数控机床装调与维修 课件 第5章 机电联调

第5章机电联调5.1机床参考点设定5.1.1挡块式方式回参考点设定挡块回参考点的方式一般是在进给轴采用增量式编码器的场合使用，因为增量式编码器的机床断电后零点信号丢失，F120为0，机床没有零点，不能正常工作，为防止这种情况下机床出现意外，装调时，可以在进给轴零点附近设置一个开关，用固定地址X009作为参考点返回减速信号，由NC直接来处理。5.1机床参考点设定5.1.1挡块式方式回参考点设定挡块式方式回参考点设定方法如下。1.将参数1005#1置“0”，为有挡块回参考点的设定有效；2.在相应进给轴的零点附近安装回零减速开关；3.通过1006#5设定手动参考点返回的方向，置“0”正方向，置“1”负方向。5.1机床参考点设定5.1.2非挡块式方式回参考点设定非挡块回参考点的方式一般适合在进给轴采用绝对式编码器的场合使用，由于绝对式编码器可以在机床断电时，由电池保持零位置信号，零点不会丢失。非挡块式方式回参考点设定方法如下。1.将参数1005#1置“1”，为无挡块回参考点的设定有效；2.把1815#5置“1”，为使用绝对式编码器；3.移动各轴，使之停在欲设参考点的位置；4.将1815#4置“1”，参考点即已建立，此参考点为机床的第一参考点。5.2机床限位设定5.2.1机床硬限位设定先将3004#5置“0”，使系统检查超行程限位信号。各轴限位开关的地址分别为：第一轴正向限位输入信号——X3.4；第二轴正向限位输入信号——X3.6；第一轴负向限位输入信号——X3.5；第二轴负向限位输入信号——X3.7；

硬限位的PMC程序5.2机床限位设定5.2.2机床软限位设定存储行程限位的调试方法如下。1.设置机床合理的参考点后，使机床回到参考点，并检查是否正确；2.手动JOG方式下，移动进给轴至相应硬限位开关位置前3～5mm左右；3.按“POS”键，记录下来显示的对应轴当前位置坐标值，并在1320和1321号参数中对应位置输入记录下来的值。1320为各轴正方向软限位的值，1321为各轴负方向软限位的值。5.2机床限位设定机床进给轴硬限位、软限位及参考点的位置关系如下图所示。

5.3柔性齿轮传动比的设定计算所得最简约分数的分子输入至2084对应轴中，分母输入至2085对应轴中。例如，某进给轴伺服电机与丝杆采取直接相连方式，丝杆螺距为5mm，则：将“1”输入至2084对应轴位置中，将“200”输入至2085对应轴位置中即可。该参数调整后，需要系统关电重启才能生效。5.4数控车床电动刀架反转锁紧的调试数控车床电动刀架锁紧是靠PMC控制电机反转一定时间，如下图，当PMC满足反转输出条件时，Y3.0高电平，刀架电机开始反转，同时计时，1200ms后，R135.2得电，使得R138.0得电，从而打断Y3.0，使得Y3.0成低电平，反转停止，结束换刀，这里1200ms的时间调试是根据电机的速度及机械锁紧结构来确定，正好使得螺杆带着螺母下降到端面齿轮完全啮合位置，时间太长会损伤电机和机械结构，时间太短会锁不紧。5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.1使用步距规对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤步距规5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.1使用步距规对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤步距规进行数控车X轴螺距补偿5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.1使用步距规对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤具体方法如下。1.在Z轴导轨上安放桥尺，调整好它与X轴方向在铅垂面内的平行度；2.在调整好位置的桥尺上安放步距规，并调整步距规与X轴方向在水平面内的平行度；3.待步距规的位置调整好以后，用磁力表座使步距规位置相对稳定；4.在X轴拖板上安装磁力表座和千分表，并使千分表测头压上步距规的第一个测量台阶面，表盘指针校零位；5.编写步距规测量程序，并输入至系统中；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.1使用步距规对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤具体方法如下。6.在“OFFSET”对刀画面中的当前刀位置处，设定X和Z轴都为“0”；7.在自动方式下运行步距规测量程序，并记录下每个测量面表头的读数；8.根据指令值、步距规实际值以及表头测量值，计算出机床在每个节距位置上的误差值；.9.调取螺距补偿画面，在对应测量点（号）中输入误差值，并在螺距补偿参数中设定好相应条件。5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.1使用步距规对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤O0001；G98G01X0Y0F100；G04X5；（停留5秒记录千分表读数）G01W35；（让千分表表头移出步距规）G00U-P1；（使表头快速移动至第二个测量面附近）G01W-35；（表头运动至第二个测量面上）G04X5；G01W35；G00U-P2；G01W-35；G04X5；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.1使用步距规对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤G01W35；G00U-P3；G01W-35；G04X5；G01W35；G00U-P4；G01W-35；G04X5；G01W35；G00U-P5；G01W-35；G04X5；M02；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.1使用步距规对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤相关设定：3605#0为是否使用双向螺距误差补偿，0为不使用，1为使用；3620为每个轴的参考点的螺距误差补偿点号；3621为每个轴的最靠近负侧的螺距误差补偿点号；3622为每个轴的最靠近正侧的螺距误差补偿点号；3624为每个轴的螺距误差补偿点间隔；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤1.激光干涉仪的工作原理激光干涉仪工作原理图5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤2.雷尼绍激光干涉仪它由发射并接收激光的镭射头、环境补偿系统、测量镜组、夹持器组、三脚架及镭射头微调平台等构成，可以进行的测量项目有：定位精度、距离、重复性定位精度测量；动态的速度、加速度测量；垂直方向和水平方向的角度测量；垂直方向和水平方向的直线度测量；平面度测量；平行度测量；旋转角度测量。5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤3.雷尼绍激光干涉仪的使用架设方法5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤1.依上图架设三脚架、镭射头、环境补偿系统、计算机及电源，并连接好；2.架设镜组，先根据机床测量的起点和终点间有无其它相干扰的地方，观察清楚再架设镜组，在使用手动慢速移动进给轴确定移动空间内无其它干涉物后，方可让机床按自动方式移动。3.镜组调整。开机预热，镭射预热时可将镭射光闸暂时关闭，镜组对焦时再打开，预热6min左右后就可以调整镜组，5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤4.假设X轴行程总共500mm，每20mm取一点，共25次，编写并输入数控机床运行的测量程序；主程序O0001；G91G28X0.；M98P0250002；G01X-3.F500.；X3.；M98P0250003；M30；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤4.假设X轴行程总共500mm，每20mm取一点，共25次，编写并输入数控机床运行的测量程序；镭射远去行程的子程序O0002；G91G01X-20.F5000.；G04X3.；M99；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤4.假设X轴行程总共500mm，每20mm取一点，共25次，编写并输入数控机床运行的测量程序；镭射回来行程的子程序O0003；G91G01X20.F5000.；G04X3.；M99；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤5.软件操作（1）选择并打开RenishawLaserXL应用程序；（2）点击选取“线性测长”项目，进入定位测量的窗口；（3）通过“档案”下拉菜单中的“新档”，选择“自动设定模式”；（4）选择确定后，自动进入目标设定，输入目标设定；（5）完成后点“》”进入下一步“抓取数据启动”；5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤5.软件操作（6）设定完成后，点“》”进入下一步，填写数据标题；（7）点击“》”进入下一步“自动资料抓取设定”；（8）设定完成后，点击“》”进入数据自动抓取；（9）抓取完成后，按“完成”确认，然后点击“档案”下拉中的“另存新档”，选择存储地址保存RENISHAW格式文件。5.5螺距及反向间隙的补偿5.5.2使用激光干涉仪对螺距及反向间隙的补偿方法与步骤6.数据分析。打开保存的测量数据文件，点击“资料”选取“分析”；7.螺距补偿。把激光干涉仪抓取保存下来的数据传入数控机床内，并在数控机床螺距补偿参数中，设定好与激光干涉仪采集数据时相对应的条件，生效后即可启动螺距补偿程序对机床丝杆螺距误差自动进行补偿。实训课题15——非挡块式方式回参考点的设定1.按“SYSTEM”键，再按“参数”软键，搜索1815号参数，让1815#4置“0”，取消原来设定的参考点，关机重启，使设定的参数生效；2.手动方式下移动各坐标轴，使各轴机械位置符合参考点设置要求，停下来；3.把1815#4置“1”，按系统提示，关机重启，使设定的参数生效；4.手动回零，检查参考点设定是否正确；5.填写实训报告，由老师给出实训成绩。实训课题15——非挡块式方式回参考点的设定考核评价实训课题16——电子齿轮传动比的设定1.测量X、Z轴滚珠丝杠的螺距P；2.分别计算X、Z轴电子齿轮传动比，约分后的得数；3.按“SYSTEM”键，再按“参数”软键，搜索2084和2085号参数，分别把计算得出的X、Z轴电子齿轮传动比约分后得数的分子输入至2084，分母输入至2085，关机重启，使设定的参数生效；4.分别在X、Z轴固定部件（移动部件）上架设磁力表座，使移动部件（固定部件）接触百分表测头，压表并校零；5.MDI方式下，运行程序段G98G01U（W）3F80；6.进给指令完成后，读取百分表读数，比较实际进给值与指令值是否一样，即可得知该轴的电子齿轮传动比设定是否合理。7.填写实训报告，由老师给出实训成绩。考核评价实训课题16——电子齿轮传动比的设定实训课题17——机床软硬限位的设定1.观察X轴和Z轴进给极限位置，分别在四个方向的极限位置前面10mm左右处装上限位开关，并按要求的地址信号把开关信号线接至I/O电路中；2.在线编辑硬限位梯形图控制程序，并进行调试；3.设定3004#5置“0”；4.移动进给轴至限位开关位置处，检查硬限位功能；5.在机床原点设置合理的情况下，分别移动进给轴至硬限位开关前面3～5mm处，通过按“POS”键读取显示器上机床当前坐标位置值，并记录下来；6.把记录下来想要设定软限位位置的坐标值输入至1320和1321号对应位置的参数中，通过移动检查设定是否合理。7.填写实训报告，由老师给出实训成绩。考核评价实训课题17——机床软硬限位的设定实训课题18——使用步距规对数控车床X轴进行螺距补偿

1.在Z轴导轨上安放桥尺，调整好它与X轴方向在铅垂面内的平行度；2.在调整好位置的桥尺上安放步距规，并调整步距规与X轴方向在水平面内的平行度；3.待步距规的位置调整好以后，用磁力表座使步距规位置相对稳定；4.在X轴拖板上安装磁力表座和千分表，并使千分表测头压上步距规的第一个测量台阶面，表盘指针校零位；5.编写步距规双向测量程序，并输入至系统中；6.在“OFFSET”对刀画面中的当前刀位置处，设定X和Z轴都为“0”；7.在自动方式下运行步距规测量程序，并记录下每个测量面表头的读数；实训课题18——使用步距规对数控车床X轴进行螺距补偿

8.根据指令值、