Carver400精雕机毕业论文.doc
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1、 摘 要精雕400(Carver400)是北京精雕面向高标准的应用对象推出的精密型雕刻机,该款设备结构稳定,在合理的工艺条件下,加工产品的表面效果极佳。 睿雕400(Carver400)使用精雕最新的JD45数控系统,各轴快速移动速度达10m精雕机的安装、调试分为机械部分和电气部分,电气部分又有强电和弱电之分,数控机床的调试工作还包括各项精度的测试与调整。所以,数控机床的调试工作也是一项技术含量高、对今后设备的正常使用具有重要意义的一项工作。 尤其,在初期对数控机床机械部分的的安装与调试最为重要,这是在数控机床安装完毕后,发现问题而难以修改的地方,属于机床安装调试中的基础部分,一台数控机床的几
2、何精度如果不达标,直接影响到其他精度。在数控机床的安装调试时,存在着一些技巧,这些技巧可使得安装调试人员在工作中节省许多体力和精力,大大提高工作效率。在全面介绍数控机床安装调试过程的同时,着重就该数控机床机械部分的安装、调试的过程、方法和技巧等方面进行较为全面的阐述。关键词: 精度 安装 ,调试, 检测。目 录第一章 Carver400精雕机的组成-1 1.1程序编制及程序载体-31.2精雕机的数控装置-41.3辅助控制装置-51.4机床结构-6第二章 Carver400精雕机的运输与吊装 -7 2.1机床的基础处理和初就位-7 2.2机床部件的组装-7第三章 Carver400精雕机的安装与
3、调试-83.1电源的检查-83.2参数的设定确认-83.3丝杠的调试检验-93.4机床通电试-93.5试运行-10第四章 Carver400精雕机的检测与验收-12 4.1机床的基本性能检验-13 4.2机床的精度检验与验收-14第五章 总结-17参考文献-19致 谢-20第一章 carver400精雕机的组成1.1、程序编制及程序载体精雕机数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸
4、、工艺参数等加工信息后,用由文字、数字和符号组成的标准数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件,则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计。编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型。1.2精雕机的数控装置数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进
5、行规定的有序运动和动作。零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成,刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动,即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据,不能满足要求,因此要进行轨迹插补,也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”,求出一系列中间点的坐标值,并向相应坐标输出脉冲信号,控制各坐标轴(即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方向和进给位移量等。1.3辅助控制装置辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号,经过编译、逻辑判别和运动,再经功率放大后驱动相应的电器,带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令
6、规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令,刀具的选择和交换指令,冷却、润滑装置的启动停止,工件和机床部件的松开、夹紧,分度工作台转位分度等开关辅助动作。由于可编程逻辑控制器(PLC)具有响应快,性能可靠,易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点,现已广泛用作数控机床的辅助控制装置。1.4机床结构数控机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。如下图是数控机床的组成框图。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
7、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 置机 床 本 体、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
8、执行部件作进给运动。 输入/输出设备输入装置将各种加工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
9、部件的运动。对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,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,Prog
10、rammable Controller) 是一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
11、的工作台或丝杠上,它把机床工作台的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。图1第二章、carver400精雕机的运输与安装对于carver400精雕机数控机床来说这项工的数控机床由于运输等多种原因,机床厂家在发货时已将机床解体成几个部分,到用户后要进行重新组装和重新调试,难度比较大,其中主要是机床数控系统的调试比较复杂。精雕机数控机床的安装就是按照技术要求将机床固定在基础上,以获得确定的坐标位置和稳定的运行性能。机床的安装质量对其加工精度和使用寿命有着直接影响,选择机床安装位置应避开阳光直射或强电、强磁干扰,选择环境清洁、空
12、气干燥和温差较小的环境。2.1机床的基础处理和初就位机床到货后应及时开箱检查,按照装箱单清点技术资料、零部件、备件和工具等是否齐全无损,核对实物与装箱单及订货合同是否相符,如发现有损坏或遗漏问题,应及时与供货厂商联系解决,尤其注意不要超过索赔期限。仔细阅读机床安装说明书,按照说明书的机床基础图或动力机器基础设计规范做好安装基础。在基础养护期满并完成清理工作后,将调整机床水平用的垫铁、垫板逐一摆放到位,然后吊装机床的基础件(或整机)就位,同时将地脚螺栓放进预留孔内,并完成初步找平工作。2.2机床部件的组装机床部件的组装是指将分解运输的机床重新组合成整机的过程。组装前注意做好部件表面的清洁工作,将
13、所有联接面、导轨、定位和运动面上的防锈涂料清洗干净,然后准确可靠地将各部件联接组装成整机。在组装立柱、数控柜、电气柜、刀具库和机械手的过程中,机床各部件之间的联接定位均要求使用原装的定位销、定位块和其它定位元件,这样各部件在重新联接组装后,能够更好地还原机床拆卸前的组装状态,保持机床原有的制造和安装精度。在完成机床部件的组装之后,按照说明书标注和电线、管道接头的标记连接电缆、油管、气管和水管。将电缆、油管和气管可靠地插接和密封连接到位,要防止出现漏油、漏气和漏水问题,特别要避免污染物进入液、气压管路,否则会带来意想不到的麻烦。总之要力求使机床部件的组装达到定位精度高、联接牢靠、构件布置整齐等良
14、好的安装效果。第三章、carver400精雕机的安装与调试精雕机机床的调试,包括电源的检查、数控系统的电参数的确认和设定、机床几何精度调整等,检查与调试工作关系到数控机床能否正常投入使用。3.1电源的检查(1)输入电源电压,频率及相序的确认。检查电源输入电压是否与机床设定相匹配,频率转换开关是否置于相应的位置。检查确认变压器的容量是否满足控制单元和伺服系统的电能消耗。检查电源电压波动范围是否在数控系统允许的范围内。日本的数控系统一般允许在电压额定值的10%范围内波动。而欧美的一些数控系统要求较高一些在5%以内。否则要外加交流稳压器。对于采用晶闸管控制元件的速度控制单元和主轴控制单元的供电电源,
15、一定要检查相序。在相序不正确情况下,接通电源,可能使速度控制单元的输入熔断丝烧断,这是由于误导通,造成的大电流引起的。相序检查方法有两种:一种用相序表测量,当相序接法正确时(即与表上的端子标记的相序相同时),相序表按顺时针方向旋转。另一种方法可用示波器测量二相之间的波形,两相看一下,确定各相序。(2)确认直流电源单元电压输出端对地是否短路,各种数控系统内部都有直流稳压电源单元,为系统提供5V,15V,24V等直流电压。因此,在系统通电前,应检查这些电源的负载,是否对地有短路现象。可用万能表来确认。(3)检查各印刷电路板上的电压是否正常,接通电源之后,首先应该检查数控拒内各风扇是否旋转,确认电源
16、是否接通。各种直流电压是否在允许的范围内波动,一般来说,对+5V电源的电压要求较高,波动范围在5%范围内,因为它是供给逻辑电路的。24V的电源是否在10%允许的波动范围之内,超出范围要进行进行调整,否则会影响系统的稳定性。3.2参数的设定确认(1)短接棒的设定,数控系统内的印刷电路板上有许多短路捧来短路的设定点,这项设定已由机床制造厂完成设定,用户只需确认与记录一下。但对于单个购入的数控装置,用户则必须根据需要,自行设定。因为数控装置出厂时,是按标准方式设定的,不一定适合于具体用户要求。设定确认的内容随数控系统而定,一般有以下三方面。确认控制部分印刷线路板上的设定。主要确认主板,ROM板,联接
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