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1、 CK516 数控立车11207013130 唐建波 11 机械一 一. 工作原理控制系统采用 FANUC-0i 系统，进给采用 AC 电机。车床主轴垂直地面，优越于其它安装形式。因加工件自重，所以能与夹具基准面准确地、紧密的接触，使加工件获得高精度且稳定的加工。对于不规则形状的加工件，易加工，上下装卸工件容易。夹具结构简单，制造费用降低。机床符合人体工程学的操作性。机床可用于自动生产线，组线容易，可组成生产单元，如两台立车就能组成一条生产线，时行工件的正、反面加工。主运动的实现:采用主轴箱与变速箱分离的传动布局。主传动由变频电机经四级变速箱、三角带窄 V 带传至主轴。进给运动的实现:机床进给
2、运动均采用半闭环伺服控制，因此在 X、Z 两 个方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由伺服电机通过联轴器二.内部结构组成 高效 CNC 立式车床，适宜加工较大及中型盘、盖类零件。 高强度铸铁底座、立柱，有良好的稳定性和抗震性能。 立式结构，装夹工件方便，占地面积小。 采用油水分离结构，使冷却水清洁环保持久。 分离式冷却水箱，便于清洗。 精密、高刚度弹筒式主轴结构，便于维修。 主轴套筒对称、悬挂式设计,更好的消除热变形对加工精度的影响。 大功率交流主轴电机，配 ZF 两档变速箱，即可输出大扭矩，又可高速运转，满足不同加工需要。 主轴采用进口高级润滑脂润滑，全封闭，免维护。 床鞍、立柱导轨
3、采用超重负荷直线滚动导轨，动态响应性能好，精度保持性高。 配备优质 6 工位立式电动刀架，刚性高、换刀迅速、可靠。 集中式机床操作面板，使操作更加方便、快捷。 X/Z 轴采用高精度滚珠丝杠和丝杠专用轴承，精度保持性好。 整体式全封闭防护，环保清洁。数控车床一般由输入输出设备、CNC 装置（或称 CNC单元） 、伺服单元、驱动装置（或称执行机构） 、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。如下图是数控车床的组成框图。电 气 回 路 辅 助 装 置PLC 主轴伺服单元操 作 面 板 主轴驱动装置进给驱动装置测量反馈装置进给伺服单元输入/输出设 备计算机数 控装
4、置机 床 本 体1、 机床本体数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。、CNC 单元CNC 单元是数控机床的核心，CNC 单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC 单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。输入/输出设备输入装置将各种加工
5、信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用 DNC 网络通讯串行通信的方式输入。输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等） ，一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。伺服单元伺服单元由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电
6、机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。驱动装置驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动， 最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，CNC 装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，所以，伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。可编程控制器可编程控制器 (PC，Programmable Controller) 是一
7、种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制， 故把称它为可编程逻辑控制器( PLC， Programmable Logic Controller)。当 PLC 用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器( PMC， Programmable Machine Controller )。PLC 己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC 和 PLC 协调配合，共同完成对数控机床的控制。测量反馈装置测量装置也称反馈元件，包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上，它把机床工作台的
8、实际位移转变成电信号反馈给 CNC 装置，供 CNC 装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。三. 应用领域机电液一体化结构，占地面积小，布局合理，安装、维修方便。机床具有高转速、大扭矩、高刚性等特点，外购件全部采用知名品牌产品，具有高可靠性和高耐用性。该车床可加工轮毂、刹车毂等各类短轴类、盘类零件，车削螺纹、圆弧、圆锥、回转体的内外曲面、端面沟槽、钻、扩、铰等，适用于形状复杂的中小批量零件，以及精度、尺寸一致性要求高的大批量零件的加工。该车床在国内外汽车行业广泛应用，是一种高效、高精度、高效益、低成本，投资回报期短，性能价格比较高的机床.四.主要技术参数项 目 单位
9、规 格最大回转直径 mm 850最大车削直径 mm 750过床鞍最大车削直径 mm 630 加工范围最大车削高度 mm 600液压卡盘直径 mm 中实 450（18）主轴头型式 A2-11主轴轴承直径 mm 180/160（前 /后）主轴转速 rpm 10-1600主轴电机 22/7000i主轴功率 Kw 22/26主 轴主轴最大扭矩 Nm 1192移动距离（X/Z） mm 640/650 床 鞍快速移动速度（X/Z） m/min 14/14伺服电机（X/Z） 22i/22i伺服电机扭矩（X/Z） Nm 22/22伺服电机功率（X/Z） Kw 4.0/4.0滚珠丝杠直径导程（X/Z） mm 5
10、0X10/50X10直线导轨宽度（X/Z） mm 45/55刀位数 立式 6 工位刀 架 刀具尺寸（车削/镗孔） mm 32X32/1250电 源 kVA 45体积(长 X 宽 X 高) mm 2500X2600X3400其 它重 量 Kg 10000五. 编程及其使用操作方法1. 编程O8201: 程 序 编 号。N1：刀具编号，在返修产品时当程序想从哪把刀先加工就可以快速调出。T0100:第一把刀。G50 S200:主轴最高转速为 200。（G50：用于限制主轴最高转数）。M03: 主轴正转,从工件方向看时逆时针旋转工作主轴。M04:主轴反转,从工件方向看时顺时针旋转工作主轴。M05: 主
11、轴停止。G96 S (S为转数)与G97 S 为设定主轴转数，G96设定的转数是变动的，如G96 S200 表示主轴转数最小200，所以设定G96时，还要在前面设定一个G50 S,如G50 S500,G96 S300表示主轴转数从300500之间自动变化，一般加工用G96，这样机床自动变化转数，可以保证光洁度（光洁度比较好）；G97 S 表示主轴转数一直为设定的转数，不变，如G97 S300,工件加工一直转数都是300，只在车螺纹的时候用。（G96单位米/分钟；G97单位转/分钟）。G40 :刀尖圆弧半径补偿：取消G41: 刀尖圆弧半径补偿：左G42 :刀尖圆弧半径补偿：右机夹刀：外圆刀刀尖圆
12、弧R1.2,内孔刀和切槽刀刀尖圆弧R0.8 （切槽刀要编程注意刀宽）。在数控车床加工中，编程时一般采用假想刀尖为一点，但实际上每一把刀都有一个刀尖圆弧，如机夹刀片每一片都有刀尖圆弧。在加工产品时，加工的位置是直线可以不考虑刀尖圆弧，但加工的位置是锥度或者圆弧角（即倒角或者圆角）时，仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工，势必会产生加工误差，会产生欠切或过切现象，为了避免这种现象，引入了刀尖圆弧半径补偿。刀尖圆弧半径补偿是指在具有刀具圆弧半径补偿功能的机床上加工零件时，可按照零件的轮廓进行编程，通过数控系统输入刀尖圆弧半径，系统自动计算并处理，使刀位点自动调整到运动轨迹上。车外圆用G42车内孔用G4
13、1，但必须都是从外往里走刀。G00: 快 速 定 位。T0101:前一个01表示第一把刀，后一个 01表示第一把刀的刀具补偿。X、Z 是绝对值位置编程； U、W是增量值位置编程 ；编程时可以混合编程。G04 P1000; 表示暂停 1秒，切O形圈槽时用到，可以使槽底光滑。G01: 直 线 插 补。F0.3：表示每转进给量。M01: 每一把刀结束都有一个M01,当Optional STOP (随意暂停) 健打开时，每把刀结束都会停止，用于返修工件时；当Optional STOP (随意暂停)健关闭时，程序到M01不会停止。G02: 圆弧插补。车内孔倒圆角。逆时针。G03: 圆弧插补。车外圆倒圆角
14、。顺时针。M代码说明:M00：程 序 停 止。M01：选 择 停 止。M02：程 序 结 束。M03：主 轴 正 转。M04：主 轴 反 转。M08：冷 却 液 开。M09：冷 却 液 关。M12：夹 紧 卡 爪。M13：松 开 卡 爪 。M17：排 铁 屑 开。M18：排 铁 屑 关。M19：主 轴 定 向。M20：刀 具 预 置 前 进。M21：刀 具 预 置 退 回。M30：程 序 结 束 并 返 回 到 程 序 开 头。M41：卡 爪 低 档 压 力。M43：卡 爪 高 档 压 力。M48：主轴自动加工时手动旋转速率取消关闭。M49：主轴自动加工时手动旋转速率取消。M81：打 开 机
15、床 门。M82：关 闭 机 床 门。M98：子 程 序 调 用。M99：子 程 序 结 束。数 控 面 板 数 控 操 作 面 板 说 明1、POWER: 面 板 电 源 开 关 键。2、SPINDLE LOAD METER: 程序自动加工时主轴转数显示表。加工时看主轴转数表，一般不能转数老是大于80%，也不能老是一下高转数一下低转数，对机床不好。3、DISPLAY: 加工时刀具显示。4、CYCLE START（循环开始）:开始加工时按此键开始加工。5、FEED HOLD （进给暂停）：加工时要停止或者暂停按此键。6、Emergency STOP:紧急暂停键。有按过此紧急按键后都必须再按ZRN键回机械原点，注意看机械坐标X,Z是否为零。要关机床时先停止加工，按此紧急按钮，关机床面板电源，最后关机床后面总电源，开机床相反操作即可。注意机床开机关机时，开机后要等10秒以上才关机，不能一开机就关机，这样对机床不好。1、POS ：显示位置屏幕。 2、PROG：显示程序屏幕。3、OFFSET/SETTING ：显示刀偏/设定屏幕。4、SYSTEM：显示系统屏幕。5、MESSAGE：显示信息屏幕。6、CUSTOM：显示自定义屏幕。7、GRAPH：显示图
