华中数控车削系统

2024-08-11

华中数控车削系统（精选8篇）

华中数控车削系统篇1

华中“世纪星”数控系统是在华中I型、华中2000系列数控系统的基础上, 满足用户对低价格、高性能、简单、可靠的要求而开发的数控系统, 适用于各种车、铣、加工中心等机床的控制。华中“世纪星”数控系统严格按照国家有关数控系统的技术质量标准生产, 并且通过了国家机床质量监督检验中心的各项严格检验。

技术特点及应用领域

世纪星系列数控系统 (HNC-21T、HNC-21M/22M) 相对于国内外其他同等档次数控系统, 具有以下几个鲜明特点:

1、高可靠性

选用嵌入式工业PC;全密封防静电面板结构, 超强的抗干扰能力。

2、高性能

最多控制轴数为4个进给轴和1个主轴, 支持4轴联动;全汉字操作界面、故障诊断与报警、多种形式的图形加工轨迹显示和仿真, 操作简便, 易于掌握和使用。

3、低价位

与其他国内外同等档次的普及型数控系统产品相比, 世纪星系列数控系统性能/价格比较高。如果配套选用华中数控的全数字交流伺服驱动和交流永磁同步电机、伺服主轴系统等, 数控系统的整体价格只有国外同档次产品的1/2到1/3。

4、配置灵活

可自由选配各种类型的脉冲接口、模拟接口交流伺服驱动单元或步进电机驱动单元;除标准机床控制面板外, 配置40路光电隔离开关量输入和32路功率放大开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制接口与编码器接口, 还可扩展远程128路输入/128路输出端子板。

5、真正的闭环控制

世纪星系列数控系统配置交流伺服驱动器和伺服电机时, 伺服驱动器和伺服电机的位置信号是实时反馈到数控单元, 由数控单元对它们的实际运行全过程进行精确的闭环控制。

华中“世纪星”数控系统目前已广泛用于车、铣、磨、锻、齿轮、仿形、激光加工、纺织、医疗等设备, 适用的领域有数控机床配套、传统产业改造、数控技术教学等。

市场预测

目前, 我国机械制造工业的发展水平低下, 相当多的企业所使用的设备仍是最简单的普通机床。我国机床的拥有量达400万台, 但其中数控机床仅占2%, 而西方发达国家已经达到30%-40%。若我国机床数控化率提高1%, 即需要4万套数控系统, 按每套约5万元计算, 则产生近20亿元的市场需求。

经济效益分析

世纪星系列数控系统性价比较高, 配置世纪星系统的数控机床可以大大提高经济效益。

服务内容

1、为机床制造企业提供数控系统, 合作生产适销对路的数控机床, 提高机床的附加值。

2、应用高科技的数控技术, 为我国的制造业的骨干重点企业改造机床, 使老设备恢复使用并提高性能, 为企业节约大量的设备购置费用。

合作方式

1、为机床制造企业提供数控系统解决方案;

2、为各类企业提供机床设备数控改造工程服务;

3、为各类学校提供数控人才培养方案和设备。

单位:华中科技大学

地址:湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号

邮编:430074

华中数控车削系统篇2

关键词：机床故障PLC故障机床强电故障机床弱电故障刀架故障I/O接口

一、数控机床的结构框架及故障类型

数控机床由四大部分组成：CNC装置、输入输出、机床伺服电气控制和机床主体。而CNC装置是数控系统的核心，CNC数控是由软件（存储的程序）来实现数字控制，实现动作的执行，完成相关任务要求。而CNC装置结构包括了软件结构（管理软件、控制软件）与硬件结构。其中硬件结构由CPU及总线（数据运算、控制器）、存储器（RAM、EPROM）、PLC装置（逻辑程序、逻辑运算）、I/O接口电路（I接口、O接口）、MDI/CRT接口、位置控制器等构成。在一个设备的使用中或多或少会出现故障，有主机故障和电气故障。主机故障主要是发生于机床本体部分（机床侧）的机械故障。电气故障分成强电故障与弱电故障。强电故障，主要是指发生于机床侧的电器器件及其组成电路故障。弱电故障是数控机床故障诊断的主要难点，存在于CNC装置系统，可以分成硬件故障与软件故障。（如图一数控机床故障类型）

约占5%的“不明故障”是起因于被干扰的数字信号（或存储的数据与参数）；约10%的故障起因于监控程序、管理程序以及微程序等造成的软件故障；新程序或机床调试阶段，操作工失误造成不少“软件”故障。

（注：本文重点集中在电气故障的分析与维修，对机械部件故障不做讲述）

二、数控机床电气故障维修原则

1、先经问、听、看诊后动手。先询问产生故障的前后经过及故障现象，了解其维修史，使用年限等，观察外围状况，有无明显裂痕、缺损，并熟悉电路原理和结构特点。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式及周围其他器件的关系，做好标记。

2、先外后内。在拆卸前先检查设备周边的故障因素，由表及内，确定为机内故障后才能拆卸。否則，盲目拆卸，可能使设备越修越坏。

3、先机械后电气。只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部件，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的动作关系，以免误判。

4、先静态后动态。在设备未通电时，判断电气设备按钮接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而断定故障的所在。通电试验听其声，测参数判断故障，最后进行维修。如电机缺相时，若测量三相电压值无法判断时，就应该听其声单独测每相对地电压，方可判断那一相缺损。

5、先清洁后维修。对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵，许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。经清洁故障往往会排除。

6、先电源后设备。电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。

7、先普遍后特殊。因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50%，电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。例如，一个0.5KW电机带不动负载，有人认为是负载故障，根据经验用手抓电机，结果是电机本身问题。

8、先故障后调试。对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路正常的前提下进行。

三、常见的故障分析及维修

对于机床的电气故障，按其原理可分为电源回路和动作回路（强电控制动作，弱电控制强电）。下面分别从结构到故障点再到解决方法进行陈述。

（1）黑屏或整机系统不通电。检查是否有电源，电源开关是否合上，熔断器是否烧损，用万用表测量是否来电，电压多少，检查是否缺相（如果缺相，会出现黑屏，同时部分电器元件通电；也可能系统可以启动，但是无法运行），合上电源总开关，更换熔断器。

（2）电网电压不稳/突然停电/干扰突发性的欠压/过压/过流/热损耗等。断开机床，可用万用表检测输入电源电压是否稳定，是否达到额定电压值，如果处于波动状态，请等待输入电压稳定后再启动。如果经常出现，请联系供电公司处理，尽量专线专供，避免因同网干扰而造成用电电器的损坏。例1：一台普通数控车床上电后NC无法启动，CRT有辉光。故障分析：初步分析是给数控装置供电的开关稳压电源工作异常，开关电源前的低频滤波器工作异常或者电网电压波动过大造成。用万用表检测电网电压正常，滤波器正常，稳压电源输入AC220V正常，输出电压只有DC16V，而正常输入为DC24V。通过电平调整修调回复，启动机床正常，本故障由于开关电源模块不良所致。

（3）电机有响声或跳动。用万用表检查各输入三相电压，发现一相电源与其他两相电源的电压值不同（多少值视电机容量和负载性质而定。如果是0V，说明电机内绕组已经烧毁，也不能转了），说明有一相断路，及时接上。确不可缺相运行电机，否则电机会因为其他两相电流的增大（负载越大，电流曾大越大）而烧毁。

（4）主轴电机正反转相反。本实验台使用日立（HITACHI）L200变频器，那么可以进入F004查看变频器的设定，00为正转，01为反转；或KA1和KA2中间继电器所控制的信号线互换了，更换过来即可；要不就是外部的三相电源接线互换了，任意改变两相电源接线即可。

（5）交流伺服电机及步进电机不转动。在排除非控制信号及非电源的原因后，就只能更换交流伺服器及步进控制器的驱动模块了（6）刀架及换刀常见故障和排除。①一台普通数控车床在输入换刀指令后接触器KM有动作而刀架无动作，经过约10秒钟后系统显示“刀架换刀超时”，机床电柜中换刀回路的空气开关跳闸。故障分析：机床各回路中换刀回路最为简单。初步分析为电柜的强电接入相序错误。用万用表测量回路为正常，断开电源后调换AC380的任意两相相序，故障排除。②一台车床无法实现换刀，刀架始终正转，找不到目标刀。故障分析：初步分析为控制刀架反转信号的继电器KA10或者强电回路的接触器KM2工作异常，也可能为刀位到位检测的霍尔元件DC+5V电源断路或信号电缆断路（后有叙述）。经万用表测量控制反转的接触器KM2线圈烧毁，进一步检查为该线圈两极并联的灭弧器不良。更换灭弧器和接触器后故障排除。

（7）刀架、X、Z均无动作。首先按下X轴移动，看X轴显示数值是否变化，如果有，且无错误提示，说明是电机的强电输入QF2段断路。用万用表检查接通即可。这种情况还会出现按下Z轴移动，刀架选择旋转按钮，显示出错。主要原因是Z轴、刀架是具有反馈装置的半闭环系统，而X轴是步进电机控制的开环控制系统所导致的不同现象表现。所以了解机床各个输出的控制系统类型才有利于故障的分析和解决。但是，如果只是QF3断路，表现只是有以上X轴所显示情况。

（2）不便通过直流控制的回路。如机床的照明电路（也可是24V）和备用插座等，也方便和日常用电电器连接。

2）故障分析及解决方法：

在重新连接时要注意连接，否则会出现控制刀架继电器无动作的故障或者只是单向转动，无法反转复位，使刀架无法入位。部分故障参考（一）强电控制回路的（5）（6）点。

（三）直流控制回路（动作回路）。

急停按钮是两个串联两个限位开关共同控制一个中间继电器KA，用于外部允许信号的输入。而超程解除按钮与各个限位开关并联的常开触点，在限位开关断开的情况下通過按下超程解除按钮连接KA继电器，得到外部允许信号。

2）PLC信号控制回路（图七），应该说，在此端口图中包含了几乎80%的直流控制要求，从限位、回零、刀位信号等等，是机床故障的多发方地。

（注：由于PLC的输出多于孔座针直接接入控制单元，故障的发生率也较少，但是一旦发生故障，解决将倍加困难，基本上得更换控制总线或控制单元了，所以此处将不做讲述）

3）故障分析及解决方法：

（1）24V电源断路。使用万用表逆向沿电源线路检查，找出断路点接通。通常故障可能是在交-直变电器的输出端。

（3）刀架故障分析。刀架除上面介绍的故障情景外，还有如找不到某个刀位，转个不停，出现换刀超时的现象。例如：找不到4号到位，原因可能有俩：一是4号到位的反馈线X11断路，查找接通即可解决；二是电路板输入端口烧毁，解决方法就是利用多余的端口替换毁坏端口，同时在PLC到位的软件设置上增加一位“1”，原来的4号到位名设置为“-1，0”（否则只是有点点的动作又反转回），电平位均设置位“0”的低电平（原因是为“*”后PLC就不再扫描后面的端口，就检测不到新的修改端口，设置位“1”的高电平时刀架就转个不停，原因是置位重复了），换句话说就是给了4号刀位重新命名为了5号到位。

（4）一台普通数控车床启动后X轴无法执行系统默认的正向回零操作。按下回零按钮后作负向运动。故障分析：通过观察运动状态，判断其负向运动速度约为回参考点定位速度，而且只能通过拍下急停按钮才能停止其运动。初步分析为系统参数中回参考点方式、方向设置错误，或者是回零硬件电路出现断路。首先我们来了解下华中系统坐标轴的回零过程：如果机床不执行回零指令，回参考点电路应始终为通路，监测PLC状态显示，X回零输入信号X04应为高电平状态，只有在回零时，坐标轴先以回参考点快移速度逼近参考点，直到该常闭的行程开关被压下，通路断开，坐标轴会按照系统默认的+-+方式以回参考点定位速度再向负向运动直到行程开关被释放，再向正向移动至第二次压下开关，最后找到Z脉冲的正确位置，机床坐标系清零，回零结束。在确认这一过程之后，检查系统参数中回零方式、方向为正常，用万用表检查回零回路，发现由行程开关至机床电柜端子排的部分为断路，由于线路采用密封结构，如果要更换电缆必须作大量拆卸工作，会破坏机床的密闭性，因此考虑临时用X轴负向超程报警信号的一对电缆替代，这样做系统将在X轴负向超程时无报警，但不影响机床使用，随后再联系机床厂家前来更换。本故障为信号线路老化、破损导致断路所致。

（5）急停不能解除。在Y17的伺服允许未导通的时，显示为“急停”，KA10信号灯不亮，按急停按钮、超程按钮均无法解除急停现象。用万用表检查伺服允许信号线，找出断路点导通。但是此处的Y17为PLC输出口，检查要不就是更换输出控制总线，要不就是系统内部的微电子元件故障，维修难度较高。

（四）其他控制回路。

1）各部件接线图（主轴驱动或变频器、进给驱动、手摇等）。（如图十主轴变频器与电机及控制器的连接图）涉及的有电机的三相电源输入输出、自我故障检测反馈X22、正反转及CNC送来的控制指令DAS+和DAS-。而速度跟踪系统是另一个支系，它直接通过编码器检测，通过数据总线导入CNC内部比较分析，再反馈回DAS信号线，达到速度的及时跟踪修正的目的。

2）PLC参数及信号线端的定义（数据做好备份）。前面讲直流控制回路时也涉及各端口信号的介绍，在此不再介绍，而参数的设置是厂家出厂前已经设置好的系统软件，数据量也多而杂。

3）故障分析及解决方法：

（1）一台普通数控车床在工作过程中主轴有转速，但CRT无速度显示。故障分析：初步分析是系统参数设置错误，或者主轴编码器损坏、断线。首先利用华中系统得PLC状态监视器观察系统发出信号正常，利用MDI功能让主轴转动但无速度到达，退出交互界面执行Editpara.exs进入系统参数设置，经检查参数正常，用万用表检查端子排上主轴编码器电源DC5V，没有电压显示，更换电缆线后正常。本故障为编码器电缆线断线所致。

故障分析：初步分析为系统驱动数据文件丢失或PLC参数设置不对，导致输入输出点不匹配所致。进入PLC参数存储目录下执行参数设置文件，检查PLC参数设置正常，后将备份的Hnc-21.drv、Hnc-21v4.drv文件拷贝至DRV驱动文件存储目录下覆盖，启动机床后正常，本故障由于机床断电读写错误造成数据丢失所致。

（3）一台数控试验台可执行程序，手动操作工进时正常，但Z轴一旦执行G00或者手动快移时就出现急停，系统报警为跟踪误差过大，消除报警后，故障仍然存在。故障分析：初步分析为系统参数中Z轴定位允差限值过小，或Z轴的外部脉冲当量分子设置不对。经检查定位允差设置正常，用百分表测量机床工作台位移，发现实际位移和指令位移不一致，查阅说明书，经计算后重新修改外部脉冲当量分子值，故障消失。

（4）一台数控试验台手动移动工作台超程后无法解除。故障分析：初步分析为系统的超程信号接反或者数控机床运动方向相反，PLC文件编写错误，或者为系统参数设置错误。这里应介绍下：比如X负向超程后，急停回路断开，各轴伺服驱动器强电不允许，机床处于急停状态，按下超程解除按钮后急停回路接通，伺服上强电，但为保护工作台不继续因为操作者的错误导致继续向负向运动从而造成事故，PLC会限制操作者执行继续负向移动的指令，只能向正向运动才能解除超程，这就意味着如果超程信号接反或者机床的运动方向错误就会在硬件上导致不能超程解除的故障。经检查，硬件部分接线正常，通过华中系统提供的PLC状态监测功能发现指令信号也正常。用备份的PLC文件覆盖原文件，故障消失。此故障为PLC文件在编译过程中出现错误所致。

（5）一台普通数控车床在开始使用后发现机床工作台的Z轴移动时出现“嚣叫”，震动较大，试加工一个零件完成后，对零件质量进行检测，相应轴向尺寸偏大超差。故障分析：初步分析为系统参数中位置环和速度环参数设置不合理导致。检查位置环开环增益值和前馈系数，经过调整测试，故障排除。注意：系统参数中速度环和位置环的参数设置应根据机床的自身情况进行合理的设置，如果设置不对，常会导致工作台运动出现噪音、振荡或者超调等现象，一般都在机床出厂时由机械专业、数控专业人员配合进行调整，因此此参数的设置应谨慎，否则会影响所加工零件的精度。

（6）一台数控车床在使用一段时间后主轴指令转速和编码器反馈的实际转速不符，有比较大的差距，在低速和高速也有不同的表现。故障分析：机床使用一段时间后通常都会出现转速偏差，多数为转速偏低的问题，华中数控系统可以通过PLC参数中主轴转速修调对其进行修正。解决方法为：在机床调速范围内选取一低、一高两个转速，

（7）Z轴手动可动，松手出错。Z轴可动，说明强电驱动部分正常，外部允许正常，问题可能出现在伺服系统与数控装置相连的数据总线上，更换数据总线。

X轴点动。按下X轴移动按钮，X轴出现点动，问题出在CP+和CP-互换连接了。②X轴只朝负方向运动。按下X轴移动按钮，X轴只能往负方向移动，不能外正方向移动，问题出在DIR+和DIR-之一断路，检查接通就可，其根本原因是DIR的两路不能同时输入，就得不到正传的组合值。（或许它们两是一个逻辑电路“与”连接或一组输入相位差为90°的检测信号线）③X轴电机不动。步进脉冲分配器红灯亮，X轴不动，数值变化，也不显示出错，那是X轴控制指令线中的电源线断路了，检查接通V和GND就可解决。

（9）手摇脉冲发生器故障。手动控制伺服电机运动的方式，相当于点动方式运行，伺服速度跟手轮脉冲的频率相关，伺服移动距离跟手轮转过的总脉冲数相关，方向与两条信号输入线的相位超前与滞后有关。（图十二手摇脉冲线路连接图）手动脉冲发生器它中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，摇动手轮后，由光电发射和接收器件读取，获得2组正弦波信号HA、HB、，每个正弦波相差900相位差。由于HA、HB两信号相差900，可通过A相在前还是B相在前，给出正转脉冲或反转脉冲.去控制伺服电机正转或反转。检查XS8接口、HA、HB是否断路、输入电源是否为5V，如果都没问题，那么更换手摇脉冲发生器。

（10）电脑白屏。出现白屏说明数控装置有外部电源输入，只是主板（集成）沒有输出。问题多数出现在接口松动，主要是主板的电源接口松动、信号输出接口松动，检查装紧，基本能解决；如果还是没有办法恢复，可能是主板电器元件故障，得更换主板。

数控机床是一个技术知识的集合，它涵盖了光、机、电、磁、自动化和计算机技术等多学科的知识，而且随着工业生产的成熟，数控技术的应用也越来越广泛，所以对它的维护维修已经是一个必不可少的课题。本总结了一些基本故障并给出了基本的解决方法，但还是不能完全适用，因为同样的故障现象但原因相差甚远。如电机不转：原因可能是强电电路不通、电源模块故障、驱动模块故障、空气开关故障、参数设置不符、外部允许故障等等。所以，对于数控机床的维修还是需要现场不断的摸索学习和总结，这样才有利于故障问题的分析和解决。

对于数控机床的维修工作，个人认为对数控机床的保养比维修更为重要，定时对数控机床的维护保养能有效地减少故障的发生率，也更能体现机床的价值和减少维修成本，创造出更多的效益。

参考文献：

[1]谢培元.华中世纪星系统数控机床典型故障排除的方法探析.乌鲁木齐，2007，（1）.

[2]谢海亮.数控综合实验台电气原理及连接.

[3]谢海亮.数控综合实验台介绍.

华中数控系统的备份和还原篇3

因此必须对数据的备份工作一定做好, 以防意外的发生。对于不同的系统数据的备份和恢复的方法会有一些不同, 但是都是将系统数据通过某种方式存储到系统以外的介质里。

1 数控系统简介

本文是以华中世纪星HNC-21/22型, 开放式数控系统为例, 介绍系统的备份和还原的方法。

“世纪星”系列数控系统HNC-21/22采用先进的开放式体系结构, 内置嵌入式工业PC (磐仪N511或研华PCM5824) , 配置7.7//或10.4//彩色液品显示屏和通用工程面板, 集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体, 采用电子盘程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能、具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。闪存采用CF卡或电子盘, 系统为DOS6.22。

2 备份所使用软件简介

2.1 Symantec Ghost (克隆精灵) (Symantec General HardwareOriented Software Transfer的缩写译为“赛门铁克面向通用型硬件系统传送器”) 是美国赛门铁克公司旗下的一款出色的硬盘备份还原工具, 早期的Ghost名前并没冠以Symantec的大名。Ghost可以实现FAT16、FAT32、NTFS、OS2等多种硬盘分区格式的分区及硬盘的备份还原。

2.2 串口通讯是工业上常用的数据传输方式, 串口通讯和其他任何通讯方式一样, 也必须使用一种统一的标准。我们现行系统采用的是广泛使用的RS232标准, 这种标准允许最大通讯距离为15米。用户端通过RS232串口传输或接受数控系统中的加工代码、PLC文件、参数文件等。在数控装置端, 我们运行的是带有DNC传输功能的数控软件;而在上位计算机端, 我们则采用的是一个独立的串口程序DNC软件包。

3 使用GHOST软件备份系统操作步骤

首先, 将系统CF卡, 在断电下, 拔出。使用读卡器, 连接至PC。XP系统会发现可移动磁盘。

其次, 运行GHOST。

我们在XP系统下, 运行GHOST32.EXE。使用Ghost进行系统备份, 有整个硬盘 (Disk) 和分区硬盘 (Partition) 两种方式。在菜单中点击Local (本地) 项, 在右面弹出的菜单中有3个子项, 其中Disk表示备份整个硬盘 (即克隆) 、Partition表示备份硬盘的单个分区、Check表示检查硬盘或备份的文件, 查看是否可能因分区、硬盘被破坏等造成备份或还原失败。

分区备份作为个人用户来保存系统数据, 特别是在恢复和复制系统分区时具有实用价值。Ghost还提供了一项硬盘备份功能, 就是将整个硬盘的数据备份成一个文件保存在硬盘上 (菜单Local→Disk→To Image) , 然后就可以随时还原到其他硬盘或源硬盘上, 这对安装多个系统很方便。这个用在开放式数控系统的备份还原上。

选Local→Disk→To Image菜单, 弹出硬盘选择窗口, 开始分区备份操作。

点击该窗口中白色的硬盘信息条, 选择硬盘, 进入窗口, 选择要操作的分区 (若没有鼠标, 可用键盘进行操作:TAB键进行切换, 回车键进行确认, 方向键进行选择) 。

在弹出的窗口中选择备份储存的目录路径并输入备份文件名称, 注意备份文件的名称带有“GHO”的后缀名。最好是使用机床或系统的编号来备份机床的系统文件, 不同的系统所对应的机床, 在出厂是进行过间隙补偿, 等一系列针对机械的补偿。不同机床注册文件也不同。

接下来, 程序会询问是否压缩备份数据, 并给出3个选择:No表示不压缩, Fast表示压缩比例小而执行备份速度较快, High就是压缩比例高但执行备份速度相当慢。

最后选择Yes按钮即开始进行分区硬盘的备份。Ghost备份的速度相当快, 不用久等就可以完成, 备份的文件以GHO后缀名储存在设定的目录中。

整个系统的备份已经完成。里面包含了开放是华中系统HNC-21, DOS6.22。和系统文件, 包括注册文件。

3.1 还原系统的步骤

如果硬盘中备份的分区数据受到损坏, 用一般数据修复方法不能修复, 以及系统被破坏后不能启动, 都可以用备份的数据进行完全的复原而无须重新安装程序或系统。当然, 也可以将备份还原到另一个硬盘上。

要恢复备份的分区, 就在界面中选择菜单Local→Disk→From Image, 在弹出窗口中选择还原的备份文件, 再选择还原的硬盘和分区, 点击Yes按钮即可。

注意:开放式华中系统21, 采用的是DOS6.22为其运行平台, 文件系统为FAT16, 系统最大支持为2G。使用GHOST软件实现的是系统的完全备份。

3.2 使用DNC传输进行系统备份和还原

对于CPU版采用研华PCM4823的世纪星, 标准配置为电子盘, 没有配置CF卡, 就不能使用GHOST软件进行备份和还原。此时可以通过软盘驱动器进行系统备份和还原, 由于软盘存储信息可靠性较低, 故不建议使用。可以通过DNC传输实现系统备份和还原。

华中数控系统支持在上位机和下位机之间的串口通讯, 串口线支持三线制和七线制, 推荐采用三线制。

通讯参数设置:波特率:设为9600bps;校验位:无;数据位:8位;停止位:1;流控:无。上位机和下位机之间参数必须相互一致, 否则不能正常通讯。

该软件的主要功能包括:参数的上传和下载;上传PLC和下载PLC;下载G代码和发送G代码。

说明:上图为华中世纪星HNC-21M数控系统文件简图。BIN目录为“系统参数结构、固定循环、字库、图标”等存放目录, PARM目录为“系统参数值、参数值备份”存放目录, PROG为用户G代码存放目录, DRV为驱动程序存放目录, DATA为“刀库信息、坐标系”存放目录。

使用DNC传输可以非常方便的实现参数的备份和恢复, PLC的备份和恢复, 但不能实现完全备份。如果系统软件数据丢失, 部分备份就无能为力, 必须要用完全备份进行恢复才能解决问题。此时可以借用DOS下的工具软件RAR来实现, 将RAR.EXE通过DNC传输到世纪星电脑上。执行RAR.EXE选择BC31、DOS、HNC-M21D目录, 生成自解压包, 此压缩包即为完全备份, 通过DNC上传到电脑, 即完成世纪星完全备份。一旦系统软件丢失, 将自解压包通过DNC传输到世纪星电脑, 解包即可。

4 小结

采用完全备份和部分备份想结合, 根据具体情况进行数控系统恢复, 修复由于系统数据紊乱导致的故障。当由于参数混乱导致系统故障, 一般通过DNC传输进行参数的恢复, 就能很快解决问题。建议在备份和恢复前运行SCANDISK进行磁盘扫描和修复, 修复磁盘可能存在的问题, 非常有帮助。

摘要：及时对数控机床的数据进行备份, 对保障数控机床正常运行具有非常重要的作用。本文以华中数控系统为例, 对数控系统的备份和还原进行了具体分析, 并给出了解决方法。

华中数控车削系统篇4

关键词：宏程序,特点,实例

一、宏程序编程的特点

随着数控技术的快速发展以及数控车技能大赛的举行, 在数控车竞赛中会经常遇到复杂轮廓的加工, 如椭圆、抛物线、双曲线等, 采用常规的数控编程指令, 需要计算每个节点的坐标值, 不但计算量大、精度差、编程速度慢, 而且容易出错, 难以满足生产要求。若采用CAD/CAM软件自动编程, 也需要大量时间来建模和处理, 而且程序过于冗长, 程序传输速度慢导致加工滞后, 且空刀多, 浪费时间。随着数控技术的发展, 现在先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能, 而且为编程提供了扩展数控功能的手段, 宏程序的出现为此类图形的编程提供了很好的解决办法。宏程序在数控车中的运用越来越广泛, 掌握它的编程, 掌握一定的编程模式, 对刚开始接触数控车宏程序的学生可以大大降低学生接受的难度, 从而提高教学的效果。宏程序也属于计算机高级语言编程, 它可以在程序中使用变量, 通过对变量进行赋值, 变量可以进行算术运算, 逻辑判断和跳转等操作。

二、宏程序的应用

(1) 宏程序在实际生产中的应用

在实际生产中, 宏程序编程是自动编程的有效补充。使用CAD/CAM软件编程一般都存在工作量大、程序庞大和加工参数不易修改等缺点, 只要任何一个加工参数发生变化, 软件就要根据变化后的加工参数重新计算刀具轨迹, 任何智能化的软件也不能避免这一步骤。在实1.机械零件上常见的一些典型结构, 如多边形槽、圆槽、孔系、内外球面和倒R面等, 在采用了宏程序编程之后, 只要是同一类型的零件, 不论尺寸如何变化, 都可以用同一程序来完成加工, 而操作者只需在加工前把反映零件关键尺寸的参数输入即可。

2. 在车削零件加工中, 可以通过G代码编程与宏程序编程相结合的方式, 来实现几乎所有零件的加工。

3. 对中等难度的零件来说, 使用宏程序编程可以选择更加合适的走刀方式。由于应用了大量的编程技巧, 使得宏程序的精度很高, 这样不仅使程序段大大的缩短了, 而且也比自动编程的程序加工时间要少了很多。

(2) 宏程序在数控编程教学中的应用

与G代码编程方式相比, 宏程序编程要更加复杂, 不再是利用已有的编程指令, 而是输入相应的参数。在进行宏程序编程之前学生必须对所加工的零件有全面的了解, 如:为什么该零件要使用宏程序编程, 用其它简单的编程方法是否可以实现;零件的哪些参数要设为变量, 是什么类型的变量;要用到哪些数学知识;使用何种语句, 达到什么样的加工效果, 等等, 在综合的考虑好这些问题之后方能进行编程。虽然这些问题对于高职学生来说是有一定难度的, 但这也正是学生能力的最好体现。

(3) 宏程序在数控大赛中的应用

纵观近几年国家、省和市级的各种数控大赛, 基本上还是以手工编程为主来实现零件的加工。如何做到在有限的时间里和有限的零件载体上体现出选手的综合素质, 需要参考多项指标, 而宏程序编程就是其中重要的一项。

三、编程实例

手动编写下图零件的程序:

参考文献

[1]陈光伟.关于宏程序循环语句的应[J].Equipment Manufac-turingTechnology, 2010 (5) :100->～103.[1]陈光伟.关于宏程序循环语句的应[J].Equipment Manufac-turingTechnology, 2010 (5) :100->～103.

[2]王宏颖, 彭二宝.变量和宏程序在数控编程中的应用[J].机床电器, 2007 (2) :11->～14.[2]王宏颖, 彭二宝.变量和宏程序在数控编程中的应用[J].机床电器, 2007 (2) :11->～14.

华中数控车削系统篇5

1 实例1

我院数控实训基地一台VC6045立式数控加工中心, 采用华中数控系统HNC-21M, 新学期开机试运行, 系统不能复位, 始终处于急停状态, 不能解除。

首先检查机床的“急停”回路:检查超程限位开关的常闭触点;检查急停按钮 (XS8和XS20) 的常闭触点, 都没有发现问题。关机断电, 用万用表仔细检查急停回路, 没有发现问题。

检查PLC程序, 将安装有华中数控系统软件的CF卡取下, 进行磁盘检查, 未发现数据丢失。检查KA中间继电器, 中间继电器发光二极管绿色指示灯亮, 未发现明显异常。

最后, 检查PLC中规定的系统复位所需要完成的信息是否未满足要求。由于现场没有电气原理图, 按照华中数控系统典型数控系统电气原理图1进行检查, 对照机床实际进行分析。

PLC中规定的系统复位所需要完成的信息为“外部运行允许”信号和“伺服OK”信号正常, “外部运行允许”信号对应急停回路, 经检查正常;“伺服OK”信号对应伺服模块, 经检查伺服电源正常, 驱动器无报警信号, PLC中规定的系统复位所需要完成的信息满足。

分析至此, 陷入了难解的局面, 由于出现故障同型号机床只有一台, 难以进行状态比较, 故障一时难以解决。

经与机床操作人员沟通确认, 故障机床放假前 (6月底) 使用正常, 暑假结束 (9月份) 开机试运行即出现故障, 机床有两个月没有加电运行。重新梳理思路, , 将PLC状态调出, 多次按下、松开急停按钮, 仔细观察系统上电时PLC各状态位, 按下、松开急停按钮, 中间继电器KA2要断开、吸合。安照操作规程, 每次开机、关机, 都需要先按下急停按钮, 也就是中间继电器KA2都要动作, 根据经验, 经常运动的部件故障率较高。马上关机断电, 换上同型号的继电器, 开机, 松开“急停”按钮, 系统正常, 故障得以解除。

分析:我校地处江南, 梅雨季节空气比较潮湿, 暑假有两个月时间没有开机加电运行, 中间继电器KA2发生了锈蚀, 线圈得电, 发光二极管指示灯亮, “发光二极管指示灯亮”显示的是假动作, 此时其常开触点并没有真正闭合, 导致Y0.0“外部运行允许”信号故障, 系统不能复位, 始终处于急停状态。

2 实例2

一台CK6140数控卧式车床, 采用华中世纪星HNC-21T系统, 开机上电后显示器不亮, 黑屏, 键盘指示灯也不亮。

该车床配置彩色8.4TFT液晶显示屏, 上电后黑屏, 键盘指示灯不亮, 说明数控系统没有启动。

首先检查电源部分, 世纪星 (工控机) 和液晶显示屏使用的电源是由开关电源提供, DC24V, 打开电气柜门, 发现开关电源指示灯不亮, 初步判断为开关电源故障。马上断电, 用万用表检查世纪星电源部分输入阻抗, 发现世纪星内部有短路故障。

打开世纪星, 依次拆下CPU板、电源板、NC板并仔细检查, 保险未熔断, 没有发现明显短路痕迹。检查液晶显示屏, 也未发现短路现象, 仔细从世纪星的电源输入部分逐级检查, 在一块线路板上发现一电解电容鼓起, 焊下, 更换同型号电容后, 检查电源部分输入阻抗, 正常, 系统上电, 故障排除。此案例为电解电容老化造成电源短路故障, 查询《世纪星数控装置连接说明书》第1-6页, “在通常情况下应用时, 电解电容器最好每10年更换一次”, 得到了证实。

经验:电解电容老化造成电源短路故障属于常见故障, 此次案例后将车间世纪星老化的电解电容全部进行了更换。

3 实例3

一台CK6140数控卧式车床, 采用华中世纪星HNC-21T系统, 运行过程中出现“死机”故障。

首先, 检查电源部分, 世纪星配置的电源为台湾明玮开关电源, 输入为交流220V, 输出为DC24V, 开关电源同时给世纪星数控装置和PLC端子板供电, 经过计算, 电源功率足够, 输出DC24V输出非常稳定, 可以排除电源部分故障。为了进一步确认, 讲世纪星接入PC键盘, 开机时按“F8”键, 只运行DOS系统, 不运行HNC-21T数控系统软件, 运行DOS下内存测试软件进行拷机2小时, 没有出现死机故障。说明数控系统软件导致的死机故障, 仔细检查系统参数, 没有发现问题, 尝试将备份参数进行恢复, 开机时运行, “死机”故障没有排除。把此机床备份的数控系统软件进行恢复, “死机”故障还是没有排除。重新梳理了一下思路, 恢复备份软件是使用以下DOS命令“XCOPY*.*C:/V”, 加入了“/V”恢复时进行校验, 发现恢复到其中一个文件时写入磁盘数据出错, 运行“SCANDISK”磁盘检查工具, 发现磁盘数据存在问题, 进行修复后, 重新恢复系统软件, “死机”故障解除。

分析:CK6140数控车床, 配置的为DOC电子盘。咨询询厂商技术支持, DOC电子盘可靠使用期限为10年左右, 此次出现故障机床适用有9年多了, 此次出现“死机”故障为DOC电子盘使用时间较长, 达到器件正常设计使用年限, 电子盘存储器工作不可靠, 导致系统文件数据丢失, 出现“死机”故障。

4 结束语

数控机床进行维修和分析排除后的总结与提高工作是排故的第三阶段, 也是十分重要的阶段, 应引起足够重视。

总结提高工作的主要内容包括:详细记录从故障的发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题, 采取的各种措施, 涉及到的相关电路图、相关参数和相关软件, 其间错误分析和排故方法也应记录并记录其无效的原因。除填入维修档案外, 内容较多者还要另文详细书写。从较典型的故障排除实践中找出常有普遍意义的内容作为研究课题进行理论性探讨, 从而达到提高的目的。

以上是本人在工作与学习中的一点体会, 有不当之处, 请大家原谅!

摘要：通过分析实际教学生产过程中数控机床故障诊断维修的案例, 从故障现象、产生的原因等方面入手, 据理析象, 采取了一些有效的故障处理方法。

关键词：数控机床,急停,无报警故障,诊断

参考文献

[1]潘海丽.数控机床故障分析与维修 (第二版) [M].西安:西安电子科技大学出版社, 2008.

华中数控车削系统篇6

变螺距螺纹产品由于具有压缩均匀、压缩比大、出料连续性好等特点,在橡胶、塑料、食品等工业领域所使用的生产设备中得到广泛应用。但变螺距螺纹的加工一直是个难点,FANUK数控系统本身具有变螺距螺纹指令,但不能做循环加工,编程程序量较大。而华中系统则没有变螺距螺纹指令,本文应用华中系统宏功能对变螺距螺纹加工进行程序开发,定制出变螺距螺纹循环指令。

2 华中系统宏程序介绍

用户宏程序的最大特点是在用户宏功能主体中能够使用变量,并且变量之间还能进行运算,大大拓宽了传统数控编程的局限性,而且常用的循环指令都是通过宏程序来实现的。本文就是按照这一思路进行变螺距螺纹指令的开发。

3 变螺距螺纹螺距变化特点

变螺距螺纹的螺距变化符合等差数列排列规律,从数学知识可知,第n节螺纹螺距的Fn=F1+(n-1)△F

其中F1为螺纹初始螺距,△F为螺距的变化。

螺纹的总长Ln=P1+P2+P3…+Pn=n·f1+n·(n-1)△F/2

4 宏程序开发思路

变螺距螺纹有两种类型,一种是等槽宽变螺距螺纹,一种是等牙宽变螺距螺纹,本文以等槽宽变螺距螺纹为模型进行宏程序的编制。

在数控车床上加工螺纹,随着深度的不断增加,刀具与工件的接触面积增加,刀具磨损增加,特别是牙深较大时,如果一次走刀完成,不但保证不了表面质量,而且刀具也有可能因为承受不了其切削力而崩刃或较快磨损。对此常采用分层切削法。

一般情况下,螺纹的大径、初始螺距、螺纹长度、螺距的变化量、螺纹小径都是已知的,所以将它们设为传递参数,以螺纹小径作为分层切削的临界条件,以螺纹长度作螺纹连续切削的条件来进行宏程序的编制。具体流程如图1所示。

5 变螺距螺纹宏程序的编制

6 变螺距螺纹指令的定制

如果以G33为变螺距螺纹的指令,其定制格式为:G33 B-C-D-E-F-G-

其中:B为螺纹大径;C为为螺纹总长;D螺距的变化量;E为第一次切削深度;F为初始螺距;G为螺纹小径。%0033程序编制完成并校验正确后,将其内容复制到系统文件夹BIN文件夹下的O0000文件内,则完成了变螺距螺纹G33指令的定制,用户就可以直接使用G33指令进行变螺距螺纹的加工。

7 指令应用举例

加工如图2所示的变螺距螺纹,第一扣螺距为3,螺距变化量为0.5,第一次切削深度为0.8,螺纹小径为26.5,则程序编制如下:

8 结语

实践证明,上述程序可直接用于华中世纪星数控车床的加工,从而解决了华中系统中变螺距螺纹程序编制的问题,简化了变螺距螺纹的编程。

摘要：针对华中数控系统无变螺距螺纹指令的局限性,应用华中数控系统提供的宏功能开发了变螺距螺纹指令并成功运用于生产实践。

关键词：变螺距螺纹,华中数控,宏功能

参考文献

[1]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].北京:机械工业出版社,2007.

[2]潘应晖.变螺距数控车编程[J].四川理工学院学报(自然科学版),2010(2):227-230.

[3]世纪星车床数控系统编程说明书.武汉华中数控股份有限公司,2009.

华中数控车削系统篇7

1.华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造内容

ZJK7532A数控钻铣床属于一种外配通用PC机中的一种经济型数控装置, 并且它是早期华中2000系列数控系统, 主轴采用机械手动变速, 采用电机开环进行进给的控制, 同时利用梯形螺纹丝杠进行相应的转动。这种系统较为落后, 在精度方面也不是十分理想。因此对其进行改造所涉及的内容有系统的升级, 其中交流伺服电机被半闭环控制, 并进行主轴无极无极调速改造, 并对机械结构进行升级。

通过对数控车床中的部件进行检测, 可以得出, 机床故障率升高的主要原因是积累了过多的灰尘, 这些灰尘的积压导致接口处信号传输不够顺畅和稳定, 进而造成硬件设备老化受损。为了使机械交工的精度以及功能得到保障, 需要对其稳定性因素进行分析, 使用的数控系统采用华中的ZJK7532A数控钻铣床。这一数控系统采用的是先进开放式系统结构, 内部设置中央处理器, 同时配以相应的显示屏, 将继承进给轴接口、主轴接口、手持单元接口等于一体, 这种系统在数控车床控制中应用, 进而使升级改造的需求得到满足。其具备性能高、结构紧凑、方便使用、可靠性高、低价格等优点。

2.华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的具体方案

■2.1机械结构的改造

对机床的主轴进行改造, 需要在原有机床手段换挡三级变速的基础之上, 并对原有的三相异步电动机以及主轴的变速箱进行充分利用, 实现手动换档分段无极变速方式的控制, 需要利用变频器驱动。对这种方式进行选择, 适合在无极变速, 但是低速和高速均不需要的场合进行, 这种方式实现起来既简单方便, 还较为经济, 当速度较低的情况下, 可以对机械变速装置进行利用, 从而使输出转矩得到扩大, 但是电动机的最高转速对调速范围进行相应的限制。对进给轴进行改造的过程中, 其中的伺服机对1:1的齿形带轮, 使滚珠丝杠实现旋转, 进而使工作台的运动得以实现。将原有的梯形螺纹丝杠进行替换, 进而使机床的精度以及快速响应得到提高。

■2.2数控系统的选择

对数控系统进行选择的时候, 需要对其综合性能、可靠性以及相关的经济因素进行考虑, 对华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的过程中, 可以选择华中“世纪星”数据系统, 其属于华中I型、华中2000系列数控系统基础上, 同时满足低价、简单、可靠、性能高等要求而专门开发的一种数控系统。近几年, 我国用户大大提高了对其的认可度。其主要对开放体结构进行使用, 在内部设置了一种嵌入式工业PC, 并对75″或者9.4″彩色已经显示屏以及通用的工程面板进行配置[2]。同时, 其集进给轴接口、主轴接口、内嵌式PCL接口以及手持单元接口于一体, 硬盘、DNC、电子盘等相关程序、软驱、以太网等相关程序的交换均被支持。

■2.3主轴电路

对华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的过程中, 进行主轴变频调速时, 主要采用的是日立SJ200-015HFE变频器, 利用正弦波脉宽调制器实现对其的控制, 其额定2.9KVA、额定输出和输入电压三相交流380-480V+10%, 额定输出电流3.8A, 额定输入电流5.0A, 在输出所在的范围在1-360HZ, 在电机容量在1.5KW中较为适用, 可以对主轴过流、短路以及过热等故障进行报警。对相同频率以及幅值的交变电流进行输出, 并对电动机的旋转情况进行控制时, 主要是结合变频器输入速度质量以及运行状态指令进行的。其中的速度指令为0-10V的模拟电压,

■2.4进给驱动电路

以某机床改造为例, 伺服电机驱动选择的是中开发型号为HSV-16类型的全数字交流伺服驱动器, 在其的内部采用的是最新的专用运动控制DSP、FPGA、以及IPM等相对先进的技术设计。采用这种技术, 具备简单灵活、宽度速比以及对每种状态均能齐全显示的特点。选择位置方式的运行模式, 主要目的是对其位置进行有效控制, 辅助目的是对速控制和转矩控制, 进而使电机位置精度得到保障。

■2.5机床参数设置

在实际改造过程中, 需要将内部的所有硬件设备做出详细登记, 其中有功能设备的相关参数、输出和输入模块接口的相关参数、控制过程中采用的具体方式以及对应接口在设置过程中的相关参数, 进而使系中信息的相互传递得以实现。

3.结束语

对于华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造, 首先要了解其与当今机械生产过程中有哪些方面不想使用, 其次是根据其本身的特点以及生产需要制定科学合理的改造方案。与此同时, 在改造过程中, 需要结合相关技术规定, 对其内部结构等相关技术进行认真分析, 并结合以往实践经验, 进而保障其改造升级的合理性。

参考文献

[1]董韬.HCZX1340数控钻铣床升级改造[J].咸阳师范学院学报, 2013, 04:33-35.

[2]王丽洁, 呼刚义, 徐德凯, 梅小宁.基于开放式数控系统的简式数控车床机电一体化升级改造的研究[J].机电工程技术, 2014, 07:19-21.

华中数控车削系统篇8

数控机床主要由存储介质、数控装置、伺服系统、检测反馈系统、机床本体等五大部分组成。作为数控机床最为核心的子系统-进给伺服系统实现数控机床的进给运动,即实现数控机床位置与速度控制功能。数控机床安装后,需经机电联调工作环节,进给伺服系统才能实现上述功能。本文以数控车床Z轴为例,介绍进给伺服轴的调试方法与过程。

2 数控机床进给伺服轴调试前的准备工作

根据数控机床的具体功能要求,需做以下调试前的准备工作:(1)明确数控装置的配置型号,了解数控装置的功能及参数。(2)熟悉机床采用的电气元件清单,了解其功能及主要技术参数。(3)完成机床进给传动系统的安装。进给传动系统的安装主要包括以下内容:进给电机与进给驱动器的电气连接;进给驱动器与数控装置的电气连接;辅助电气控制回路与数控装置的连接;进给电机与机床进给丝杠的连接(调试前需断开,防止调试过程发生意外)。(4)根据机床电气原理图及电气安装图,检查电气线路,确保连接的准确性。

3 进给伺服轴的调试

数控机床进给伺服系统的调试主要包括两部分:强电调试(数控系统外围的电气连接的调试)和弱电调试(数控系统参数、标准PLC的调试)。

3.1 机床电气控制调试

合上机床总电源开关前,断开所有空气开关,尤其防止不正确的电源进入造成数控系统的损坏。

3.1.1 电源电压的检测

为保证人身和设备的安全,根据电气原理图,逐步合上空气开关(先接通控制电源再接通强电电源),确认各种电源电压是否正常,如进线电源(380V),伺服变压器副边电压(220V、110V、28V)等,各电源电压的偏差应控制在+10%～-15%。

3.1.2 控制回路的调试

(1)数控装置电源的启动/停止

启动数控装置电源前,最好拔下数控装置电源插头,测量2、4脚或1、5脚,电源电压为DC24V,断开空气开关,插好电源插头,启动后,观察LCD是否出现显示。

(2)急停回路

数控装置的操作面板和手持单元上均设有急停按钮,用于数控机床出现紧急情况下,使机床立即停止运动或切断伺服驱动装置的主电源。数控机床的急停按钮通常与各坐标轴的硬极限开关、超程解除开关串接,以避免由于伺服反馈系统发生故障而使机床移动超出软件限位值损坏机床。急停回路如图1所示。

(3)机床导轨润滑、照明、指示灯控制回路

根据电气控制回路,查看机床导轨润滑、照明灯及指示灯控制回路。

3.2 机床参数调试

数控装置和进给伺服装置通电后,经自检进入机床主控制画面,要想数控机床正常工作,需进行必要的参数设置。

3.2.1 CNC系统参数的检查

根据机床现场硬件配置,检查系统参数是否正确,正确设置系统参数是正常运行系统的前提条件,具体参数如下:

数控系统型号:HNC-21MF(本系统软件所支持的硬件类型);数控系统类型:1(系统软件的类型:1铣床,2车床,3车铣复合);最多允许的通道数:1;最多允许的轴数:4;最多允许的联动轴数:3;插补周期:4ms;刀具寿命管理:0(0禁止,1启用);移动轴脉冲当量分母:1(用以确定移动轴内部脉冲当量,即内部运算的最小单位为1μm/此值);极坐标编程、旋转变换、缩放、镜像功能:1(1开通,0未开通)。

3.2.2 进给伺服轴的设定

进给伺服轴的设定主要包括伺服轴所属通道、轴号、轴名称、轴类型,具体参数如下:

(1)通道设置参数

通道名称:0(通道名称用于区别不同的通道,字母或数字的组合,最多8位字符,通常选择0通道);通道使能:1(所选通道是否有效。0:无效,1:有效);Z轴轴号:2(分配到本通道逻辑轴Z的实际轴轴号,0～15有效,-1无效)。

(2)坐标(伺服)轴参数

轴2:Z(此值与通道参数中轴号设为O的逻辑轴轴名相同);所属通道号:0(该实际轴指定的所属通道号,与通道参数中设置相同);轴类型:1(0:未安装,1:移动轴,2:旋转轴);伺服驱动器部件号:2(轴2伺服驱动装置的部件号一般设为2,对应外部轴控制接口XS32,其他轴类推);定位允差:30μm;最高快移速度:3800(mm/min);最高加工速度:3000(mm/min)。

3.2.3 坐标(伺服)轴硬件配置参数

3.2.3. 1 数控装置

(1)部件2(轴2)

部件型号:5301(指定接口板卡的型号);标识:45(脉冲指令的伺服驱动);地址:0(指定外部设备占用的地址);配置0:2;配置1:0。

配置0设置的具体方法:配置0由八位二进制数(D0-D8)表示,(D0-D3)指伺服轴号,(D4-D5)指数控装置脉冲指令形式(00:缺省单脉冲输出;01:单脉冲输出;10:正反向脉冲输出;11:正交脉冲输出),(D6-D7)指数控装置接收反馈脉冲指令形式。

(2)部件20(机床操作面板)

部件型号:5301;标识:13;地址:0;配置0:0;配置1:0。

(3)部件21(外部基本I/O信号)

部件型号:5301;标识:13;地址:0;配置0:1;配置1:0。

(4)部件24(手持单元)

部件型号:5301;标识:31;地址:0;配置0:5;配置1:0。

3.2.3. 2 伺服驱动器

P22位置指令脉冲输入方式:1(脉冲+方向,单脉冲);P23控制方式选择:0(位置控制方式);P24伺服电机磁极对数:3(根据所选电机设置);P25编码器分辨率:2500(根据实际情况设置);P26编码器零位偏移量:0(配置登奇电动机)。

3.2.4 坐标(伺服)轴伺服参数

3.2.4. 1 基本参数

是否带反馈:45;电机每转脉冲数为2500;最大跟踪误差:12000μm。

3.2.4. 2 坐标轴指令值与反馈值的匹配

要使数控机床坐标轴的指令值与反馈值相同,需调整数控装置中反馈电子齿轮比(伺服内部参数[1]/伺服内部参数[2])和伺服驱动器内部的指令倍频数(位置指令脉冲分频分子/位置指令脉冲分频分母),具体计算方法如下:

(1)伺服驱动器内部的指令倍频数

G=N×C×4/P=1×2500×4/10000=1/1(N:电机旋转圈数;C:光电编码器线数;P:输入指令的脉冲数;G:电子齿轮比=指令脉冲分频分子/指令脉冲分频分母)

(2)反馈电子齿轮比

反馈电子齿轮比=X1×X2=1×1=1(X1:数控装置细分数;X2:伺服驱动器内部电子齿轮比的倒数)

3.2.4. 3 坐标轴程序指令与机床实际移动距离匹配

为适应机床丝杠螺距、传动比的变化,使程序指令值与机床实际移动距离相同,需调整外部电子齿轮比,即轴参数中的外部脉冲当量分子/外部脉冲当量分母。具体计算方法如下:

外部电子齿轮比=L×J/(M×B×X1×X2)=6000×1/2500×4×1×1=3/5(μm)

L:丝杠螺距所对应的内部脉冲当量;N:电机每转一圈,所需的脉冲数;J:机床进给轴的机械传动齿轮比;M:电机码盘线数;B:数控装置对伺服电机码盘反馈的倍频数;X1:数控装置细分数;X2:伺服驱动器内部电子齿轮比的倒数。

3.2.5 坐标(伺服)轴行程设置

行程的设置原则应保证其得到充分利用,使机床获得最大的行程。数控机床的行程保护分两级:一是软件限位保护(数控装置轴参数中正软极限位置、负软极限位置设置),二是硬件限位保护(由机床各轴限位开关和急停按钮组成的急停回路来实现)

3.2.6 坐标(伺服)轴参考点设置

参考点是数控机床一个固定点,一般在各轴正向最大极限处。回参考点是为建立起机床坐标系、确立机床的基准点而进行的开机时的操作。目前大多数机床主要采用有挡块回参考点方法(行程开关+机械挡块),对于配有华中数控装置的数控机床主要采用双向回参考点方式,即+-+方式。设置回参考点参数如下:

回参考点方式:2(双向回参考点);回参考点方向:+;参考点位置:0(设置参考点在机床坐标系中的坐标位置,此时机床零点与机床参考点重合);参考点开关偏差:0(回参考点时,坐标轴找到Z脉冲后,并不作为参考点,而是继续走过一个参考点开关偏差值,才将其坐标设置为参考点)参考点快移速度:3800;回参考点定位速度:200。

3.2.7 坐标(伺服)轴伺服优化参数

伺服优化的主要目的是使数控系统的控制配合发挥出最佳动态效果,达到整个系统的最佳动态特性。伺服优化的主要参数如下:

(1)数控装置设置参数

快移加减速时间常数(ms):32;快移加减速捷度时间常数(ms):16;加工加减速时间常数(ms):32;加工加减速捷度时间常数(ms):16。以上四个参数根据电机转动惯量、负载转动惯量、驱动器加速能力确定。

(2)伺服驱动器设置参数(HSV-16)

P0位置比例增益:3000;P2速度比例增益:4000;P3速度积分时间常数:16ms;P6加减速时间常数:200;P11定位完成范围:100;P12位置超差范围:32767。

3.2.8 PMC程序调试

为方便用户的使用,华中数控装置配有标准PLC界面,鉴于篇幅的限制,在此不详细介绍。

4 结语

数控机床的调试是一项十分复杂而具体的技术性工作,调试人员需核实检查,尊重实际,随时保持机床清洁与润滑,调试后做好机床数据的备份工作,对于多台相同设备的调试,利用数控装置装入参数功能采用备份数据实现批量调试。

摘要：数控机床是一种典型的机电一体化产品,随着数控机床在我国机械制造业的深入推广应用,熟悉数控机床的控制原理、安装调试方法显得日趋重要。文中以华中数控系统HNC-21T为例,详细介绍了进给伺服系统的调试过程与方法。

关键词：数控调试,参数设置,机床参考点,行程保护