1、機床電氣控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書天津理工大學(xué)機械項目學(xué)院先進制造實驗中心2009年7月修訂實驗一 車床電氣控制實驗一、實驗?zāi)康模?熟悉C616機床的電氣控制原理及操縱控制過程。2通過C616車床實物了解車床的電器控制系統(tǒng)在機床上的布局。3了解各主令元件在機床上的位置，比較反接制動與普通停車的區(qū)別。4 對照實驗系統(tǒng)上的電氣原理圖，認(rèn)識電動機、接觸器、熱繼電器、熔斷器、變壓器 等主要機床電器元件，以及各接線端子號與電氣原理圖上的線號的對應(yīng)關(guān)系。二、實驗原理：機床的使用性能是由機械和電氣共同實現(xiàn)的，對電機的保護是由電路中的容斷器FU1、FU2作短路保護，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA和中間繼電器K作零壓保護。因為該機床主軸

2、采用短三瓦 式滑動軸承，所以要求在主軸運轉(zhuǎn)之前必須液壓潤滑系統(tǒng)先工作，而這恰恰是由電氣 控制系統(tǒng)來保證的?？刂浦鬏S正反轉(zhuǎn)的接觸器 KM1/KM2 與控制潤滑電機的接觸器 KM3 之間的聯(lián)鎖控制保證了接通電源后潤滑電機首先起動。接通電源后潤滑電機如不能正 常起動，則主電機不可能起動。三、實驗儀器與設(shè)備：1. QSJC-C616普通車床電氣實驗裝置；2. C616普通車床。四、實驗任務(wù)與步驟：1）切斷電源，結(jié)合電氣原理圖，觀察電機及接觸器、繼電器、熔斷器、變壓器等 主要控制元件的形狀、規(guī)格、布局及安裝情況等。2）合上電源，觀察電機的啟動及正、反轉(zhuǎn)的運行情況。比較車床高、低速運行下 停車的過渡時間，

3、再比較反接制動的停車時間。注意反接制動引起的沖擊，該沖擊對 傳動部件有損害。此外，由手工操縱的反接制動不能達到準(zhǔn)確停車。在操作者具有一 定的技術(shù)水平后，可以提高生產(chǎn)效率。3）觀察零壓保護的實現(xiàn)。在主軸運轉(zhuǎn)的情況下，拉掉引入電源的開關(guān)。待停穩(wěn)之 后再合上引入電源的開關(guān)，機床不應(yīng)自行起動。4）在實驗系統(tǒng)上觀察控制系統(tǒng)所用的低壓電器規(guī)格型號；在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下對系 統(tǒng)進行實際操控，分析系統(tǒng)中各電動機所代表的作用；由指導(dǎo)教師設(shè)置故障，同學(xué)們 對所出現(xiàn)的故障進行分析并排除。五、實驗報告要求1）根據(jù)機床的結(jié)構(gòu)特點，說明控制電路原理圖各環(huán)節(jié)的作用。并回答思考題中的 問題。2）說明控制電路原理圖中KM1/KM2

4、與KM3之間采用聯(lián)鎖控制的原因。3）給你兩個復(fù)合按鈕用來替代轉(zhuǎn)換開關(guān) SA，試畫出電氣控制原理圖。六、思考題1）是否可以去掉主電路中的容斷器 FU1 ？若可以去掉，應(yīng)作哪些改動？2）該機床允許采用反接制動，怎樣能提高反接制動控制的精度？如果機床功率很 大是否還可以采用反接制動？3）是否可以將原理圖中的熱保護繼電器 KR2的動斷觸點移換到緊靠接觸器KM2線 圈的邊上？機床電氣控制技術(shù)實驗報告年級教案班號姓名實驗日期指導(dǎo)教師評分實驗一 車床電氣控制實驗一、實驗?zāi)康亩?、實驗設(shè)備三、實驗步驟四、簡答下列問題1是否可以去掉主電路中的容斷器 FU1 ？若可以去掉，應(yīng)作哪些改動？ 2該機床允許采用反接制動，

5、怎樣能提高反接制動控制的精度？如果機床功率很大是否還可以采 用反接制動？3實驗系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障在哪里？如何排除？實驗二 PLC 在數(shù)控機床中的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?1掌握數(shù)控機床的概念和基本的使用方法。 2掌握數(shù)控機床中 PLC 的作用。3培養(yǎng)學(xué)生的 PLC 的編程能力及綜合邏輯分析能力。二、實驗設(shè)備RS-SY-0i C/0i mate C 數(shù)控機床綜合實驗系統(tǒng)。三、實驗必備知識1數(shù)控機床的概念 按加工要求預(yù)先編制好加項目序，由控制系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字信息指令進行工作的機床稱為數(shù)控機床。2可編程控制器概述一）、可編程控制器 可編程控制器是一種數(shù)字運算電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下運用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲

6、器， 用于存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等特定功能的用戶指令，并通過數(shù)字式 或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。<二）、數(shù)控機床PM（功能數(shù)控機床所受控制可分為兩類：一類是最終實現(xiàn)對各坐標(biāo)軸運動進行的“數(shù)字控制 ”。即控制機床各坐標(biāo)軸的移動距離、各軸運行的插補、補償?shù)?。另一類?“順序控制 ”。即在數(shù)控機床運行過程中， 以CN（內(nèi)部和機床各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等的開關(guān)量信號狀態(tài)為條件，并按照預(yù)先規(guī) 定的邏輯順序?qū)χT如主軸的起停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開，液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng) 的運行等進行的控制。數(shù)控機床PM啲功能： 機床操作面板控制

7、將機床操作面板上的控制信號直接送入 PMC以控制數(shù)控系統(tǒng)的運行。機床外部開關(guān)輸入信號控制將機床側(cè)的開關(guān)信號送入 PMQ經(jīng)邏輯運算后，輸出給控制對象。這些控制開關(guān)包括各類控制開 關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力開關(guān)和溫控開關(guān)等。輸出信號控制PM（輸出的信號經(jīng)強電柜中的繼電器、接觸器，通過機床側(cè)的液壓或氣動電磁閥，對刀庫、機械手 和回轉(zhuǎn)工作臺等裝置進行控制，另外還對冷卻泵電動機、潤滑泵電動機及電磁制動器等進行控制。伺服控制 控制主軸和伺服進給驅(qū)動裝置的使能信號，以滿足伺服驅(qū)動的條件，通過驅(qū)動裝置驅(qū)動主軸電動 機、進給伺服電動機和刀庫電動機等。報警處理控制PM（收集強電柜、機床側(cè)和伺服驅(qū)動裝置的故障信號

8、，將報警標(biāo)志區(qū)中的相應(yīng)報警標(biāo)志位置位，數(shù) 控系統(tǒng)便顯示報警號及報警提示信息以方便故障診斷。（6>轉(zhuǎn)換控制，有些加工中心可以實現(xiàn)主軸立/臥轉(zhuǎn)換， PM（ 完成的主要工作包括：切換主軸控制接觸器；通過 PM（ 的內(nèi)部功能，在線自動修改有關(guān)機床數(shù)據(jù)位；切換伺服系統(tǒng)進給模塊，并切換用于坐 標(biāo)軸控制的各種開關(guān)、按鍵等。3數(shù)控機床的基本操作<1）機床操作面板簡介：OpXcM .0EZ000EIEQiHEI 刃 EHE3EII匡POSSHIFT取消（CAN）鍵輸入鍛囹匡）夸SYSTEM FCSSAGE CSMCR ALTER INSERTtPAGEPAGE編輯謹(jǐn)竊頁鍵編輯謹(jǐn)復(fù)位僅復(fù)位僅序號名 稱

9、復(fù)說 明按此徒可使CNC復(fù)位用以消除報警等.地址和數(shù)宇竇按這些譴可輸入字母，數(shù)字以及其它字符。No4：在有的頂部有二個字符.按SHIFT來選擇知.當(dāng)一個轉(zhuǎn)黠字符住在屏幕 上顯示時衣示鹽面右下角的字符可以輸人.按此鍍用來翌示如何黑作機床如MDI供酬操作。可奩CNC發(fā)生報警時提供報 警的詳細(xì)信息（幫助功能）根據(jù)其使用場合軟置有各種功能.軟徒功能顯示在CRT屏幕的底部.«A»取消鎮(zhèn)當(dāng)按了地址鍥或數(shù)字徒后數(shù)據(jù)被輸入到91* if.并在CRT屛幕上顯示出來.為 了把徒入到輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)拷貝到寄存器按（INPUT>8,這個懷相當(dāng)于軟 竇的INPUT J«，按此二!的

10、結(jié)果堪一樣的.按此<#可刪除已輸入到鎮(zhèn)的輸入級沖器的最后一個字符或符號 當(dāng)顯示犍入緩沖器數(shù)據(jù)為>N001 X100Z時按gjtt.M字符Z被取消并S*：>N001X100t>ALTERINSERI DELETE功能破FOS FROG當(dāng)編輯程序時按這些律?；兀禾鎿Q血I，插人按這些徒用于切換玉種M能顯示Bi面:功能的詳細(xì)說明見23節(jié)耶號說明10光標(biāo)暮功軽ss這是四牛不同的花標(biāo)移動鍵*zS-rfli是用于縛光標(biāo)胡右st前進方問移勃.在麗逬方向光標(biāo)按一凰 一1幣的單也轉(zhuǎn)爾可 :atttftflg于幕光標(biāo)朝左或倒詛方向移動"在瞬退方向光標(biāo)按一段 一塚的單隹林動*可：這牛

11、懐是用于將光標(biāo)朗下竝嚴(yán)迸方耐樣動+在陶進方向光標(biāo)按一國 7丈尺寸單悅瞎動.HF是用于將光標(biāo)劇上或倒退方向移動"在樞暹方向光標(biāo)按一段犬尺寸單缸修動.11園這二個摘匱懂的說昭iD¥t衛(wèi)：建十鋰是用于在屏幕上朗甫罰一頁. T，這心梃壁用于在屏幕上期后固一頁.按此醴顯小刀偏設(shè)®（setting）BE按此誕顯小程序畫面按此鍵顯示信息iS面按-二進:；1叮用戶宏畫面會話式宏0面誠顯示圖形畫面<2）機床實際操作簡介:手動操作有以下5種：XI手動返回鑫考點3.2手動連續(xù)進給3* 3堆量進給X4手絵進給X5手動絕對值開/關(guān)返回參考點步驟：k按下方式選樣開關(guān)的參考點返回開關(guān)。2

12、. 為味低移動逸度，按下快速移動倍率選擇幵關(guān)。當(dāng)?shù)禦已繪回到 參考點后*參考點返回完畢指示燈亮*3. 按F軸和方向的選樣開關(guān)*選樣耍返回參考點的軸和方Id 持續(xù) 按下這一開關(guān)直到刀只返回到參考點口如果在相應(yīng)的參數(shù)中迸行 設(shè)駅，刀貝也可以沿看三個軸同時返回參考點.刀貝以快速移動 速度移動到減速點.然后以參數(shù)屮設(shè)置的FL速度移動到參專點，4. 如果有必耍*執(zhí)行其它軸的參可點返回操作。手動連續(xù)進給步驟：E按下方式選擇開關(guān)的手動連續(xù)(JOG)選樣開關(guān)"2. 通過進給軸和方向選擇開關(guān)*逸樣將耍使刀貝沿其移動的軸厘其 方向“按下該開關(guān)時，刀日以參數(shù)(第14M號)指定的速龐移 動。釋放開關(guān)，移動停

13、止。3. JOG進給速度可以通過JOG進給速度的倍皋能U1進彳調(diào)整4. 按下進給軸和方向選樣開關(guān)的同時，按下快連移動開關(guān)，刀具會 以快移速度移動。在快速移動過程中.快速移動倍率開關(guān)冇效-增量進給步驟：1. 按下方武選樣的INC JF關(guān)亠2. 通過倍率旅刖選樣每一步將耍移動的曲離.3. 按下進給軸和方向選樣開關(guān).選擇將耍移動的方向"每按下一次 開關(guān)，刀貝移動一步.進給速度hr JOG進給的進給速度一樣。4 按下進給軸和方向選擇開關(guān)的同時按下快速移動開關(guān)，可以以快 速移動速度移動刀在快速移動過程中的快連移動倍率開關(guān)指 定的倍率有效.手輪進給步驟:1.按下方式選樣的手輪方式選樣開關(guān).匕 按

14、下手輪進給軸進樣開關(guān)選樣刀只耍移動的軸。3. 通過手輪進給放大倍數(shù)開關(guān)選擇刀貝移動跖離的枚大倍數(shù)"旋轉(zhuǎn) 乎搖脈沖發(fā)生器一個刻度時刀H移動的竄小曲離等丁最小輸入 增駁乘以故大倍數(shù)。4. 旋轉(zhuǎn)手輪以手輪轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的方向移動刀具,手輪旋轉(zhuǎn)360度刀具 移動的距離相當(dāng)于100個刻度的對應(yīng)值。手動絕對值開/關(guān)：刀只的移動的跖離是杏加到原育的星標(biāo)上可以通過機沐操作面板上 的手動絕對值開關(guān)的開與關(guān)逸桿當(dāng)開關(guān)接通時，通過手動操作仙使 刀貝移動的趴離是耍加到坐標(biāo)值上n當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時，刀貝通過手動操 作移動的距離并不加到坐標(biāo)值上。自動運行：用編程程宇運彳J CNC機床稱為口動運行.該章敘述以下種類的口動運行

15、： 存儲器運行執(zhí)存疔儲在CNC存儲器中的程序的運行 MDI運行執(zhí)疔由MDI面板輸入的程序運行 D5C運行從輸入輸出設(shè)備仗入程序便系統(tǒng)運行 程序再啟動從一個中間點亜新啟動程序進1j 口動運行 作業(yè)調(diào)度功館通過執(zhí)行存儲在外部輸入/輸出設(shè)備（手持文件盒的程序進行作 業(yè)的調(diào)度 子程序調(diào)用功能在存儲器運行時.調(diào)用和執(zhí)行存在外部輸入輸出（手持丈件盤 設(shè)備中子程序的功能 手動插入功能在口動運行執(zhí)行過程中，執(zhí)行乎動操作的功能 鎮(zhèn)像功能在（1動運行過程中，允許沿著一個軸的鏡像裱動的功能 手動干預(yù)和返回從口動運行過程中甲動T預(yù)的起始位耗巫新啟動口動運仃的功詵 利用存儲卡進行DNC操作口動運行存儲在存儲尺中的程庫“

16、MDI運行步驟:1.按下、IDI方式開關(guān)。2.按下MDI操作|何板上的功能鍵選擇程序屏幕°顯示如下:PROGRAM ( MDI)00000;GOO G90 G94 G40 G80 G50 G54 G69G17 G22 G21 G49 G98 G67 G64 G15 B HMT DF SMDI20:40: 05PRGRM UI2H ) (cURRNTj NEXT( (OPRT)口動加入程序號OOOOOo3. 用通訊的程序編輯操作編制一個耍執(zhí)行的程序。任程序段的結(jié)尾加 上M99,用以在程序執(zhí)行完畢后，將控制返回到程序頭。在MDI 方式編制程序可以用插入，修改，刪除，字檢索，地址檢索和程

17、序檢索等操作。有關(guān)程序編輯，請見第HL9節(jié)。4. 耍完全刪除在MDI方式中編制的程序，使用以下的方法：a.輸入地址叵然后按下MDI |fl|板上的b.或者.按下璉.在這種俏況下.需將參數(shù)MCL （參數(shù)No.3203）的第7位設(shè)置為1 °£為了執(zhí)行程序+須將比標(biāo)移動到程序頭。（從中間點啟動執(zhí)行也是 可以的）按下操作面扳匕的循環(huán)啟動按鈕 丁是，程序啟動運伉 當(dāng)執(zhí)行程序結(jié)朿詛句（MCC或M0）或者執(zhí)fr ER （%）廟程序 口動清除并11運行結(jié)束*通過指令M99.控制口動回到程序的開頭”PROGRAM (MDI)00001 ND0003*0000GOO X100.0 Y200.(

18、OPRfT)G01 Z120,0 F500 :GOOG90 G94G40G80G50G54G69G17G22 G21G49G98G67G64G15B HMTDFSM93 P9010 ;GOO ZO O ;%MDll* w #PRGRM J " IAUI# * *)(currnt ( next& 婪在中途停止或結(jié)朿1DI操作，請按以下步驟進行。乩停止MDI操作按下操作面板上的進給暫停開關(guān)匚進給暫停指于燈亮循環(huán)啟 動指示燈熄滅機床響應(yīng)如下；（I）當(dāng)機床在運動時*進給操作減速并停止°（II）當(dāng)機床在停刀狀態(tài)時，停刀狀態(tài)被中止。（iu）當(dāng)執(zhí)i?ms或t指令時*操作在s和丁執(zhí)存完畢 后運行