數控機床裝調與維修 課件 第5章 機電聯調

第5章機電聯調5.1機床參考點設定5.1.1擋塊式方式回參考點設定擋塊回參考點的方式一般是在進給軸采用增量式編碼器的場合使用，因為增量式編碼器的機床斷電后零點信號丟失，F120為0，機床沒有零點，不能正常工作，為防止這種情況下機床出現意外，裝調時，可以在進給軸零點附近設置一個開關，用固定地址X009作為參考點返回減速信號，由NC直接來處理。5.1機床參考點設定5.1.1擋塊式方式回參考點設定擋塊式方式回參考點設定方法如下。1.將參數1005#1置“0”，為有擋塊回參考點的設定有效；2.在相應進給軸的零點附近安裝回零減速開關；3.通過1006#5設定手動參考點返回的方向，置“0”正方向，置“1”負方向。5.1機床參考點設定5.1.2非擋塊式方式回參考點設定非擋塊回參考點的方式一般適合在進給軸采用絕對式編碼器的場合使用，由于絕對式編碼器可以在機床斷電時，由電池保持零位置信號，零點不會丟失。非擋塊式方式回參考點設定方法如下。1.將參數1005#1置“1”，為無擋塊回參考點的設定有效；2.把1815#5置“1”，為使用絕對式編碼器；3.移動各軸，使之停在欲設參考點的位置；4.將1815#4置“1”，參考點即已建立，此參考點為機床的第一參考點。5.2機床限位設定5.2.1機床硬限位設定先將3004#5置“0”，使系統檢查超行程限位信號。各軸限位開關的地址分別為：第一軸正向限位輸入信號——X3.4；第二軸正向限位輸入信號——X3.6；第一軸負向限位輸入信號——X3.5；第二軸負向限位輸入信號——X3.7；

硬限位的PMC程序5.2機床限位設定5.2.2機床軟限位設定存儲行程限位的調試方法如下。1.設置機床合理的參考點后，使機床回到參考點，并檢查是否正確；2.手動JOG方式下，移動進給軸至相應硬限位開關位置前3～5mm左右；3.按“POS”鍵，記錄下來顯示的對應軸當前位置坐標值，并在1320和1321號參數中對應位置輸入記錄下來的值。1320為各軸正方向軟限位的值，1321為各軸負方向軟限位的值。5.2機床限位設定機床進給軸硬限位、軟限位及參考點的位置關系如下圖所示。

5.3柔性齒輪傳動比的設定計算所得最簡約分數的分子輸入至2084對應軸中，分母輸入至2085對應軸中。例如，某進給軸伺服電機與絲桿采取直接相連方式，絲桿螺距為5mm，則：將“1”輸入至2084對應軸位置中，將“200”輸入至2085對應軸位置中即可。該參數調整后，需要系統關電重啟才能生效。5.4數控車床電動刀架反轉鎖緊的調試數控車床電動刀架鎖緊是靠PMC控制電機反轉一定時間，如下圖，當PMC滿足反轉輸出條件時，Y3.0高電平，刀架電機開始反轉，同時計時，1200ms后，R135.2得電，使得R138.0得電，從而打斷Y3.0，使得Y3.0成低電平，反轉停止，結束換刀，這里1200ms的時間調試是根據電機的速度及機械鎖緊結構來確定，正好使得螺桿帶著螺母下降到端面齒輪完全嚙合位置，時間太長會損傷電機和機械結構，時間太短會鎖不緊。5.5螺距及反向間隙的補償5.5.1使用步距規對螺距及反向間隙的補償方法與步驟步距規5.5螺距及反向間隙的補償5.5.1使用步距規對螺距及反向間隙的補償方法與步驟步距規進行數控車X軸螺距補償5.5螺距及反向間隙的補償5.5.1使用步距規對螺距及反向間隙的補償方法與步驟具體方法如下。1.在Z軸導軌上安放橋尺，調整好它與X軸方向在鉛垂面內的平行度；2.在調整好位置的橋尺上安放步距規，并調整步距規與X軸方向在水平面內的平行度；3.待步距規的位置調整好以后，用磁力表座使步距規位置相對穩定；4.在X軸拖板上安裝磁力表座和千分表，并使千分表測頭壓上步距規的第一個測量臺階面，表盤指針校零位；5.編寫步距規測量程序，并輸入至系統中；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.1使用步距規對螺距及反向間隙的補償方法與步驟具體方法如下。6.在“OFFSET”對刀畫面中的當前刀位置處，設定X和Z軸都為“0”；7.在自動方式下運行步距規測量程序，并記錄下每個測量面表頭的讀數；8.根據指令值、步距規實際值以及表頭測量值，計算出機床在每個節距位置上的誤差值；.9.調取螺距補償畫面，在對應測量點（號）中輸入誤差值，并在螺距補償參數中設定好相應條件。5.5螺距及反向間隙的補償5.5.1使用步距規對螺距及反向間隙的補償方法與步驟O0001；G98G01X0Y0F100；G04X5；（停留5秒記錄千分表讀數）G01W35；（讓千分表表頭移出步距規）G00U-P1；（使表頭快速移動至第二個測量面附近）G01W-35；（表頭運動至第二個測量面上）G04X5；G01W35；G00U-P2；G01W-35；G04X5；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.1使用步距規對螺距及反向間隙的補償方法與步驟G01W35；G00U-P3；G01W-35；G04X5；G01W35；G00U-P4；G01W-35；G04X5；G01W35；G00U-P5；G01W-35；G04X5；M02；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.1使用步距規對螺距及反向間隙的補償方法與步驟相關設定：3605#0為是否使用雙向螺距誤差補償，0為不使用，1為使用；3620為每個軸的參考點的螺距誤差補償點號；3621為每個軸的最靠近負側的螺距誤差補償點號；3622為每個軸的最靠近正側的螺距誤差補償點號；3624為每個軸的螺距誤差補償點間隔；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟1.激光干涉儀的工作原理激光干涉儀工作原理圖5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟2.雷尼紹激光干涉儀它由發射并接收激光的鐳射頭、環境補償系統、測量鏡組、夾持器組、三腳架及鐳射頭微調平臺等構成，可以進行的測量項目有：定位精度、距離、重復性定位精度測量；動態的速度、加速度測量；垂直方向和水平方向的角度測量；垂直方向和水平方向的直線度測量；平面度測量；平行度測量；旋轉角度測量。5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟3.雷尼紹激光干涉儀的使用架設方法5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟1.依上圖架設三腳架、鐳射頭、環境補償系統、計算機及電源，并連接好；2.架設鏡組，先根據機床測量的起點和終點間有無其它相干擾的地方，觀察清楚再架設鏡組，在使用手動慢速移動進給軸確定移動空間內無其它干涉物后，方可讓機床按自動方式移動。3.鏡組調整。開機預熱，鐳射預熱時可將鐳射光閘暫時關閉，鏡組對焦時再打開，預熱6min左右后就可以調整鏡組，5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟4.假設X軸行程總共500mm，每20mm取一點，共25次，編寫并輸入數控機床運行的測量程序；主程序O0001；G91G28X0.；M98P0250002；G01X-3.F500.；X3.；M98P0250003；M30；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟4.假設X軸行程總共500mm，每20mm取一點，共25次，編寫并輸入數控機床運行的測量程序；鐳射遠去行程的子程序O0002；G91G01X-20.F5000.；G04X3.；M99；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟4.假設X軸行程總共500mm，每20mm取一點，共25次，編寫并輸入數控機床運行的測量程序；鐳射回來行程的子程序O0003；G91G01X20.F5000.；G04X3.；M99；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟5.軟件操作（1）選擇并打開RenishawLaserXL應用程序；（2）點擊選取“線性測長”項目，進入定位測量的窗口；（3）通過“檔案”下拉菜單中的“新檔”，選擇“自動設定模式”；（4）選擇確定后，自動進入目標設定，輸入目標設定；（5）完成后點“》”進入下一步“抓取數據啟動”；5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟5.軟件操作（6）設定完成后，點“》”進入下一步，填寫數據標題；（7）點擊“》”進入下一步“自動資料抓取設定”；（8）設定完成后，點擊“》”進入數據自動抓取；（9）抓取完成后，按“完成”確認，然后點擊“檔案”下拉中的“另存新檔”，選擇存儲地址保存RENISHAW格式文件。5.5螺距及反向間隙的補償5.5.2使用激光干涉儀對螺距及反向間隙的補償方法與步驟6.數據分析。打開保存的測量數據文件，點擊“資料”選取“分析”；7.螺距補償。把激光干涉儀抓取保存下來的數據傳入數控機床內，并在數控機床螺距補償參數中，設定好與激光干涉儀采集數據時相對應的條件，生效后即可啟動螺距補償程序對機床絲桿螺距誤差自動進行補償。實訓課題15——非擋塊式方式回參考點的設定1.按“SYSTEM”鍵，再按“參數”軟鍵，搜索1815號參數，讓1815#4置“0”，取消原來設定的參考點，關機重啟，使設定的參數生效；2.手動方式下移動各坐標軸，使各軸機械位置符合參考點設置要求，停下來；3.把1815#4置“1”，按系統提示，關機重啟，使設定的參數生效；4.手動回零，檢查參考點設定是否正確；5.填寫實訓報告，由老師給出實訓成績。實訓課題15——非擋塊式方式回參考點的設定考核評價實訓課題16——電子齒輪傳動比的設定1.測量X、Z軸滾珠絲杠的螺距P；2.分別計算X、Z軸電子齒輪傳動比，約分后的得數；3.按“SYSTEM”鍵，再按“參數”軟鍵，搜索2084和2085號參數，分別把計算得出的X、Z軸電子齒輪傳動比約分后得數的分子輸入至2084，分母輸入至2085，關機重啟，使設定的參數生效；4.分別在X、Z軸固定部件（移動部件）上架設磁力表座，使移動部件（固定部件）接觸百分表測頭，壓表并校零；5.MDI方式下，運行程序段G98G01U（W）3F80；6.進給指令完成后，讀取百分表讀數，比較實際進給值與指令值是否一樣，即可得知該軸的電子齒輪傳動比設定是否合理。7.填寫實訓報告，由老師給出實訓成績。考核評價實訓課題16——電子齒輪傳動比的設定實訓課題17——機床軟硬限位的設定1.觀察X軸和Z軸進給極限位置，分別在四個方向的極限位置前面10mm左右處裝上限位開關，并按要求的地址信號把開關信號線接至I/O電路中；2.在線編輯硬限位梯形圖控制程序，并進行調試；3.設定3004#5置“0”；4.移動進給軸至限位開關位置處，檢查硬限位功能；5.在機床原點設置合理的情況下，分別移動進給軸至硬限位開關前面3～5mm處，通過按“POS”鍵讀取顯示器上機床當前坐標位置值，并記錄下來；6.把記錄下來想要設定軟限位位置的坐標值輸入至1320和1321號對應位置的參數中，通過移動檢查設定是否合理。7.填寫實訓報告，由老師給出實訓成績。考核評價實訓課題17——機床軟硬限位的設定實訓課題18——使用步距規對數控車床X軸進行螺距補償

1.在Z軸導軌上安放橋尺，調整好它與X軸方向在鉛垂面內的平行度；2.在調整好位置的橋尺上安放步距規，并調整步距規與X軸方向在水平面內的平行度；3.待步距規的位置調整好以后，用磁力表座使步距規位置相對穩定；4.在X軸拖板上安裝磁力表座和千分表，并使千分表測頭壓上步距規的第一個測量臺階面，表盤指針校零位；5.編寫步距規雙向測量程序，并輸入至系統中；6.在“OFFSET”對刀畫面中的當前刀位置處，設定X和Z軸都為“0”；7.在自動方式下運行步距規測量程序，并記錄下每個測量面表頭的讀數；實訓課題18——使用步距規對數控車床X軸進行螺距補償

8.根據指令值、