数控机床电气系统的安装与调试

数控机床电气系统的安装与调试CK0630数控机床电气系统的安装与调试目录一、内容提要-----------------------------------------------------⒊二、关键词-------------------------------------------------------⒊三、正文---------------------------------------------------------53.1 机床的总体设计与使用的元器件---------------------------------63.1.1 机床的配置---------------------------------------------------6 3.1.2 技术要求-----------------------------------------------------6 3.1.3 机床数控系统的选择-------------------------------------------73.1.4 机床电气原件的选择-------------------------------------------7 3.2 控制对象的选择-----------------------------------------------8 3.3 对控制对象的要求---------------------------------------------93.4 对控制要求的实现--------------------------------------------123.4.1 主轴的实现--------------------------------------------------12 3.4.2 进给轴的实现------------------------------------------------13 3.4.3 自动换刀的实现----------------------------------------------153.5 系统参数的设置----------------------------------------------16 3.5.1 刀具参数设置------------------------------------------------17 3.5.2 主轴参数设置------------------------------------------------17 3.5.3 进给轴参数设置----------------------------------------------173.5.4 回零设置----------------------------------------------------17 3.6 机床的调试--------------------------------------------------17 3.6.1 系统的调试--------------------------------------------------17 3.6.2 变频器的调试------------------------------------------------193.7 常见故障现象分析--------------------------------------------20 3.8 机床的开机调试----------------------------------------------20 四总结与体会--------------------------------------------------21五参考文献---------------------------------------------------21一内容提要数字控制技术简称为数控（NC）技术，是一种自动控制技术，它能够对机器的运动和动作进行控制。

采用数控技术的控制系统称为数控系统。

装备了数控系统的机床称为数控机床。

由于数控机床的种类多、数量大，这就促进了数控技术的发展。

本文通过CK 0630数控车床阐述了数控技术的应用。

重点介绍了控制要求的实现和机床的调试。

CK0630数控车床电气系统的安装与调试主要由三部分组成：主轴控制系统、进给轴控制系统、自动换刀装置。

1主轴控制系统采用三相异步电动机拖动，由安川变频器控制，其动力U、V、W三相电源由变频器提供，主轴电机的转速由数控系统输出，再经变频器控制主轴转速，主轴参数设置分为变频器参数的设置和系统参数的设置。

2进给轴控制系统：刀架滑板由纵向（Z轴）滑板和横向（X轴）滑板组成。

纵向滑板安装再在床身导轨上，可以沿床身纵向运动，横向滑板安装在纵向滑板上能沿滑板导轨进行横向运动。

X轴、Z轴采用广数伺服电机驱动由广数伺服驱动器控制包括硬件连接和信号连接3自动换刀装置：数控刀架安装在车床滑板上在加工中实现换刀，主要包括：刀架电气原理、刀架机械原理、刀架电机、刀架系统参数的设定等组成。

二关键词变频器调速、4工位电动刀架、系统参数设置、霍尔原件、刀架电机三正文1 机床的总体设计与使用的元器件3.1.1机床的配置：系统为：GSK928TE车床系统驱动器为：广数DA98A系列伺服电机为：广数110SJT—MO40D主轴电机为：三相交流异步电动机主轴变频器为：安川变频器检测装置为：光电编码器，接近开关。

数控刀架为：4工位电动刀架1主轴转速范围：100—15002Z轴行程范围：-0344—0052.5423X轴行程范围：-0142.606—0066.8124在手动方式下调试主轴方向上的进给与后退。

5在手动方式下完成机床的回零。

6在手动与指令输入方式下调试主轴的正反转与主轴的无级变速。

7在手动与指令输入方式下完成刀具的自动换刀。

3.1.2技术要求：1主轴转速范围：100—15002Z轴行程范围：-034—0052.5423X轴行程范围：-0142.606 —0066.8124在手动方式下调试主轴方向上的进给与后退。

5在手动方式下完成机床的回零。

6在手动与指令输入方式下调试主轴的正反转与主轴的无级变速。

7在手动与指令输入方式下完成刀具的自动换刀。

3.1.3 数控系统的选择数控系统是数控机床的灵魂。

其性能的稳定性直接影响零件加工精度、位置精度精度及操作者的人身安全。

数控机床的价格主要由数控系统来决定。

数控系统从功能上可分为抵挡、中档、高档，从使用的角度出发我选择了广数GSK928TE车床系统，给系统采用先进的开放式体系结构内置式工业PC 。

配置7.5吋彩色显示屏和工程面板。

集成进给轴接口。

内置固化PLC与一体，具有RS232通讯功能具有低价格，该系统性能配置灵活易于使用可靠性高的特点两进给轴具有自动加工换刀、车螺纹等功能是教学生产两用型的数控系统。

·3.1.4 机床电气元件选择1.伺服驱动器：型号DA98A—10 软件版本V2.3适配电机：110SJT—M040D输入电源3相220V正负10%工频：50Hz/60Hz。

2.伺服电机type：110SJT—MO40DUn220v, In4.5ATn：4N.M Nn2500rpmNmax : 3000rpm。

3隔离变压器：BS---120三相隔离变压器输入：380V 50/60Hz输出：220V4控制变压器：初级220V 工频50Hz次级110V5交流接触器：型号（CJX4—D）---1206中间继电器：OMRON型号：MY2NJ MY4NJ7空气断路器：型号DZX4---40交流三相380V交流单向220V8变频器：安川变频器型号：CLMR---V7AT41P5SPEC:41P50INPUT:AC3PH 380---460 50/60Hz 7ALOTNO:NRV7A44---OX49开关电源：型号D---30B3.2控制对象的选择数控车床主要用于中小型轴类零件的加工。

这些零件工艺上要求机床完成的工作内容有以下三点。

1能够控制主轴正反转，实现不同切削速度的主轴速度，实现的方法用变频器去控制主轴的正反转与无级调速1. 刀架能实现纵向和横向进给运动，实现方法在每个进给轴上安装一交流伺服电动机用伺服去控制X轴、Z轴方向的进给与后退，2 在换刀点自动改变四个刀位，完成选择刀具的功能实现的方法：选用四工位电动刀架来完成刀具的自动换刀，这些就是数控系统需要控制的对象广州数控CK0630数控车床系统对车床的控制对象：主轴、进给轴、刀架、润滑及冷却液。

3.3对其各控制对象要求对其各控制对象要求为：主轴——转速在0—1500r/min内实现无级变速，并能实现正、反转，在任意时刻都可以急停，加、减速时间短，并能保证运动过程中车床的稳定性。

进给轴——能控制X、Z两轴的动作，最小指令单位为：0.001mm，能使X、Z轴进行高低速的转换以实现快速进给和工进。

刀架——能实现四工位的自动换刀和锁紧，电动机控制，换刀必须准确无误。

冷却液——能控制冷却液的开、关。

润滑——能实现自动润滑。

主轴控制系统主轴采用三相交流异步电动机拖动，由安川变频器控制控制，其动力U.V.W 三相电源由变频器提供，主轴电机的正反转由数控系统输出。

再经变频器控制主轴电机转速。

由数控系统经X7的13管脚（SVC）和25管教（0V）输出一个（0—10V）的模拟电压给变频器的FR/FC端子，电压不同对应于电机的转速就不同。

主轴控制原理：在机床面板上按下主轴正转按钮时，X7接口上22号管脚x系统侧24V变为0V，KA3线圈得电，变频器上S1与SC构成回路主轴正转当按下主轴反转按钮时，X7接口上9号管脚系统侧由24V变为0V，22号管脚由0V变为24V主轴正转停止。

KA4线圈得电，S2与SC构成回路，主轴反转当按下主轴停止按钮按钮，KA3、KA4失电，主轴停止FR/RC由系统x7口输出主要用于主轴的无级调速，下表给出了转速随电压变化的函数（系统P10号参数设置为3000转每分）表3.3—1转速（转每100 1000 2400 2800分）电压（V）0.34 3.22 7.95 9.27结论：系统输出电压随电机转速变化而变化主轴变频器参数的设定。

变频器手动控制变频器手动控制用于变频器的试运行，每按一下DSPL键，变频器操作面板上“指示灯”依次点亮，当最后一个指示灯亮时按下DATA键用于变频器参数的设定。

N01=8表示清空为出厂默认值N02=0表示操作面板有效。

此时可以手动调参数N03=0表示频率值为旋钮来设置N05=0可正反转N05=1不能反转按下DSPL，当F/R灯亮时可以通过手动来调节电机的正反转N09与N11为设定主轴的最高转速所对应的电机频率。