內容簡介

本書基于數控機床制造與維修過程中電氣控制系統裝調的工作任務，以FANUC-0i數控系統為例，為學習者提供了數控機床外部電路連接、FANUC數控系統的組成及硬件連接、CNC系統的參數設定、PMC的基本功能、數控機床的方式選擇、進給軸手動進給PMC編程、參考點的確認、自動運行的調試、數控車床的刀架控制、超程保護及設定、模擬主軸控制、機床冷卻控制系統和數控系統的數據備份與恢復等理論和實踐知識。

本書采用項目教學模式編寫，把數控機床電氣裝調分為若干項目，每一個項目又分為若干個具體的學習任務。讀者依據書中所述，通過一個個任務的學習和實踐，即可逐步地掌握數控機床電氣系統裝調的技能。

  本書理論與實踐緊密結合，是數控技術及相關專業的核心教材，也是體現教、學、做一體化的工學結合的教材，適合數控技術、數控設備應用與維護、機電一體化等專業的師生使用，也適合作為數控技術的培訓教材使用。

前    言

　　

　　隨著數控機床在生產企業中的大量使用，并且應用范圍越來越廣泛，當前對數控機床維修、維護人員的需求極為迫切。掌握數控機床電氣控制技術的知識、技能，對數控機床的使用和維修是非常重要的。

　　本書是根據最新制定的"數控機床裝調技術--數控機床電氣控制核心課程標準"編寫的，是機電一體化專業的核心課程。

　　本書編寫時遵循課程改革的新理念，主要特點如下。

　　(1) 內容項目化，突出應用性和實踐性。按照FANUC數控系統應用的特點，將數控機床的控制功能分成若干個模塊。在每個模塊中，以數控系統的軟件編程、調試為主，以硬件連接為輔；以掌握實際操作技能、實際設計功能為主，以理解工作原理為輔；注重專業技能的系統性和教學的可操作性。

　　(2) 本書以項目的形式編寫，每個項目都有需要完成的任務、相關知識、案例分析及項目實訓。學生2~4人為一組，共用一臺數控實訓設備，實訓教室為主要教學場所，真正做到一體化教學。

　　(3) 本書主要內容包括：數控機床外部電路連接、FANUC數控系統的組成及硬件連接、CNC系統參數設定、PMC基本功能、數控機床方式選擇、進給軸手動進給PMC編程、參考點的確認、自動運行的調試、數控車床的刀架控制、超程保護及設定等項目�？梢酝瓿傻湫蛿悼貦C床的電氣安裝和調試任務，使學生掌握數控機床的電氣控制原理、系統的硬件組成及PMC編程等；了解數控系統的參數、參考點的設定與調整。

　　本書由濟南職業學院與濟南第一機床廠共同組織編寫。朱祥庭、張晶任主編，李尚波任副主編。濟南職業學院朱祥庭編寫本書中的項目四、項目六、項目七、項目八、項目九、項目十。濟南職業學院張晶編寫本書中的項目一、項目二、項目三、項目五。濟南工程職業技術學院李尚波編寫本書的項目十一、項目十二和項目十三。

　　本書主編朱祥庭曾在機床廠從事數控機床的設計及維修工作多年，擁有豐富的理論知識和實際經驗。本書由北京機床研究所產品設計中心主任馬春年高級工程師審稿，他是我國機床行業中的權威專家。

　　由于編者水平有限，書中錯誤之處在所難免，希望讀者批評指正。

　　　

　　編  者

 

　　2016.12

目    錄

 

項目一  數控機床外部電路連接 1

任務一  常用低壓電器元件 1

一、常用低壓電器元件的選型 1

二、數控機床常用低壓電器

元件介紹 1

任務二  案例分析：數控機床的

外部接線 8

一、CK6140數控車床的主電路 8

二、控制電源的連接 11

三、數控系統上電及急�？刂�

電路 12

四、電柜風扇及照明控制電路 13

【項目訓練】 13

項目二  FANUC數控系統的組成及

硬件連接 14

任務一  FANUC數控系統的組成 14

一、CNC主控制器的組成 14

二、FANUC 0iD數控系統的功能 15

三、FANUC數字伺服系統 17

四、FANUC I/O單元模塊 18

任務二  CNC系統的硬件連接 19

一、CNC控制器接口的介紹和

接口的作用 19

二、i伺服放大器的連接 20

三、輸入、輸出I/O接口的連接 25

任務三  CK6140數控車床數控系統

硬件的連接 27

一、急停及超程控制電路的連接 28

二、伺服單元的電路連接 28

三、I/O電源控制電路的連接 30

【項目訓練】 36

項目三  CNC系統參數的設定 37

任務一  基本參數的設定 37

一、FANUC數控系統參數的

概念和分類 37

二、FANUC數控系統常用參數的

含義 38

任務二  伺服參數設定 42

一、FANUC數控系統FSSB的

初始設定 42

二、FANUC數控系統伺服參數的

初始設定 44

三、FANUC數控系統主軸參數的

設定 48

任務三  案例分析：數控車床的

參數設定 49

一、FANUC數控系統參數輸入的

步驟 49

二、機床參數設定的過程 51

【項目訓練】 59

項目四  PMC的基本功能 60

任務一  PMC接口控制 60

一、PMC功能介紹 60

二、PMC控制信號及地址 61

三、I/O Link的地址分配 62

任務二  PMC的功能 65

一、PMC控制信號的含義 66

二、PMC的數據形式 67

三、PMC的功能指令 68

任務三  案例分析：PMC應用舉例 80

一、CK6140數控車床急停硬件的

接線 81

二、急停功能PMC的梯形圖輸入 82

【項目訓練】 89

項目五  數控機床的方式選擇 92

任務一  方式選擇地址分配 92

一、數控機床操作方式介紹 92

二、數控機床方式選擇的地址 92

任務二  案例分析方式選擇PMC編程 93

一、機床與PMC之間的信號 94

二、方式選擇PMC程序 97

【項目訓練】 99

項目六  進給軸手動進給PMC編程 100

任務一  手動進給參數和地址 100

一、手動進給相關參數的選擇 100

二、手動方式PMC向CNC

輸出的信號地址 101

任務二  手輪進給參數和地址 103

一、手輪進給相關參數的選擇 103

二、手輪進給相關信號的地址 103

任務三  案例分析：手動進給

PMC編程 104

一、機床與PMC之間的輸入、

輸出信號 105

二、手動進給PMC程序 106

【項目訓練】 109

項目七  參考點的確認 111

任務一  使用擋塊返回參考點 111

一、有擋塊方式返回參考點的

相關參數 111

二、有擋塊方式返回參考點的

相關信號 112

三、有擋塊方式返回參考點的

操作步驟 113

任務二  無擋塊返回參考點 114

一、無擋塊返回參考點的

相關參數 115

二、無擋塊返回參考點的

相關信號 115

三、無擋塊返回參考點的步驟 116

任務三  案例分析：有減速開關返回

參考點PMC程序 117

一、返回參考點相關的信號 117

二、手動返回參考點的

PMC程序 117

【項目訓練】 118

項目八  自動運行的調試 120

任務一  自動運行條件 120

一、自動運行的基本內容 120

二、自動運行的條件 120

任務二  自動運行的基本參數和信號 121

任務三  案例分析：自動運行

PMC程序 124

一、自動運行的機床側

PMC信號 125

二、自動運行PMC程序 125

項目九  數控車床的刀架控制 131

任務一  手動方式換刀控制 131

一、四方刀架手動換刀控制的

過程 131

二、案例分析：手動換刀

PMC程序 132

任務二  自動方式換刀控制 136

一、自動刀架的換刀原理 136

二、自動換刀時PMC和

CNC之間的信號 136

三、案例分析：刀架自動換刀

PMC程序 137

項目十  超程保護及設定 143

任務一  超程保護的種類及信號 143

一、機床限位方式 143

二、超程保護相關的參數 144

三、超程信號 144

任務二  案例分析：超程設置及PMC

程序分析 145

一、機床操作面板 146

二、仿真面板 146

三、軟限位超程舉例 146

四、硬限位超程舉例 148

【項目訓練】 150

項目十一  模擬主軸控制 155

任務一  CNC與主軸連接及參數設置 155

一、主軸控制電路 155

二、主軸參數設定 155

三、PMC與CNC之間的信號 156

任務二  主軸的PMC程序設計 157

一、模擬主軸控制電路 157

二、模擬主軸自動運行的

PMC程序 158

三、主軸手動控制的PMC程序 160

【項目訓練】 161

項目十二  機床冷卻控制系統 162

任務一  執行輔助功能 162

一、輔助控制功能的流程 162

二、輔助功能信號 162

任務二  數控機床的冷卻控制 164

一、冷卻控制系統 165

二、電氣控制圖的設計 165

三、PMC程序設計 166

【項目訓練】 168

項目十三  數控系統的數據備份與

恢復 169

任務一  數控系統的數據備份 169

一、在根目錄下進行數據備份 169

二、正常界面下的備份 171

任務二  數控系統的數據恢復 173

一、在根目錄下進行數據恢復 173

二、正常界面下的恢復 174

【項目訓練】 179

附錄  FANUC 0i-D數控車床的

電路圖 180

參考文獻 201