工件的关系4采用试切法对刀及刀具补偿实例A、对刀对刀的目的是通过刀具或对刀工具确定工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系,并将对刀数据输入到相应的存储位置;它是数控加工中最重要的操作内容,其准确性将直接影响零件的加工精度;对刀操作分为 X 、 Y 向对刀和 Z 向对刀;1、对刀方法根据现有条件和加工精度要求选择对刀方法,可采用试切法、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等;其中试切法对刀精度较低,加工中常用寻边器和 Z 向设定器对刀,效率高,能保证对刀精度;2、对刀工具1 寻边器寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的 X 、 Y 值,也可以测量工件的简单尺寸;寻边器有偏心式和光电式等类型,其中以光电式较为常用;光电式寻边器的测头一般为 10mm 的钢球 ,用弹簧拉紧在光电式寻边器的测杆上,碰到工件时可以退让,并将电路导通,发出光讯号,通过光电式寻边器的指示和机床坐标位置即可得到被测表面的坐标位置,具体使用方法见下述对刀实例;2 Z轴设定器Z 轴设定器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的 Z 轴坐标,或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度;Z 轴设定器有光电式和指针式等类型,通过光电指示或指针判断刀具与对刀器是否接触,对刀精度一般可达 ;Z轴设定器带有磁性表座,可以牢固地附着在工件或夹具上,其高度一般为 50mm 或 100mm, 如图 4-11 所示;3、对刀实例一：如图所示零件,采用寻边器对刀,其详细步骤如下：1 X 、 Y 向对刀①将工件通过夹具装在机床工作台上,装夹时,工件的四个侧面都应留出寻边器的测量位置;②快速移动工作台和主轴,让寻边器测头靠近工件的左侧；③改用微调操作,让测头慢慢接触到工件左侧,直到寻边器发光,记下此时机床坐标系中的 X 坐标值, 如；④抬起寻边器至工件上表面之上,快速移动工作台和主轴,让测头靠近工件右侧；⑤改用微调操作,让测头慢慢接触到工件左侧,直到寻边器发光,记下此时机械坐标系中的 X 坐标值,如；⑥若测头直径为 10mm ,则工件长度为 -10=100,据此可得工件坐标系原点 W 在机床坐标系中的 X 坐标值为 +100/2+5= ；⑦同理可测得工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Y 坐标值;2 Z 向对刀①卸下寻边器,将加工所用刀具装上主轴；②将 Z 轴设定器或固定高度的对刀块,以下同放置在工件上平面上；③快速移动主轴,让刀具端面靠近 Z 轴设定器上表面；④改用微调操作,让刀具端面慢慢接触到 Z 轴设定器上表面,直到其指针指示到零位；⑤记下此时机床坐标系中的 Z 值,如；⑥若 Z 轴设定器的高度为 50mm ,则工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Z 坐标值为 30-20=;3 将测得的 X 、 Y 、 Z 值输入到机床工件坐标系存储地址中一般使用G54-G59 代码存储对刀参数 ;4、注意事项在对刀操作过程中需注意以下问题：1 根据加工要求采用正确的对刀工具,控制对刀误差；2 在对刀过程中,可通过改变微调进给量来提高对刀精度；3 对刀时需小心谨慎操作,尤其要注意移动方向,避免发生碰撞危险；4 对刀数据一定要存入与程序对应的存储地址,防止因调用错误而产生严重后果;对刀实例二：G92对刀1选择工作方式为“手动”JOG；2按POS 键,使屏幕显示为相对坐标;3手动向左移动刀具,让刀具侧面与工件左侧的中部轻碰,按Ｘ键,使之闪烁,按CAN 键,使屏幕X=0;4抬起刀具,并且向右移动刀具,使刀具与工件右侧面的中部轻碰,记下此时X 向的相对坐标值,记为X2;根据坐标公式：中点X =22x 把刀具移到22x ,把方式选择开关调到“MDI”位置,输入指令G92 X0,按循环起动键5同理可求得工件在Y 轴方向的中点坐标;6先抬起刀具,然后让铣刀下降与工件表面轻碰;7把方式选择开关调到“MDI”位置;8输入指令G90 G00 Z100,按循环起动键,再输入指令 G92 Z100,再按循环起动键;则刀具可到达起刀点;对刀完成;5刀具半径的设定输入步骤：1按OFSET SETTINGAL 功能键,按软键刀补,进入了刀具半径设置画面; 2找到需要设定半径量的刀具号行,使光标移向该行的形状D 列位置上; 3输入刀具半径值,按INPUT 功能键;对刀实例三：G54在工件的几何中心毛坯件1、将工件通过夹具装在机床工作台上,找正;2、快速移动工作台,让直径为 10mm 铣刀靠近工件的左侧；3、改用微调操作,让直径为 10mm 铣刀慢慢接触到工件左侧；4、抬起直径为 10mm 铣刀至工件上表面之上；5、按‘POS ’键,再按‘相对坐标’,按‘X ’,按‘置零’,快速移动工作台,让直径为 10mm 铣刀靠近工件右侧；6、改用微调操作,让直径为 10mm 铣刀慢慢接触到工件右侧；7、抬起直径为 10mm 铣刀至工件上表面之上；8、记下刀具的X 相对坐标；移动工作台,让直径为 10mm 铣刀移到X/2处；9、按‘OFFSET ’再按‘工件坐标系’把光标移到G54的X 处；10、按 ‘X0’再按‘测量’X 向对刀完成;11、快速移动工作台,让直径为 10mm 铣刀靠近工件的前侧；12、改用微调操作,让直径为 10mm 铣刀慢慢接触到工件前侧；13、抬起直径为 10mm 铣刀至工件上表面之上；14、按‘POS ’键,再按‘相对坐标’,按‘Y ’,按‘置零’,快速移动工作台,让直径为 10mm 铣刀靠近工件后侧；15、改用微调操作,让直径为 10mm 铣刀慢慢接触到工件后侧；16、抬起直径为 10mm 铣刀至工件上表面之上；17、记下刀具的Y 相对坐标；移动工作台,让直径为 10mm 铣刀移到Y/2处；18、按‘OFFSET ’再按‘工件坐标系’把光标移到G54的Y 处；19、按 ‘Y0’再按‘测量’Y 向对刀完成;20、快速移动主轴,让刀具端面靠近上表面；21、改用微调操作,让刀具端面慢慢接触到上表面,直到切到工件；22、按‘OFFSET’再按‘工件坐标系’把光标移到G54的Z处；23、按‘Z0’再按‘测量’Z向对刀完成;G54在工件的几何边角毛坯件1、将工件通过夹具装在机床工作台上,找正;2、快速移动工作台,让直径为 10mm铣刀靠近工件的左侧；3、改用微调操作,让直径为 10mm铣刀慢慢接触到工件左侧；4、抬起直径为 10mm铣刀至工件上表面之上；5、按‘POS’键,再按‘相对坐标’,按‘X’,按‘置零’,移动工作台,让直径为10mm铣刀向工件内移动5mm；6、按‘OFFSET’再按‘工件坐标系’把光标移到G54的X处7、同理对Y方向的刀；8、快速移动,让刀具端面靠近上表面；12、改用微调操作,让刀具端面慢慢接触到上表面,直到切到工件；13、按‘OFFSET’再按‘工件坐标系’把光标移到G54的Z处；14、按‘Z0’再按‘测量’Z向对刀完成;刀具补偿值的输入和修改根据刀具的实际尺寸和位置,将刀具半径补偿值和刀具长度补偿值输入到与程序对应的存储位置;需注意的是,补偿的数据正确性、符号正确性及数据所在地址正确性都将威胁到加工,从而导致撞车危险或加工报废;10、程序输入与编辑选择EDIT 编辑模式;在系统操作面板上,按PRGRM键,CRT出现编程界面,系统处于程序编辑状态,按程序编制格式进行程序的输入和修改,然后将程序保存在系统中;也可以通过系统软键的操作,对程序进行程序选择、程序拷贝、程序改名、程序删除、通信、取消等操作;A自动运转1 存储器方式下的自动运转自动运行前必须正确安装工件及相应刀具,并进行对刀操作;其操作步骤如下：1 预先将程序存入存储器中;2 选择要运转的程序;3 选择自动模式;4 按循环启动键,开始自动运转,“循环启动指示灯”点亮;2 MDI方式下的自动运转1 选择MDI模式;2 按主功能的PRGRM键;3 按PAGE键,使画面的左上角显示MDI,4 由地址键、数字键输入指令或数据,按INPUT键确认;5 按操作面板上的循环启动键执行;3 自动运转停止1 程序停止M00;执行M00指令之后,自动运转停止;与单程序段停止相同,到此为止的模态信息全部被保存,按循环启动键,可使其再开始自动运转;2 任选停止M01;与M00相同,执行含有M01指令的程序段之后,自动运转停止,但仅限于机床操作面板上的选择停开关接通时的状态;3 程序结束M02、M30;自动运转停止,呈复位状态;4 进给保持;在程序运转中,按机床操作面板上的进给保持按钮,可使自动运转暂时停止;5 复位;由CRT/MDI的复位按钮、外部复位信号可使自动运转停止,呈复位状态;若在移动中复位,机床减速后将停止;B试运转1 全轴机床锁住;若按下机床操作面板上的锁定键,机床停止移动,但位置坐标的显示和机床移动时一样;此外,M、S、T功能也可以执行;此开关用于程序的检测;2 Z轴指令取消;若接通Z轴指令取消开关,则手动、自动运转中的Z轴停止移动,位置显示却同其轴实际移动一样被更新;3 辅助功能锁住;机床操作面板上的辅助功能锁定开关一接通,M、S、T 代码的指令被锁住不能执行,M00、M01、M02、M30、M98、M99可以正常执行;辅助功能锁住与机床锁住一样用于程序检测;4 进给速度倍率;用进给速度倍率开关选择程序指定的进给速度百分数,以改变进给速度倍率,按照刻度可实现0%～150%的倍率修调;5 快速进给倍率;可以将以下的快速进给速度变为100%、50%、25%或F0由机床决定;①由G00指令的快速进给;②固定循环中的快速进给;③执行指令G27、G28时的快速进给;④手动快速进给;6 单程序段;若选择单段模式,则执行一个程序段后,机床停止;①使用指令G28、G29、G30时,即使在中间点,也能进行单程序段停止;②固定循环的单程序段停止时,进给保持灯亮;③M98P××；M99；的程序段不能单程序段停止;但是,M98、M99的程序中有O、N、P以外的地址时,可以单程序段停止;C数据的显示与设定偏置量设置;操作步骤如下：①按MENU OFFSET主功能键;②按PAGE键,显示所需要的页面;③使光标移向需要变更的偏置号位置;④由数据输入键输入补偿量;⑤按INPUT键,确认并显示补偿值D机床的急停1 使用急停按钮;如果在机床运行时按下急停按钮,机床进给运动和主轴运动会立即停止工作;待排除故障,重新执行程序恢复机床的工作时,顺时针旋转该按钮,按下机床复位按钮复位后,进行手动返回机床参考点的操作;2 使用进给保持按钮;如果在机床运行时按下进给保持按钮,则机床处于保持状态;待急停解除之后,按下循环启动按钮恢复机床运行状态,无需进行返回参考点的操作;11、数控铣床零件加工实例操作一、加工要求加工如图所示零件;零件材料为 LY12 ,单件生产;零件毛坯已加工到尺寸;选用设备： XK714B 数控铣床二、准备工作加工以前完成相关准备工作,包括工艺分析及工艺路线设计、刀具及夹具的选择、程序编制等;三、操作步骤及内容1、开机,各坐标轴手动回机床原点2、刀具安装根据加工要求选择Φ10 高速钢立铣刀,用弹簧夹头刀柄装夹后将其装上主轴;3、清洁工作台,安装夹具和工件将平口虎钳清理干净装在干净的工作台上,通过百分表找正、找平虎钳,再将工件装正在虎钳上;4、对刀设定工件坐标系1 用寻边器对刀,确定 X 、 Y 向的零偏值,将 X 、 Y 向的零偏值输入到工件坐标系 G54 中；2 将加工所用刀具装上主轴,再将 Z 轴设定器安放在工件的上表面上,确定 Z 向的零偏值,输入到工件坐标系 G54 中 ;5、设置刀具补偿值将刀具半径补偿值 5 输入到刀具补偿地址 D01 ;6、输入加工程序将计算机生成好的加工程序通过数据线传输到机床数控系统的内存中;7、调试加工程序把工件坐标系的 Z 值沿 +Z 向平移 100mm ,按下数控启动键,适当降低进给速度,检查刀具运动是否正确;8、自动加工把工件坐标系的 Z 值恢复原值,将进给倍率开关打到低档,按下数控启动键运行程序,开始加工;机床加工时,适当调整主轴转速和进给速度,并注意监控加工状态,保证加工正常;9、取下工件,用游标卡尺进行尺寸检测10、清理加工现场11、关机。
数控车削指令代码主轴正转
数控车削指令代码主轴正转一、数控车削指令代码简介数控车床是一种利用数控系统控制刀具在工件上进行切削的机床。
在数控车削中，指令代码用于控制主轴的旋转方向与速度，其中主轴正转是常见的一种操作。
本文将详细讨论数控车削指令代码中主轴正转相关的内容。
二、主轴正转的定义与意义主轴正转是指数控车床中主轴以正向旋转的操作。
正转的意义在于控制车床切削力方向与切削速度，使得切削过程更加高效和稳定。
三、数控车削指令代码中的主轴正转数控车削指令代码中，主轴正转的操作通过特定的指令实现。
以下是常见的几种数控车削指令代码中主轴正转的表示方法：1.G01：主轴正转指令代码为G01。
该指令用于控制刀具从起始点等速前进到指定的终点。
主轴正转可以通过在G代码后面添加S参数来设置旋转速度，例如G01 S1000表示主轴以1000转/分钟的速度正转。
2.M03：主轴正转指令代码为M03。
该指令用于启动主轴正转，一般在主轴静止时使用。
M03指令后面可以添加S参数来设置旋转速度，例如M03 S500表示主轴以500转/分钟的速度正转。
3.M04：主轴正转指令代码为M04。
该指令也用于启动主轴正转，与M03指令的区别在于M04指令可以控制主轴的旋转方向。
M04指令后面可以添加S参数来设置旋转速度，例如M04 S800表示主轴以800转/分钟的速度正转。
四、主轴正转在数控车削中的应用主轴正转在数控车削中有着广泛的应用。
以下是几个主轴正转在数控车削中的具体应用场景：1.螺纹加工：在进行螺纹加工时，需要通过主轴正转来实现工件与刀具之间的旋转运动，以便达到正向切削的效果。
2.镗削加工：在进行镗削加工时，主轴正转可以帮助刀具在工件上的运动，确保镗削加工的精度和质量。
3.钻孔加工：在进行钻孔加工时，主轴正转可以帮助刀具的旋转，使得钻孔过程更加高效。
五、主轴正转的注意事项与优化方法在进行主轴正转操作时，需要注意以下几点，并可以通过一些优化方法来改善工艺效果：1.切削速度：主轴正转的切削速度需要根据具体的工件材料和加工要求进行合理设置，过高或过低的切削速度都会影响加工效果。
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速度监控的门限值
主轴各档最高转速
35130
GEAR_STEP_MAX_VELO_LIMI T[0]...[5]
主轴各档最高转速限制
2）与变频主轴相关伺服驱动器的数据设置
利用准备好的“驱动器调试电缆”将计算机与611UE 的X471 连接起来； 从WINDOWS 的“开始”中找到驱动器调试工具SimoCom U，并启动； 选择联机方式；进入专家表（Ctrl+E），配置电机参数： P890=4 编码器信号源来自X472 接口 P922=104 主轴信号的PROFIBUS 报文类型 P1007=编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数MD31020
数控机床主轴控制
1.数控机床主轴电气控制原理 2.数控机床主轴控制的相关PLC 3.数控机床主轴控制的相关参数
1.数控机床主轴电气控制原理 就电气控制而言，机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。 一般情况下，机床主轴的控制系统为速度控制系统，而机床伺服轴 的控制系统为位置控制系统。换句话说，主轴编码器一般情况下不 是用于位置反馈的（也不是用于速度反馈的），而仅作为速度测量 元件使用，从主轴编码器上所获取的数据，一般有两个用途，其一 是用于主轴转速显示；其二是用于主轴与伺服轴配合运行的场合 （如螺纹切削加工，恒线速加工，G95转进给等）。
9
10 11 12 13 14 15
P 电源正
R M 电源地 *R 空 空 空
6)伺服主轴的电气控制原理图
2.数控机床主轴控制的相关PLC 1)配置主轴
2) 主轴使能控制
4）主轴点动
3.数控机床主轴的相关参数 1）与变频主轴相关机床数据的设定
数据号 13060 13060 13070 30134 数据名 DRIVE_TELEGRAM_TYPE[ 0 ] DRIVE_TELEGRAM_TYPE[ 4 ] DRIVE_FUNCTION_MASK[ 0 ] IS_UNIPOLAR_OUTPUT[ 0,AX3 ] 值 0 0 8000 0 1 2 30110 30120 30130 30200 CTRLOUT_MODULE_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_TYPE[0] NUM_ENCS 1 2 0 1 数据说明 总线地址12 的报文类型 总线地址10 的报文类型 总线地址12 的功能选项：模拟主轴 双极性模拟量（出厂设定） 单极性模拟量（使能 & 方向） 单极性模拟量（+使能 & -使能） 给定值模块号 给定值号信号端口 给定值输出类型 编码器数量
802D数控系统配置变频主轴时,变频器0-10V的指令电压是 通过611UE的X411端口上的75.A和15给出的,正反转指令是通过 X453端口上的Q0.A和Q1.A给出的
4) X471主轴编码器接口说明
引脚
说明
引脚
说明
1
2 3 4 5 6 7 8
P 电源正
M 电源地 A *A 空 B *B 空
在SimoComU 的主画面上选择图标 选择图标 上电复位
存储数据 ，
P922=0 主轴信号的PROFIBUS 报文类型，然后再SimoComU 的上 设定模拟输出和数字量输出，见下图：
3)与伺服主轴相关的机床数据
数据号 13060 30110 30120 30130 30200 30220 30230 数据名 DRIVE_TELEGRAM_TYPE[ 4 ] CTRLOUT_MODULE_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_TYPE[0] NUM_ENCS ENC_MODULE_NR[ 0,AX3 ] ENC_INPUT_NR[ 0, AX3 ] 值 0 5 2 0 1 5 2 给定值模块号 给定值号信号端口 给定值输出类型 编码器数量 编码器模块号 编码器信号端口号 数据说明 报文类型(总线地址10)
30220
30230
ENC_MODULE_NR[ 0,AX3 ]
ENC_INPUT_NR[ 0, AX3 ]
1
2
编码器模块号
编码器信号端口号
数据号 30240 31020
数据名 ENC_TYPE[0] ENC_RESOL[ 0, AX3 ]
值 2 编码器类型
数据说明
实际值TTL 编码器每转脉冲数
32000
相同。
在SimoComU 的主画面上选择图标 选择图标 上电复位 存储数据 ，
P922=0 主轴信号的PROFIBUS 报文类型
P890=4 编码器信号源来自X472 接口 P915[8]=50103 总线给定值配置：模拟输出送到X441 的端子75.A 和15 P915[9]=50107 总线给定值配置：数字输出送到X453 的端子Q0.A 和Q1.A 注意：参数的索引号[8]、[9]需要用鼠标右键激活显示滤波器：
32020 32250 32260
MAX_AX_VELO
JOG_VELO_RAPID RATED_OUTVAL[ 0, AX3 ] RATED_VELO[ 4 ] 100
最大轴速度
点动方式快速速度 额定输出值（%）* 实际值额定电机转速(对应模拟电压)*
36200
35110
AX_VELO_LIMIT[0]...[5]
子公司、日本三肯、安川等。闭环主轴驱动装置一般由各数控
公司自行研制并生产，如西门子公司的611系列，日本发那克 公司的α 系列等。
1.2变频主轴的电ຫໍສະໝຸດ 控制原理1)变频器的电气控制原理图
2)MM420 变频器电源及电机强电接线端子排列如下图所示：
3)变频器接线方框图
4)变频器与611U伺服驱动的连接图
注：当机床主轴驱动单元使用了带速度反馈的驱动装置
以及标准主轴电机时，主轴可以根据需要工作在伺服状态。 此时，主轴编码器作为位置反馈元件使用。
机床主轴，一般用于给机床加工提供动力，通常主轴 驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类； 主轴驱动切削工件旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。 主轴电机通常有普通电机与标准主轴电机两种（与之对应的驱 动装置也分为开环与闭环两种）。 主轴驱动装置，有普通变频器和闭环主轴驱动装置等， 普通变频器的生产厂家很多，目前市场上流行的有德国西门