數控機床改造--ca6140普通車床的數控化改造-資料下載頁

【導讀】數控機床改造畢業設計--CA6140普通車床的數控化改。專業班級數控維修091班。指導老師孫貴清老師。完成時間2021年12月。湖南鐵道職業技術學院。經畢業設計論文答辯委員會綜合評定成績為。答辯委員會主任簽字。畢業設計評分標準。分差及中良優設計。20查閱資料及手冊能力502335455工作態度。及紀律情況502335455獨立工作能力502335. 455基本概念基本理論及專業知識掌握情況502335. 40規定任務的完成情況100578910說明書質。量100578910圖紙及技術文檔的質量15081012. 考核小組專家簽名。控加工達到或超過原車削加工性能數控裝置伺服裝置選擇合理控制系統設計簡。單可靠保護措施完備。CA6140車床控制要求電氣原理圖及相關參數數控裝置型號規格參數伺服裝。動電動機并確定傳動系統改造方案1周完成進給主軸傳動系統改。說明書81周畢業設計答辯準備及答辯二工作量。審批具體意見審查部門負責人意見專業負責人。63安裝調試的注意事項35. 界制造業中心及制造強國的進程中占有一席之地。4隨著機床的發展機床也變成了數控

　　

【正文】 2 螺距誤差補償 螺距誤差補償分單向和雙向補償兩種 單向補償為進給軸正反向移動采用相同的數據補償雙向補償為進給軸正反向移動分別采用各自不同的數據補償通常僅采用單向螺距誤差補償補償方法如圖 68 所示 圖 68 螺距誤差測量方法示意圖 A1An1 進給軸正向移動時測得的實際機床位置 B1Bn1 進給軸負向移動時測得的實際機床位置 螺距誤差補償值 機床指令坐標 機床實際測量位置單位內部脈沖當量 補償間隔通常為 50 毫米左右在測量前各補償數據應該設置為 0 下面以 Z 軸為例已知有關參數和數據如下 移動軸內部脈沖當量 1 微米 系統參數 參考點位置 0 軸參數 回參考點方向 軸參數 補償間隔 50 毫米 補償參數 行程 400 毫米 機床數據 則各測量點坐標為 400350300250200150100500 其中 0 為參考點 測得數據如下 負向 4001350083000525006202141500210001500050 正向 4001535012300125012021715006100045005003 注意正向回參考點時回參考點后首先測量的是負向的數據 則 Z 軸補償參數如下表 67 所示 填寫 表 67 采用單向螺距誤差補償 參數名 數據 說明 反向間隙內部脈沖當量 30 取 200 坐標處 螺補類型 1 單向螺距誤差補償 補償點數 9 參考點偏差號 8 補償間隔內部脈沖當量 50000 50 毫米 偏差值內部脈沖當量 [0] 100 400 40010 采用負向測量數據因為參考點為起始位置所以單向補償時該點偏差值一般為零 偏差值內部脈沖當量 [1] 80 350 35008 偏差值內部脈沖當量 [2] 50 300 30005 偏差值內部 脈沖當量 [3] 60 250 25006 偏差值內部脈沖當量 [4] 40 200 20214 偏差值內部脈沖當量 [5] 20 150 15002 偏差值內部脈沖當量 [6] 10 100 10001 偏差值內部脈沖當量 [7] 5 50 50005 偏差值內部脈沖當量 [8] 0 0 0 參考點 表 68 采用雙向螺距誤差補償 參數名 數據 說明 反向間隙內部脈沖當量 0 雙向時一般為 0 螺補類型 0 雙向螺距誤差補償 補償點數 9 參考點偏差號 8 補償間隔內部脈沖當量 50000 50 毫米 偏差值內部脈沖當量 [0] 150 400 40015 正向測量數據 偏差值內部脈沖當量 [1] 120 350 35012 偏差值內部脈沖當量 [2] 100 300 30010 偏差值內部脈沖當量 [3] 100 250 25010 偏差值內部脈沖當量 [4] 70 200 20217 偏差值內部脈沖當量 [5] 60 150 15006 偏差值內部脈沖當量 [6] 40 100 10004 偏差值內部脈沖當量 [7] 50 50 5005 偏差值內部脈沖當量 [8] 30 0 003 參考點 偏差值內部脈沖當量 [9] 100 400 40010 負向測量數據 偏差值內部脈沖當量 [10] 80 350 35008 偏差值內部脈沖當量 [11] 50 300 30005 偏差值內部脈沖當量 [12] 60 250 25006 偏差值內部脈沖當量 [13] 40 200 20214 偏差值內部脈沖當量 [14] 20 150 15002 偏差值內部脈沖當量 [15] 10 100 10001 偏差值內部脈沖當量 [16] 5 50 50005 偏差值內部脈沖當量 [17] 0 0 0 參考點 注意 當采用激光干涉儀測量螺距誤差時通常需要測量多次測量軟件會根據測量的多組數據自動計算出補償數據為了保證補償后機床精度在規定范圍內補償數據通常與實測人工計算值有一定的差別 參數的設置 與系統的調試 1HNC21TF 數控系統參數設置 電動機有關坐標軸參數進行設置表硬件配置參數設置表 坐標軸參數 參數值 參數名 參數值 伺服驅動型號 46 伺服內部參數 [2] 0 伺服驅動器部件號 O 伺服內部參數 [3][4][5] O 最大跟蹤誤差 0 快移加減速時間常數 O 電動機每轉脈沖數 400 快移加速度時間常數 O 伺服內部參數 [O] 8 加工加減速時間常數 O 伺服內部參數 [1] O 加工加速度時間常數 O 表 610 硬件配置參數 型 號 標 識 地 址 配 置 [0] 配 置 [1] 部 件O 5301 46① O 0 O 注不帶反饋 M535 伺服電機驅動器參數設置 按驅動器前面板表格將電動機電流設置為 57HSl3 伺服電機的額 3 系統的調試 在線路和電源檢查無誤后進行通電試運行以手動或手搖脈沖發生器方式發送脈 其他參數設置及傳動鏈注意事項 華中數控系統的參數分系統參數 PD 設置參數 S 三種與加工程序編輯有關的參數應根據操作員的需要來設置和修改如公英制編程選擇等另外由于驅動系統為伺服電機開環系統運行中應避開起低頻震蕩區最高移動速度也不能太高以防失 步中間傳動鏈應進行適當的予緊以消除間隙提高傳動剛度消除反向空行程死區最終提高加工精度 62 電氣 PLC 的調試 1 為保證人身和設備安全必須首先確定各種電源電壓是否正常如進線電源DC24V 伺服變壓器副邊電壓等 2 各控制回路的調試 1 用電器的工作分別使各用電器正常工作如照明回路 2CNC 的啟動停止以上各種電源電壓正確之后可以 CNC 啟動停止電路 CNC 啟動后 LED 出現顯示 3 急停回路按下機床操作面板上的急停按鈕檢查機床是否臥刻停止運動保證機床的安全一般情況下超程檢測由 CNC 通過參數處理稱為軟件限位外部的限位開關是 不必要的然而為了避免由于伺服反饋系統發生故障而使機床移動超出軟件限位值必須安裝行程限位開關稱為硬件限位當開關被擋鐵壓上后 CNC 復位并進行緊停回路移動機床工作臺檢查硬件限位是否能工作 3 限位開關超程檢測 數控系統進行超程檢測是 CNC 的基本功能稱為軟件限位硬件限位是指通過行程開關限位在機床回參考點的動作中經常需要軟件限位和硬件限位結合使用若機床帶有刀庫當刀庫在前位時 Z軸不能在參考點下移動因此 Z軸需要設置第二軟件限位保護 4 軸行程的設置 主軸控制單元或稱主軸放大器接收來自 CNC 的譯碼指令同時接收速度反饋實施閉環控 制還通過 PLC將主軸的各種實際工作狀態報告 CNC用以完成對主軸的各項功能控制主軸電動機控制接口為主軸串行輸出與模擬輸出相對串行輸出中輸出到主軸的命令值數字數據同時使用外接位置編碼器與 CNC 相連用于檢測主軸的位置 1 使主軸能以指定的轉速旋轉如 S500 M03 本機床由 CNC 控制主軸電機的速度和極性主軸采用高低兩檔齒輪變速高速檔主軸與主軸電動機之間齒輪傳動比為 11低速檔主軸與主軸電動機之間齒輪傳動比 1495需處理 CNC側對主軸速度的控制的接口信號及主軸控制單元側的接口信號并設置最高速度換檔速度等參數 2 使主軸能停 留在某個固定位置主軸準停如 M190 為了保護刀具能準確地在主軸和刀庫之間交換必須使用主軸準停功能主軸完成信號檢測水平 P4077 準停偏移量如果定向停止位置不準將會損壞換刀裝置可通過該參數對主軸定向位置進行精調 63 安裝調試的注意事項 1 主軸脈沖發生器的安裝 與主軸同軸安裝這種安裝方式結構簡單缺點是安裝后不能加工穿出車床主軸孔的零件 脈沖發生器也可以安裝床頭箱內或床頭箱的后端上并通過一對傳動比為 11的齒輪或輪或同步齒輪形帶與主軸聯系起來工作時脈沖發生器 3 與主軸同步旋轉數控裝置控制進給伺服電機準確地配合主軸的 旋轉而產生進給運動保證主軸每轉一轉螺紋車刀移動一個導程同時還保證每次走刀都在工件的同一點切入不會亂扣這種異軸安裝同軸麻煩需配一對同步平帶輪及同步帶但卻避免了同軸安裝的缺點 2 主軸脈沖發生器的傳動連接方式 主軸脈沖發生器從動連接方面分為剛性和柔性連接所謂剛性連接就是指常用的軸套方式連接這種連接對連接件的制造精度和安裝精度要求較高因為同軸度誤差的影響嚴重時甚至損壞內部光柵盤 現在改造所選的為異軸安裝連接方式為柔性連接方式圖 631 所示 采用柔性連接在實現角位移傳動的同時又能吸收車床主軸的部分振動 從而實使主軸脈沖發生器轉動平穩傳遞信號準確 3 在安裝信號發生器時注意事項 主軸脈沖以生器屬光學元件安裝時應小心輕放不能的較大的沖擊和和振動以放損壞玻璃光柵盤造成報廢 通常地加工螺紋時將其安裝上不使用時將其斷開避免不必要的的磨損和信號干擾延長 主軸脈沖發生器的使用壽命 元器件清單 產品名稱 PRODUCT 產品型號 MODEL CA6140 填表日期 DATE 2021 年 12 月 20 日 零件名稱 COMPONENTS 制造商 MANUFACTURER 零件型號 MODEL 部件位置 LOCATION 額 定值電流壓功率 1 伺服電機 武漢華中有限公司 GK6 系列交流永磁伺服電機 進給軸 400W 2 編碼器 常州通用電氣廠 海德 ISC58150021 增量編碼器 主軸尾端 I 100MA 3 伺服驅動器 武漢華中有限公司 HSV160B 驅動器 進給軸 DC 24V 4 四工位自動刀架 常州亞興機床數控設備廠 LDO4CA6140 刀架 電動功率 90W 5 華中系統 武漢華中有限公司 華中 HNC21T CNC 0～ 24V 畢業設計圖紙 致謝 本此畢業設計從任務的下發到開題報告的完成及后來 的總體方案確定都得到了指導老師孫老師的細心指導兩個多月的時間在孫老師的督促和幫助及與組長袁海芳共同協作下終于基本完成在此向孫老師以及在這個過程中幫助過我的同學表示衷心的感謝短短兩個多月時間的畢業設計一方面鞏固了前面學過的基本專業知識另一方面也學到了一些以前并沒有涉及到或者認識不深的知識對我以后的工作和學習有很大的啟示作用同時也感謝學校能給我這樣一個學習的機會 最后再次感謝孫老師的悉心指導和幫助 參考文獻 hanqi2844 hanqi2844 圖 21 CA6140 車床外形圖 1主軸箱 2刀架 3尾座 4床身 5右床腿 6溜板箱 7左床腿 8進給箱 伺服電機