数控原理与系统典型数控系统学习教案

1、会计学1数控原理数控原理(yunl)与系统典型数控系统与系统典型数控系统第一页，共185页。第1页/共185页第二页，共185页。第2页/共185页第三页，共185页。第3页/共185页第四页，共185页。第4页/共185页第五页，共185页。第5页/共185页第六页，共185页。第6页/共185页第七页，共185页。FANUC主轴电机，由装在主轴上的编码器检测主轴位置，可与其它进给轴一起参与插补）、串行和模拟(mn)的主轴控制、主轴刚性攻丝、多主轴控制功能、主轴同步控制功能、PLC梯形图显示和PLC梯形图编辑功能（需要编程卡）、PLC轴控制功能等。第7页/共185页第八页，共185页。第8页

2、/共185页第九页，共185页。第9页/共185页第十页，共185页。第10页/共185页第十一页，共185页。第11页/共185页第十二页，共185页。第12页/共185页第十三页，共185页。统数控单元(dnyun)的结构如图9.1所示，各部件的功能如下。第13页/共185页第十四页，共185页。主印刷电路板（MASTER PCB）L/A第7 、8轴控制板（AXA）第5 、6轴控制板（AXS）子CPU板（SUB）存储器板（MEM）输入输出接口板基本轴控制板PMC控制板图形显示板NC电源图9.1 FANUC 0系统(xtng)数控单元结构图 第14页/共185页第十五页，共185页。第15页

3、/共185页第十六页，共185页。第16页/共185页第十七页，共185页。第17页/共185页第十八页，共185页。端，在半闭环伺服系统中为速度位置反馈，在全闭环伺服系统中作为速度反馈；M186、M189、M196、M199只作为在全闭环伺服系统中的位置反馈，可以接分离型脉冲编码器或光栅尺。H20表示20针HONDA插头，M表示“针”，F表示“孔”。如果选用绝对(judu)编码器，CPA9端接相应电池盒。第18页/共185页第十九页，共185页。图9.2 FANUC 0系统(xtng)轴控板连接图 第19页/共185页第二十页，共185页。第20页/共185页第二十一页，共185页。图9.3

4、 FANUC 0系统(xtng)存储器板、电源单元连接图 第21页/共185页第二十二页，共185页。所示，其中(qzhng)M1、M18为IO输出插座，共计80个IO输入点；M2、M19为IO输出插座，共计56个IO输出点；M20包括24个IO输入点和16个IO输出点。这些IO点可以用于强电柜中的中间继电器控制，机床控制面板的按钮和指示灯、行程开关等开关量控制。第22页/共185页第二十三页，共185页。图9.4 FANUC 0系统(xtng)IO板连接图第23页/共185页第二十四页，共185页。第24页/共185页第二十五页，共185页。第25页/共185页第二十六页，共185页。图9.

5、5 FANUC 0系统(xtng)1轴型伺服单元第26页/共185页第二十七页，共185页。图9.6 FANUC 0系统(xtng)2轴型伺服单元 第27页/共185页第二十八页，共185页。第28页/共185页第二十九页，共185页。第29页/共185页第三十页，共185页。第30页/共185页第三十一页，共185页。图9.7 CNC与AIpha系列(xli)2轴伺服系统连接 第31页/共185页第三十二页，共185页。上的R0，S0和T0输出到主轴风扇电机的动力线，应使风扇向外排风。K4为主轴电机的编码器反馈电缆，其中PA，PB，RA和RB用做速度反馈信号，0H1和0H2为电机温度接点，S

6、S为屏蔽线。K5为从NC和PMC输出到主轴伺服单元的控制信号电缆，接到主轴伺服单元的50芯插座CN1。第32页/共185页第三十三页，共185页。图9.8 S系列主轴伺服系统的连接(linji)方法 第33页/共185页第三十四页，共185页。第34页/共185页第三十五页，共185页。中的设定方法图最小公约数转时位置反馈的脉冲数电动机旋转转时希望的脉冲数电动机旋转9 . 84000 10000 10mn第35页/共185页第三十六页，共185页。图9.9 柔性齿轮(chln)比参数示意图 第36页/共185页第三十七页，共185页。第37页/共185页第三十八页，共185页。第38页/共18

7、5页第三十九页，共185页。图9.10 伺服设定(sh dn)画面第39页/共185页第四十页，共185页。第40页/共185页第四十一页，共185页。第41页/共185页第四十二页，共185页。第42页/共185页第四十三页，共185页。第43页/共185页第四十四页，共185页。表9.1 选用(xunyng)FANUC 0系列数控机床举例第44页/共185页第四十五页，共185页。第45页/共185页第四十六页，共185页。第46页/共185页第四十七页，共185页。第47页/共185页第四十八页，共185页。第48页/共185页第四十九页，共185页。第49页/共185页第五十页，共18

8、5页。第50页/共185页第五十一页，共185页。图9.11 FANUC 0i系统控制单元(dnyun)第51页/共185页第五十二页，共185页。第52页/共185页第五十三页，共185页。图9.12 FANUC 0i系统(xtng)接线图 第53页/共185页第五十四页，共185页。表9.2 FANUC 0i系统(xtng)接通电源和关断电源顺序 第54页/共185页第五十五页，共185页。第55页/共185页第五十六页，共185页。第56页/共185页第五十七页，共185页。第57页/共185页第五十八页，共185页。第58页/共185页第五十九页，共185页。等。第59页/共185页第

9、六十页，共185页。第60页/共185页第六十一页，共185页。第61页/共185页第六十二页，共185页。表9.3 机床(jchung)参数的数据形式 第62页/共185页第六十三页，共185页。图9.13 000号参数(cnsh)数的有效位 第63页/共185页第六十四页，共185页。表9.4 000号参数的有效(yuxio)位含义 第64页/共185页第六十五页，共185页。图9.14 0020号参数(cnsh) 第65页/共185页第六十六页，共185页。I/O卡卡RS232C串行接口串行接口lRS232C串行接口串行接口2RS232C I/O设备设备I/O通道通道=0，1（通道（通道

10、1）RS232C I/O设备设备I/O通道通道=2（通道（通道2）表9.5 0020号参数(cnsh)说明图9.15 输入输出(shch)连接 第66页/共185页第六十七页，共185页。第67页/共185页第六十八页，共185页。0101停止位、其他0102输入/输出设备规格0103波特率0111停止位、其他0112输入/输出设备规格0113波特率0121停止位、其他0122输入/输出设备规格0123波特率I/O通道=0（通道1）I/O通道=1（通道1）I/O通道=2（通道2）图9.16 参数(cnsh)说明 第68页/共185页第六十九页，共185页。图9.17 各参数(cnsh)的有效位

11、 第69页/共185页第七十页，共185页。表9.6 各参数(cnsh)含义 第70页/共185页第七十一页，共185页。表9.6 各参数(cnsh)含义 第71页/共185页第七十二页，共185页。图9.18 1020号参数(cnsh) 第72页/共185页第七十三页，共185页。表9.7 1020号参数(cnsh)说明 第73页/共185页第七十四页，共185页。图9.19 1023号参数(cnsh) 第74页/共185页第七十五页，共185页。图9.20 1010号参数(cnsh) 第75页/共185页第七十六页，共185页。第76页/共185页第七十七页，共185页。表9.8 选用(x

12、unyng)FANUC 0i系列数控机床 第77页/共185页第七十八页，共185页。第78页/共185页第七十九页，共185页。第79页/共185页第八十页，共185页。第80页/共185页第八十一页，共185页。第81页/共185页第八十二页，共185页。第82页/共185页第八十三页，共185页。第83页/共185页第八十四页，共185页。第84页/共185页第八十五页，共185页。操作单元Operation unit机床操作面板MachineOperationpanel伺服放大器1伺服放大器1伺服放大器1主轴伺服放大器1伺服电机强电盘用I/O模块I/O link放大器伺服电机伺服电机主

13、轴电机伺服电机便携式机床操作面板用适配器具有液晶显示和手动脉冲发生器便携式机床操作面板图9.21 FANUC Series 16i18i21i连接(linji)示意图 第85页/共185页第八十六页，共185页。第86页/共185页第八十七页，共185页。第87页/共185页第八十八页，共185页。纳米插补Nano interpolation位置控制PostionControl高增益速度控制High GainVelocity contro1HRV滤波器HRV FiterHRV滤波器HRV CunrentControl伺服放大器Servo smpliflerCNC伺服HRV控制SERVO HRV

14、 Control HRV高精度电流反馈High resolution current feedback高响应、高分辨率反馈 Quick response andhigh resolution feedback16.000 000/rev图9.22 FANUC Series 16i18i21i进给(jn i)控制框图 第88页/共185页第八十九页，共185页。第89页/共185页第九十页，共185页。位置控制PostionControl高速运算速度控制High speedVecity contro1主轴HRV控制SPINDLE HRVCorlod 高分辨率内插回路High resotution

15、Interpolation circuit 高分辨率内插回路High resotutionInterpolation circuit新主轴放大器模块New SPINDLE AMPLIFIER MOOULE+速度反馈信号Velocity feedbaclc Signa位置反馈信号Position feedbaclc Signa电流反馈信号Current feedbaclc Signa位置指令MCMD主轴电机Spindle motor主轴Spindle图9.23 FANUC Series 16i18i21i主轴(zhzhu)控制框图 第90页/共185页第九十一页，共185页。第91页/共185页

16、第九十二页，共185页。802D840D802C810D802S高性能、低价位高性能型普及型611UE数字伺服驱动器611U模拟伺服驱动器STEPDRIVE C步进驱动器图9.24 SINMENS数控系统产品(chnpn)类型 第92页/共185页第九十三页，共185页。第93页/共185页第九十四页，共185页。第94页/共185页第九十五页，共185页。第95页/共185页第九十六页，共185页。第96页/共185页第九十七页，共185页。第97页/共185页第九十八页，共185页。第98页/共185页第九十九页，共185页。第99页/共185页第一百页，共185页。第100页/共185页

17、第一百零一页，共185页。第101页/共185页第一百零二页，共185页。第102页/共185页第一百零三页，共185页。第103页/共185页第一百零四页，共185页。图9.25 SINUMBRK 840D数控系统的构成(guchng)第104页/共185页第一百零五页，共185页。第105页/共185页第一百零六页，共185页。第106页/共185页第一百零七页，共185页。第107页/共185页第一百零八页，共185页。第108页/共185页第一百零九页，共185页。软件驱动器MMC-CPU键 盘OP031操作员面板串行接口并行接口NCU模块PLC输入输出接口HHU手持单元PLC输入输出

18、接口MCP机床控制面板PC编程器主 轴驱 动系统进 给驱 动系统1进 给驱 动系统nMPIPROPIBUSMPIMPIMPID-BOS图9.26 SINUMERIK 840D数控系统硬件组成(z chn)框图 第109页/共185页第一百一十页，共185页。第110页/共185页第一百一十一页，共185页。第111页/共185页第一百一十二页，共185页。第112页/共185页第一百一十三页，共185页。第113页/共185页第一百一十四页，共185页。第114页/共185页第一百一十五页，共185页。第115页/共185页第一百一十六页，共185页。BIOS系统DRAMMMC软件系统串行接口

19、1串行接口2软盘驱动接口并行接口鼠标或键盘接口Windows操作系统SRAMNCKl机床数据l标准循环子程序l机床厂家援软件l用户软件611D驱动程序PCMCIA卡NCK系统软件611D系统软件驱动通讯软件N C K 初 始 引 擎 软 件EPROM611D驱动接口DRAMDRAMMP1NC软件系统驱动模块通 讯模块Router静态随机存储器SRAMNCU总线DPRPLC软件系统DPRDPRFEPROMPLC系统支持软件SROM基本PLC程序用户PLC程序图9.27 SINUMERIK 840D数控系统软件(run jin)结构图 第116页/共185页第一百一十七页，共185页。第117页/

20、共185页第一百一十八页，共185页。第118页/共185页第一百一十九页，共185页。第119页/共185页第一百二十页，共185页。基本PLC程序和用户PLC程序两部分。4. 通信及驱动接口软件它主要用于协调PLC-CPU、NC-CPU和MMC-CPU三者之间的通信。第120页/共185页第一百二十一页，共185页。第121页/共185页第一百二十二页，共185页。图9.28 CNC模块接口 第122页/共185页第一百二十三页，共185页。第123页/共185页第一百二十四页，共185页。第124页/共185页第一百二十五页，共185页。第125页/共185页第一百二十六页，共185页。

21、第126页/共185页第一百二十七页，共185页。图9.29 电源模块 第127页/共185页第一百二十八页，共185页。第128页/共185页第一百二十九页，共185页。第129页/共185页第一百三十页，共185页。图9.30 单轴驱动(q dn)模块611D 第130页/共185页第一百三十一页，共185页。图9.31 双轴驱动(q dn)模块611 第131页/共185页第一百三十二页，共185页。第132页/共185页第一百三十三页，共185页。图9.32 SINUMERK 840D接线图 第133页/共185页第一百三十四页，共185页。第134页/共185页第一百三十五页，共18

22、5页。第135页/共185页第一百三十六页，共185页。第136页/共185页第一百三十七页，共185页。第137页/共185页第一百三十八页，共185页。第138页/共185页第一百三十九页，共185页。第139页/共185页第一百四十页，共185页。表9.9 选用SINUMERIK 810D840D数控系统数控机床(sh kn j chun)举例 第140页/共185页第一百四十一页，共185页。9.3 FAGOR9.3 FAGOR数控系统数控系统第141页/共185页第一百四十二页，共185页。表9.10 FAGOR主要(zhyo)数控系统第142页/共185页第一百四十三页，共185页

23、。第143页/共185页第一百四十四页，共185页。第144页/共185页第一百四十五页，共185页。第145页/共185页第一百四十六页，共185页。第146页/共185页第一百四十七页，共185页。图9.33 8055中央单元(dnyun)构成 第147页/共185页第一百四十八页，共185页。第148页/共185页第一百四十九页，共185页。表9.11 FAGOR 8055 基本(jbn)性能一览表 第149页/共185页第一百五十页，共185页。第150页/共185页第一百五十一页，共185页。第151页/共185页第一百五十二页，共185页。第152页/共185页第一百五十三页，共1

24、85页。图9.34 FAGOR 8055 伺服驱动(q dn)接线图 第153页/共185页第一百五十四页，共185页。VeCon 微处理芯片, 而VeCon 微处理芯片是德国微电子研究中心专门为FAGOR 等公司研制的用于交流伺服放大器的CPU芯片，代表当今世界的最新技术。该AC 数字化伺服放大器既具有10V 模拟电压标准(biozhn)接口功能, 又具根据SERCOS 通讯标准(biozhn)通过光纤电缆传送的数字化接口功能。第154页/共185页第一百五十五页，共185页。第155页/共185页第一百五十六页，共185页。第156页/共185页第一百五十七页，共185页。n（2(mng lng)，X14，5，6针，允许10内的电压并提供22k阻抗。第157页/共185页第一百五十八页，共185页。置警告。第158页/共185页第一百五十九页，共185页。第159页/共185页第一百六十页，共185页。第160页/共185页第一百六十一页，共185页。第161页/共185页第一百六十二页，共185页。第