数控铣床控制电路分析与检测和数控机床编程及加工

项目四数控铣床控制电路

分析与检测张彦东NC-PMC/PLC-MT三层结构PMC的功能M/S/T代码的译码辅助功能的实现（照明、冷却等）键盘、指示灯等输入输出协调NC与MT之间的信息传输NC控制功能的实现数控机床主要功能模块主轴控制各轴位置速度控制刀库/换刀控制辅助系统控制“有电”的含义逻辑电（控制电）强电（能量的来源）有电么？“隔离”思想与实现接触器继电器电流型继电器KA电压型继电器KV如何产生电流？思考：不同电源的正负极与负载连接，可以么？何为同一电源？“电气隔离”电路原理三层控制结构信号逻辑电路NC产生控制信号电平信号脉冲信号5VDC控制逻辑电路24VAC执行电路负载强电信号电平信号脉冲信号差分信号电平信号TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑"1"，0V等价于逻辑"0"，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。电平信号的使用TTL规范TTL输出高电平，输出低电平。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。脉冲信号脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形之间在时间轴不连续（波形与波形之间有明显的间隔）但具有一定的周期性是它的特点。最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。脉冲信号差分信号差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输差分信号在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相等，相位相反。差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线。差分信号的优势容易地识别小信号对外部电磁干扰（EMI）是高度免疫在一个单电源系统，能够从容精确地处理'双极'信号基本电路分析工作灯电路分析（基础）冷却液电路分析（基础）主轴控制电路分析（重点难点）伺服控制电路分析（重点难点）主轴控制电路分析电路原理变频主轴的反馈（反馈到变频器）信号逻辑电路NC产生控制信号电平信号脉冲信号5VDC控制逻辑电路24VAC变频器强电220V/其他闭环/半闭环控制根据控制对象输出反馈来进行校正的控制半闭环控制模拟主轴控制采用模拟量控制的主轴（-10V~+10V）模拟主轴和数字主轴模拟量和数字量可计算抗干扰有级/连续KNDK1000MK1000M4K1000M8用户手册.pdfP273模拟主轴（控制电压范围多少？）伺服轴控制KNDK1000MK1000M4K1000M8用户手册.pdfP266扩展知识：BCD码BCD码（Binary-CodedDecimal‎）亦称二进码十进数或二---十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。是一种二进制的数字编码形式PLC控制原理*数控机床编程及加工*实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。*数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。*数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。数控编程的目的*数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。数控编程的内容*数控编程的基本原理数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床*OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。*OpenSoftCNC软件介绍为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√*OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；每一个程序段完成一个加工步骤；每一个程序指令有程序段号和若干个指令代码组成，指令代码在程序段中的位置可以是任意的，同组指令在同一程序段中不能重复使用；最后一个程序段由指令代码M02作为程序结束标志。*OpenSoftCNC软件介绍

在运行加工程序之前，必须通过参数设置对机床和刀具进行调整，使其与加工要求相符，这样才能正确地进行加工或模拟加工。OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容：①基本设置设置可修改的基本参数。②刀具设置设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。③轴参设置设置和查看坐标轴参数。④工件坐标设置设置G54—G59等工件坐标系的原点坐标。⑤PLC设置用于查看PLC缓冲区配置、PLC程序梯形图及PLC程序指令流程。*OpenSoftCNC软件介绍

模拟仿真是一种空加工运