数控机床装调维修教案2011-4-19.doc

生 产 实 习 课 教 案 首 页授课日期授课班级授课教师项目名称数控机床的回零时数6教学设备SLT-FT-08型数控车床电气控制维修实训操作台课 时 分 配教学环节组织教学项目指导操作示范巡回指导结束指导时间分配2分25分15分5小时15分3分术 要 求项 目 技应知理论知识：常用参数的功能应会操作技术： 参数的修改教学目的掌握和回零有关的参数设置教学重点参数号及其作用教学难点参数的正确设置课后小结：教研组长意见（签字） 年 月 日 教务审核（盖章）年 月 日项目：伺服参数的设定一、组织教学1. 检查学生出勤情况；2. 检查学生劳动防护用品的穿戴情况及实习工具的准备情况；3. 宣布上课。二、项目指导1.复习旧课（提问）柔性齿轮比的计算方法？=N 电机每转1转所需的位置脉冲数 M 100万2.项目引入FANUC i系列数控系统可以通过三种方式实现回零； 增量方式回零 绝对方式回零 距离编码回零下面就上述三种回零方式分别阐述它们的工作过程和相关参数。3.相关知识增量方式回零所谓增量方式回零，就是采用增量式编码器，工作台快速接近，经减速档块减速后低速寻找栅格作为机床零点。FANUC系统实现回零必须满足下面积各条件； 回参考点（ZRN）方式有效对应PMC地址G43.7=1，同时G43.0（MD1）和G43.2（MD4）同时=1。 轴选择（+/-Jx）有效对应PMC地址G100G102=1 减速开关触发（*DECx）对应PMC地址X9.0X9.3或G196.03 从1到0再到1。 电气栅格被读入，找到参考点。 参考点建立，CNC向PMC发出完成信号ZP4内部地址F094，ZRF1，内部地址F120。时序如下；其动作过程和时序图如下： 工作台快速移动 档块压下减速开关 减速开关抬起 找到参考点Grid shift PRM=#1850速度ZRN G43.7PCZGRID+Jx G100/G102* DECn X009偏移量MD1,MD4G43.0/G43.2与增量式参考点返回相关参数：1850各轴的栅格偏移量 该参数是通过参考计数器溢出，在光学栅格的基础上设置电气栅格的偏移，用于调整机床参考点（参照上图）。数据形式 双字轴型 数据单位 检测单位 数据范围 099999999 注意：设定的栅格偏移量绝对值应小于参考计数器容量（1821#参数）的最大值。#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #01002 DLZ 回零方式设定有/无档块回零（所有轴共用参数）#1 (DLZ) 0 : 使用挡块回参考点。（增量式回零）1 : 使用无挡块参考点。#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #01005 DLZx ZRNx 回零方式设定有/无档块回零（各轴共用参数）#1（DLZx） 0 : 使用挡块回参考点。1 : 各轴使用无挡块参考点。(PRM1002#1=0 时有效，可对各轴进行选择。)#0 (ZRNx) 通电后，未建立参考点时，自动运行指令G28（自动回参考点）以外的轴移动时：0 : 发生报警224 信号，禁止轴移动。1 : 不发生报警224 信息，允许轴移动。#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #01006 ZMIx 回零方向参数（各轴共用参数）#5（ZMIx）0 : 回参考点方向为正方向。1 : 回参考点方向为负方向。#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #03003 DECxx 回零开关“正”“负”逻辑设定（各轴公用参数）#5 (DECx) 回参考点用减速信号*DECn(*DEC1,*DEC2)：0 : 为标准规格的负逻辑（信号状态为“0”进行减速）。1 : 为标准规格的正逻辑（信号状态为“1”进行减速）增量式回零在传统的数控机床上使用最普遍，故障率也比较高，维修中遇到的主要问题有；回零时不减速，直至超程。有减速但找不到零点出现90#报警。回零位置偶尔差一个螺距等。绝对方式回零（又称无档块回零）所谓绝对回零，就是采用绝对位置编码器建立机床零点，并且一旦零点建立，无需每次开电回零，即便系统关断电源，断电后的机床位置偏移（绝对位置编码器转角）被保存在电机编码器S-RAM中，并通过伺服放大器上的电池支持电机编码器S-RAM中的数据。传统的增量式编码器，在机床断电后不能够将零点保存，所以每遇断电再开点后，均需要操作者进行返回零点操作。80年代中后期，断电后仍可保存机床零点的绝对位置偏码器被用于数控机床上，其保存零点的“秘诀”就是在机床断电后，机床微量位移的信息被保存在编码器电路的S-RAM中，并有后备电池保持数据。FANUC早期的绝对位置编码器有一个独立的电池盒，内装干电池，电池盒安装在机柜上便于操作者更换。目前i系列绝对位置偏码器电池安装在伺服放大器塑壳迎面正上方。这里需要提请读者注意的是，当更换电机或伺服放大器后，由于将反馈线与电机航空插头脱开，或电机反馈线与伺服放大器脱开，必将导致编码器电路与电池脱开了，S-RAM中的位置信息即刻丢失。再开机后会出现300#报警，需要重新建立零点。绝对零点建立的过程如下； 置PRM 1815# b4=0。（前提条件1815# b5=1采用绝对位置编码器）参数说明： #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #01815 APCx APZx OPTx 数据类型 位APCx：位置检测器为：0：非绝对位置编码器1：绝对位置编码器APZx：零点位置0：没有在位1：在位 用手动操作使轴移动电动机转 1 转以上的距离，在该位置先切断、再接上CNC 电源。（对绝对位置检测器第1次供电时必须进行这一操作。）此时的进给速度和移动方向不受限制，使伺服电动机转1 转以上，是为了要在脉冲编码器内检测到1 转信号。 用手动操作将轴移动到靠近参考点（约数mm 前）的位置。 选择“HOME”，或“零点返回”方式 按进给轴方向选择信号“”或“”按钮后，向下1 个GRID 位置移动，当找到栅格位置后，系统返回参考点完成，轴移动停止，该位置即作为参考点。需要说明的是，绝对位置零点建立时寻找到的栅格，是“电气栅格”，即在编码器“物理栅格”基础上通过1850# 参数偏置后的栅格。距离编码回零光栅尺距离编码是解决“光栅尺绝对回零”的一种特殊的解决方案。具体工作原理如下；传统的光栅尺有A相、B相以及栅格信号，A相、B相作为基本脉冲根据光栅尺分辨精度产生步距脉冲，而栅格信号是相隔一固定距离产生一个脉冲，所谓固定距离是根据产品规格或订货要求而确定的，如10mm, 15mm, 20mm, 25mm, 30mm, 50mm等。该栅格信号的作用相当于编码器的一转信号，用于返回零点时的基准零位信号。而绝对位置的光栅尺，其栅格距离不像传统光栅尺是固定的，它是按照一定比例系数成变化的，如下图示意；当机床沿着某个轴返回零点时，CNC读到几个不等距离的栅格信号后，会自动计算出当前的位置，不必像传统的光栅尺那样每次断电后都要返回到固定零点，它仅需在机床的任意位置移动一个相对小的距离就能够“找到”机床零点。距离编码零点建立过程 选择回零方式，使信号ZRN置1，同时MD1、MD4置1 选择进给轴方向 (+J1, J1, +J2, J2, etc.) 机床按照所选择的轴方向移动寻找零点信号，机床进给速度遵循1425参数中（FL）设定速度运行 一旦检测到第一个栅格信号，机床即停顿片刻，随后继续低速（按照参数1425 FL中设定的速度）按照指定方向继续运行。 继续重复上述(4)的步骤，找到34个栅格后停止，并通过计算确立零点位置。 最后发出参考点建立信号(ZRF1, ZRF2, ZRF3, etc.置1)相关参数#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #01815 DCLx OPTx数据类型 位数据OPTx 位置检测方式 0：不使用分离式编码器（采用电机内置编码器作为位置反馈） 1：使用分离式编码器（光栅）DCLx 分离检测器类型 0：光栅尺检测器不是绝对栅格的类型 1：光栅尺采用绝对栅格的形式#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #01802 DC4数据类型 位数据DC4 当采用绝对栅格建立参考点时 0：检测3个栅格后确定参考点位置 1：检测4个栅格后确定参考点位置1821 参考计数器容量数据类型 双字节数据数据单位 检测单位数据有效范围 0 99999999距离编码1（Mark 1）栅格的间隔1882 距离编码2（Mark 2）栅格的间隔数据类型 双字节数据数据单位 检测单位数据有效范围 0 99999999距离编码2（Mark 2）栅格的间隔1883 光栅尺栅格起始点与参考点的距离数据类型 双字节数据数据单位 检测单位数据有效范围 -99999999 999999991821、1882、1883 参数关系如下图所示具体实例如下图所示，机床采用公制输入。参数 No. 1821（距离编码1的间距）=“20000” No. 1882（距离编码2的间距）=“20020” No. 1883（参考位置）=上图A点位置+5mm 距离编码1与距离编码2的距离 =（ *距离编码1的间距）+ 5.000 距离编码2的间距距离编码1的间距 9960 = *20000 + 5000=9965000 20020-20000所以参数