数控维修实训指导书

数控维修实训指导书FANUC0imateC/0iC型数控系统顾拥军顾海编写二00九年八月目录项目一FANUC0imate/0i系统的基本连接项目二系统数据的传输项目三机床参数的设置实验项目四伺服驱动单元的调试及故障诊断项目五主轴变频单元的调试及故障项目六机床主轴的概念及主轴编码器的安装与故障诊断项目七PLC编程练习项目八机床回参考点项目九丝杆螺距误差补偿项目十外围机床故障模拟与诊断项目十一刀架控制原理及调试项目十二数控机床全闭环控制（配光栅尺）项目一FANUCOiC/0imateC数控系统的基本连接一、实训目的1、了解FANUC数控系统的各基本单元2、了解FANUC数控系统的硬件连接二、实训设备1、RS-SY-0iC/0imateC数控机床综合实验系统。三、基础知识目前FANUC出厂的0iC/0i-Mate-C包括加工中心/铣床用的0IMC/0i-Mate-MC和车床用的0iTC/0i-Mate-TC，各系统一般配置如下：系统型号用于机床放大器电机０iC最多4轴０iMC加工中心，铣床αi系列的放大器αi,αIs系列０iTC车床αi系列的放大器αi,αIs系列0iMateC最多3轴０iMateMC加工中心，铣床βi系列的放大器βi,βIs系列０iMateTC车床βi系列的放大器βi,βIs系列注意：对于0iMate-C,如果没有主轴电机,伺服放大器是单轴型(SVU),如果包括主轴电机，放大器是一体型(SVPM)。1、FANUCOi-C及FANUC0IMate-C系统构成：FANUCOi-C系统可控制4个进给轴和一个伺服主轴（或变频主轴）。它包括基本控制单元、伺服放大器、伺服电机等。FANUC0IMate-C系统可控制3个进给轴和一个伺服主轴（或变频主轴）。它包括基本控制单元、伺服放大器、伺服电机和外置I/O模块等。FANUC0iC/0imateC控制单元接口见下图注意:１.FSSB光缆一般接左边插口。2.风扇，电池，软键，MDI等一般都已经连接好，不要改动。3.伺服检测[CA69]不需要连接。4.电源线可能有两个插头，一个为＋24V输入(左)，另一个为+24V输出(右)。具体接线为（1-24V,2-0V,3-地线）。5.RS232接口是和电脑接口的连接线。一般接左边（如果不和电脑连接，可不接此线）。6.串行主轴／编码器的连接，如果使用FANUC的主轴放大器，这个接口是连接放大器的指令线，如果主轴使用的是变频器（指令线由JA40模拟主轴接口连接），则这里连接主轴位置编码器（车床一般都要接编码器，如果是FANUC的主轴放大器，则编码器连接到主轴放大器的JYA3）。7.对于I/OLink［JD1A］是连接到I/O模块或机床操作面板的，必须连接。8.存储卡插槽（在系统的正面），用于连接存储卡，可对参数，程序，梯形图等数据进行输入／输出操作，也可以进行DNC加工。2、FANUCOiC/0imateC整个系统间的部件连接DC24V电源24V-IN（CP1）（CN2）MDI（CA55）R232（JD36B）A-DUT8HDI（JA40）软键电缆MDI单元CK1RS232-C接口模拟主轴高速跳转信号输入R232（JD36A）RS232-C接口主轴位置编码器接口(模拟用)I/OLINK(JD1A)I/OLINK连接SPDL&LPOS(JA7A)AC200VAC200V空气开关MCCAC电抗器CX1ATB2CX3CX4JX1BCX2ATB1CX1BJX1ACX2BTB2CX1AJA7BJA7ATB1CXA2AJX1BTB2JYA3位置编码器串行主轴电机第二主轴TB2CXA2BJX1ACOP10BCOP10ATB1CXA2AJX1BTB2JF1SVMCOP10BCOP10ACOP10BCOP10A伺服卡FSSB(COP10A)伺服检查板3、FANUCI/OLINK连接1)0i用I/0单元2)0imate用I/0单元4、系统电源的接通顺序按如下顺序接通各单元的电源或全部同时接通。（1）、机床的电源（200VAC）。（2）、伺服放大器的控制电源（200VAC）。（3）、I/O设备；显示器的电源；CNC控制单元的电源（24VDC）。5、系统电源的关断顺序按如下顺序关断各单元的电源或全部同时关断。（1）、I/O设备；CNC控制单元的电源（24VDC）。（2）、伺服放大器的控制电源（200VAC）。（3）、机床的电源（200VAC）。四、训练内容1、系统电源的连接2、系统与外围设备的连接3、系统与主轴变频器的连接4、系统与伺服放大器的连接5、实验台上线路的连接6、系统的通电五、操作步骤1、系统电源的连接a.在各个伺服模块的L1、L2、L3端子上同时接入交流200V的电压，CXA19A插头上接入DC24V的电压；b.在系统基本单元的CP1，I/O模块的CP1插头上接入DC24V的电源。2、系统与外围设备的连接a.系统基本单元的JA7A插头通过电缆连接到主轴位置编码器接口；b.系统基本单元的JD1A插头通过I/OLINK电缆连接到外置I/O模块。3、系统与主轴变频器的连接a.系统基本单元的JA40插头连接到变频器的指令输入口；b.在变频器R、S、T端子上接入220V/380V电压，端子上接入正、反转信号，U、V、W端子上接入电机动力线。4、系统与伺服放大器的连接a.系统基本单元的COP10A插头通过光缆连接到伺服单元的COP10B。b.伺服单元的U、V、W端子上接入伺服电机的动力线。c.伺服单元的CX30插头上接入急停信号。d.伺服单元的CX29插头上接入控制驱动主电源的接触器线圈。e.伺服单元的CX19插头上接入驱动控制电源24VDC5、实验台上线路的连接6、系统的通电通电前的线路检查·用万用表ACV档测量AC200V是否正常：断开各变压器次级，用万用表ACV档测量各次级电压是否正常，如正常将电路恢复。·用万用表DCV档测量开关电源输出电压是否正常（DC24V）：断开DC24V输出端，给开关电源供电，用万用表DCV档测量其电压，如正常即可进行下一步。·断开电源，用万用表电阻档测量各电源输出端对地是否短路。·按图纸要求将电路恢复。六、思考题1、伺服驱动器有哪些信号与数控系统相连？分别起什么作用？伺服单元的COP10B插头通过光缆连接到系统基本单元的COP10A,系统对驱动的控制信号和电机的编码器反馈信号都是通过光缆进行传输的。2、数控系统内置可编程控制器起什么作用？PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有轨迹上的具体要求，它接受数控装置的控制代码M（辅助功能）、S（主轴转速）、T（选刀、换刀）等顺序动作信息，对其进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作；它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床动作，另一方面将指令送往数控装置用于加工过程的控制。项目二FANUC数控系统数据的传输一、实训目的：1、掌握FANUC0iC/0imateC系统的数据传输方法。二、实训设备：1、RS-SY-0iC/0imateC数控机床综合实验系统2、计算机（电脑）及RS232串行通讯电缆三、基础知识：1、有关RS232口参数的含义（1）PRM0000ISO0：用EIA代码输出1：用ISO代码输出（2）PRM0020：选择I/O通道0：通道11：通道12：通道2（3）PRM0101NFD0：输出数据时，输出同步孔。1：输出数据时，不输出同步孔。ASI0：输入时，用EIA或ISO代码。1：用ASCII代码。SB20：停止位是1位。1：停止位是2位。（4）PRM0102：输入/输出设备的规格号0：RS232C(使用代码DC1-DC4)1：FANUC磁泡盒2：FANUCFloppycassetteadapterF13：PROGRAMFILEMate,FANUCFAcardadapter,FANUCFloppycassetteadapter,FANUCHandyfile,FANUCSYSTEMP-MODELH4：RS232C(不使用代码DC1-DC4)5：手提式纸带阅读机6：FANUCPPR，FANUCSYSTEMP-MODELG，FANUCSYSTEMP-MODELH（5）PRM0103：波特率（设定传送速度）1：505：2009：24002：1006：30010：48003：1107：60011：96004：1508：120012：192002、RS232串行通讯电缆的连接严禁在通电状态下插拔通讯电缆，防止烧口。四、训练内容1、输入输出用参数的设定2、输出CNC参数3、输入CNC参数4、输出零件程序5、输入零件程序五、操作步骤1、输入输出用参数的设定（1）按实验一的方法设定如下参数：PRM0000设定为00000010PRM0020设定为0PRM0101设定为00000001PRM0102设定为0（用RS232传输）PRM0103设定为10（传送速度为4800波特率），设定为11（传送速度为9600波特率）2、输出CNC参数（1）选择EDIT（编辑）方式。（2）按SYSTEM键，再按PARAM软键，选择参数画面。（3）按（OPRT）软键，再按连续菜单扩展键。（4）启动电脑侧传输软件处于等待输入状态。（5）系统侧按PUNCH软键，再按EXEC软键，开始输出参数。同时画面下部的状态显示上的“OUTPUT”闪烁，直到参数输出停止，按RESET键可停止参数的输出。3、输入CNC参数（1）进入急停状态。（2）按数次SETTING键，可显示设定画面。（3）确认[参数写入=1]。（4）按菜单扩展键。（5）按READ软键，再按EXEC软键后，系统处于等待输入状态。（6）电脑侧找到相应数据，启动传输软件，执行输出，系统就开始输入参数。同时画面下部的状态显示上的“INPUT”闪烁，直到参数输入停止，按RESET键可停止参数的输入。（7）输入完参数后，关断一次电源，再打开。4、输出零件程序（1）选择EDIT（编辑）方式。（2）按PROG键，再按[程序]键，显示程序内容。（3）先按[操作]键，再按扩展键。（4）用MDI输入要输出的程序号。要全部程序输出时，按键O-9999。（5）启动电脑侧传输软件处于等待输入状态。（6）按PUNCH键，EXEC键后，开始输出程序。同时画面下部的状态显示上的“OUTPUT”闪烁，直到程序输出停止，按RESET键可停止程序的输出。5、输入零件程序（1）选择EDIT（编辑）方式。（2）将程序保护开关置于ON位置。（3）按PROG键，再按软键[程序]，选择程序内容显示画面。（4）按软键OPRT，连续菜单扩展键。（5）按软键READ，再按EXEC软键后，系统处于等待输入状态。（6）电脑侧找到相应程序，启动传输软件，执行输出，系统就开始输入程序。同时画面下部的状态显示上的“INPUT”闪烁，直到程序输入停止，按RESET键可停止程序的输入。六、思考题1、当要求以9600的波特率传送数据时，相应的参数应该怎么修改？2、用计算机的RS232口输入输出参数时，系统应该处于什么方式？项目三机床参数的设置一、实训目的1、了解机床参数在数控机床调试中的应用。二、实训设备1、RS-SY-0iC/0imateC数控机床综合实验系统。三、基础知识1、参数的分类FANUC0I系统主要包括以下参数：有关“SETTING”的参数、有关阅读机/穿孔机接口的参数、有关轴控制/设定单位的参数、有关坐标系的参数、有关储存行程检测参数、有关进给速度的参数、有关伺服的参数、有关显示及编辑的参数、有关编程的参数、有关螺距误差补偿的参数、有关主轴控制的参数、有关软操作面板的参数、有关基本功能的参数。2、参数的含义(这里只介绍几种，具体查看FANUC0I参数使用说明书)参数8130:总控制轴数(设定了此参数时,要切断一次电源)。参数8131(设定了此参数时,要切断一次电源)。HPG手轮进给是否使用。0：不使用1：使用FIDF1位的进给是否使用。0：不使用1：使用EDC外部加减速是否使用。0：不使用1：使用AOV自动拐角倍率是否使用。