数控机床装调维修工赛项样题任务书

第七届黑龙江省数控技能大赛数控机床装调维修工项目PAGEPAGE3第七届黑龙江省数控技能大赛数控机床装调维修工项目数控机床安装、调试与维修技术竞赛项目西门子系统任务书场次：工位号：

一、竞赛设备及工艺过程描述本装置由西门子802Cbaseline数控系统、交流伺服模块、变频调速模块、冷却控制模块、刀架控制模块、变压器、网孔板、十字滑台、其它辅助功能模块等组成。竞赛的工作目标是：完成数控车床的电路设计、器件安装、电路连接、十字滑台的机械装配、参数设置及机电系统联调、PLC的调试、数控功能调试。二、需要完成的工作任务任务一：电路设计、器件安装和电路连接1．根据任务书要求，设计数控车床的部分电气电路。2．参考器件安装布局图，将变频器、伺服驱动器、电气元件等器件安装在装置背面的网孔板上。3．根据提供的电路图和由选手自行设计的电路图，并按照给定的端子排定义及接口说明，连接数控车床各部分电路。任务二：十字滑台的安装与调试按照机械装配工艺，完成十字滑台的机械装配与调试。任务三：各部件的参数设置及PLC程序和数控车床的调试1．根据提供的数控系统、变频器、伺服驱动器的技术手册（D:\电子资料），查找并确定需要设定的数控系统参数、变频器参数、伺服驱动器参数，记录于记录册中的参数设置记录表中。2．根据提供的PLC程序（D:\PLC程序），按照任务书要求，完善并调试PLC程序。3．按照参数设置记录表中的参数，完成数控系统、变频器、伺服驱动器的参数设置，根据设备运行情况，调整相关参数并完成整台数控车床的调试。4．调试完成后，备份试车数据和PLC程序。任务四：数控机床的功能测试。三、具体的工作要求任务一：电路设计、器件安装和电路连接1．电路设计根据数控车床的功能和端子排接口定义（表1、表2、表3）及继电器模组接口定义（表4），完成数控车床变频调速系统或刀架控制系统主电路和控制电路的设计，分别绘制于图册的专用页（电路设计所需的器件：1只变频器、3只交流接触器、2只断路器、4只继电器、2只辅助触头、1台电动刀架、1只主轴电机），且标明对应的线号。在图册的对应页中完成主轴变频调速系统的主电路（≤1A）和控制电路的设计，要求按下启动按钮，变频器得电允许。在图册的对应页中完成刀架控制系统的（≤1A）主电路和控制电路的设计。表1端子排（一）接口定义序号名称功能定义序号名称功能定义1I0.0X正限位21Q0.4刀架正转2I0.1Z正限位22Q0.5刀架反转3I0.2X参考点23Q0.6-4I0.3Z参考点24Q0.7-5I0.4X负限位25Q1.0三色灯-黄6I0.5Z负限位26Q1.1三色灯-绿7I0.6过载信号27Q1.2三色灯-红8I0.7急停报警28Q1.3-9I1.0刀位1291启动按钮C端10I1.1刀位2302启动按钮NO端11I1.2刀位3313启动按钮灯12I1.3刀位4324启动按钮灯13I1.4-335停止按钮C端14I1.5-346停止按钮NC端15I1.6超程释放信号357停止按钮灯16I1.7就绪信号368停止按钮灯17Q0.0主轴正转379急停按钮C端18Q0.1主轴反转3810急停按钮NC端19Q0.2冷却39P24系统电源正20Q0.3-400V系统电源负其他：1X3X轴编码器接口2X5Z轴编码器接口表2端子排（二）接口定义序号名称功能定义序号名称功能定义11.56X轴速度信号83.14Z轴速度信号21.14X轴速度信号93.65Z轴使能信号31.65X轴使能信号103.09Z轴使能信号4I.9X轴使能信号1124V外部电源24V524V外部电源24V120V外部电源0V60V外部电源0V134.56主轴速度信号73.56Z轴速度信号144.14主轴速度信号表3端子排（三）接口定义序号名称定义序号名称定义4124VX正限位传感器电源+6524V开关电源24V42XL+X正限位传感器输出660V开关电源0V430VX正限位传感器电源-67L控制变压器TC2输出4424VX参考点传感器电源+68N控制变压器TC2输出45X0X参考点传感器输出69V50控制变压器TC2输入460VX参考点传感器电源-70W50控制变压器TC2输入4724VX负限位传感器电源+71U22伺服变压器TC1输出48XL-X负限位传感器输出72V22伺服变压器TC1输出490VX负限位传感器电源-73U22伺服变压器TC1输出5024VZ正限位传感器电源+74V22伺服变压器TC1输出51ZL+Z正限位传感器输出75U21伺服变压器TC1输入520VZ正限位传感器电源-76V21伺服变压器TC1输入5324VZ参考点传感器电源+77U12主轴电机54Z0Z参考点传感器输出78V12主轴电机550VZ参考点传感器电源-79W12主轴电机5624VZ负限位传感器电源+80U31冷却电机57ZL-Z负限位传感器输出81V31冷却电机580VZ负限位传感器电源-82W31冷却电机59Q1.0三色灯-黄输出83U41刀架电机60Q1.1三色灯-绿输出84V41刀架电机61Q1.2三色灯-红输出85W41刀架电机62COM三色灯-公共端86U1总电源U16324V开关电源24V87V1总电源V1640V开关电源0V88W1总电源W1表4继电器模组接口定义：继电器模块共有10个继电器组成，继电器线圈为DC24V供电，每只继电器线圈的一端已经与标有“+24V”的端子连接，线圈的另一端引出，由选手自行定义并连接。序号名称定义序号名称定义11NO继电器1的常开触点228NO继电器8的常开触点21NC继电器1的常闭触点238NC继电器8的常闭触点31C继电器1的公共端248C继电器8的公共端42NO继电器2的常开触点259NO继电器9的常开触点52NC继电器2的常闭触点269NC继电器9的常闭触点62C继电器2的公共端279C继电器9的公共端73NO继电器3的常开触点2810NO继电器10的常开触点83NC继电器3的常闭触点2910NC继电器10的常闭触点93C继电器3的公共端3010继电器10的公共端104NO继电器4的常开触点31+24V线圈共+24V端114NC继电器4的常闭触点32A1继电器1线圈的一端124C继电器4的公共端33A2继电器2线圈的一端135NO继电器5的常开触点34A3继电器3线圈的一端145NC继电器5的常闭触点35A4继电器4线圈的一端155C继电器5的公共端36A5继电器5线圈的一端166NO继电器6的常开触点37A6继电器6线圈的一端176NC继电器6的常闭触点38A7继电器7线圈的一端186C继电器6的公共端39A8继电器8线圈的一端197NO继电器7的常开触点40A9继电器9线圈的一端207NC继电器7的常闭触点41A10继电器10线圈的一端217C继电器7的公共端42--2．设备安装参考图1的器件布局，将表5的器件安装到装置背面的网孔板上。图1 器件安装布局图表5器件清单序号器件名称器件型号与规格数量1变频器FR-D740-0.75K-CHT12伺服驱动器TSTA-15C23交流接触器LC1-D0610N54辅助触头LA1-DN11N25继电器MY2NJ(DC24V)6ARM4F-L(DC24V)16熔断器RT18-32(3P)17断路器DZ108-20(1.6～2.5A)1DZ108-20(1～1.6A)1DZ108-20(0.63～1A)3要求：在配电盘内按图纸的电气代号标出电气元件的位置。安装器件时参考各路电路额定功率及使用条件选择合适的断路器，并设置好脱钩电流。3．电路连接根据图册中的电路图纸，参照给定的端子排接口定义和继电器模组说明（表1、表2、表3、表4），使用U形插片和预绝缘端头，按照电气安装规范及工艺要求，完成系统各部分电路的连接。 任务二：十字滑台的安装与调试利用提供的联轴器、电机支座、轴承支座、直线导轨、滑块、滚珠丝杠、螺母、螺母支座、轴承、运动平台等零部件。参考装配图（附录1）完成十字滑台的装配。在装配过程中，按照机械精度检测表中的项目记录数据。任务三：各部件的参数设置及PLC程序和数控车床的调试1．功能参数设计 ①将需要设定变频器的参数记录于记录册的表格中。 ②将需要设定伺服驱动器的参数记录于记录册的表格中。③将需要设定的数控系统参数（14510、14512）记录于记录册的表格中。 ④将需要设定的数控系统X和Z轴参数记录于记录册的表格中。⑤将需要设定的数控系统主轴参数记录于记录册的表格中。2．功能参数设置按照记录册中所记录的参数，设置数控系统（数控系统的口令是：EVENING）、变频器、伺服驱动器的参数。 3．数控车床PLC程序编制与调试（基本程序已保存在数控系统和计算机中。D:\PLC）①按用户键K10进行手动换刀控制，要求按一下K10键，该键指示灯亮，刀架更换一个刀位，换刀结束后指示灯灭。②按用户键K11，该键指示灯亮，系统急停并出现“700030”号报警，报警内容为“冷却液过低”；再按一下K11键，该键指示灯灭，按复位键，报警消除。编写三色灯功能子程序，要求：红灯：硬限位、急停报警触发、700000-700031号报警产生时，红灯亮。其它时刻不亮；绿灯：MDA方式执行指令时绿灯亮，指令执行完毕时绿灯灭；程序自动运行时，绿灯亮，运行结束、程序暂停、程序复位或红灯亮时，绿灯灭；黄灯：其他指示灯不亮时该灯亮。4．数据备份备份最终的PLC程序和试车数据，存放在“D:\2016数控机床\XX\日期”文件夹下(XX:工位号)。 任务四：数控机床的功能测试1．手动功能测试启停控制功能调试要求按启动按钮后，系统正常上电；按停止按钮后，系统断电；系统上电时启动按钮灯（绿）亮，系统断电时停止按钮指示灯（红）亮。主轴功能模块的调试要求主轴能建立参考点坐标系；主轴正反转方向符合要求，且手动运行速度为400rpm；调整主轴编码器反馈速度与主轴指令速度匹配，匹配范围300--1300rpm，两者的速度差不大于指令速度的10%；主轴最大转速1400rpm。电动刀架模块的调试要求可通过用户键K10进行手动换刀操作；可执行T代码指令自动换刀。冷却系统的调试要求可通过K6键启动和停止冷却系统；可执行M代码M08、M09启动和停止冷却系统。进给轴的调试要求利用减速开关，X、Z轴沿正方向回参考点，寻找减速开关的速度为1000mm/min,碰到减速开关寻找编码器零脉冲的速度为500mm/min，参考点定位速度为300mm/min，零脉冲后的位移为-2mm进给倍率100%时，X、Z轴的手动进给速度是2000mm/min；X、Z轴的手动快速进给速度是3000mm/min；G00速度是3000mm/min；系统的硬限位、急停功能生效；系统的软限位功能生效，位置合理；手轮功能调试：顺时针转动手轮，进给轴沿正方向移动；逆时针转动手轮，进给轴沿负方向移动；X、Z轴移动距离与指令要求的位移值匹配 。2．自动功能测试输入下面的测试程序并运行，完成功能测试。主程序L2016N10G158X-100Z-50N20M03S500T1D1N30G00X90Z0N40G01X0F500N50G00Z10N60X88Z5N70_CNAME="LS1"N80R105=9.000R106=1.000N90R108=3.000R109=0.000N100R110=1.000R111=100N110R112=100N120LCYC95N130G01X80Z-115N140G02X80Z-145CR=40N150G00X90N160Z50N170 M05N180 T2D1N190MN200 N210G01X45N220G00X55N230Z50N240M05N250T3D1N260M03S300N270G95FN280G00X48Z10N290R100=48.000R101=0.000N300R102=48.000R103=-57.000N310R104=1.500R105=1.000N320R106=0.500R109=1.000N330R110=1.000R111=3.000N340R112=0.000R113=3.000N350R114=1.000N360LCYC97N370G00X80Z50N380M09N390M05N400G158N410M30子程序LS1