数控系统维护维修实验指导书

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1、实验一数控系统综合实验台的认识实验一、实验目的：1、感性认识数控系统综合实验台的各组成部分。2、指出控系统综合实验台各个组成部件及其原理或作用3、了解数控系统综合实验台各个组成部件之间的连接，认清各个信号线来源和去向。4、了解数控系统综合实验台的基本操作。二、实验仪器设备1、数控系统综合实验台一套2、专用连接线一套二、HED-21S数控系统综合实验台组成（1）数控装置数控装置采用华中数控股份有限公司的“世纪星”HNC-21TF车床数控装置。“世纪星”HNC-21TF车床数控装置采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC机，配置7.7”彩色

2、液晶显示屏和通用工程面板，全汉字操作界面、故障诊断与报警、多种形式的图形加工轨迹显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体，可自由先配各种类型的脉冲接、模拟接口交流伺服单元或步进电机驱动器内部已提供标准车床控制的PLC程序，用户也可自行编制PLC程序，采用国际标准G代码编程，与各种浒的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线、圆弧、螺纹切削、刀具补偿、宏程序等功能，支持硬盘、电子盘等程序存储方式以及软驱、NDC、以太网等程序交换功能，具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、

3、可靠性高的特点。图3所示为HNC-21TF数控装置与其他装置、单元连接的总体框图和连线图。图3该处为第二页图图4软驱单元提供3.5”软盘驱动器、RS232接口]PC键盘接口、以太网接口。需要通过转接线与HNC-21数控装置连接使用。图5（2）变频主轴单元变频主轴采用日立SJ100-007HFE变频器配三相异步电机。变频器采用正弦波脉宽调制（PWM）控制，额定容量1.9KVA，额定输入电压三相交流380V，额定输出电流2.5A，输出频率范围1~360HZ，适用电机容量0.75KW。三相异步电机采用普通三相异步电机，功率0.55KW，转速139

4、0R/M。（3）交流伺服驱动单元交流伺服和交流伺服电机采用SANY0Q系列的QS1A01AA0M601P00和P50B0520DXS00.QS1A01AA0M601P00与P50B05020DXS00构成闭环控制系统，提供位置控制、速度控制、转矩控制三种控制方式（需设置交流伺服参数，并修改相应连线）。QS1A01AA0M601P00为三相220输入，输入电流为2.5A，输出电流为2.2A;P50B0520DXS00为小型小惯量电机，配2000P/R增量式码盘，功率0.2KW，额定转速3000R/MIN，额定转矩0.64NM。（4）步进驱动

5、单元步进驱动器和步进电机采用深圳雷塞M535和57HS13.M535是细分型高性能步进驱动器，适合驱动中小型的任何两相或四相混合式步进电机。电流控制采用先进的双极性等角度恒力矩技术，每秒两成次的斩波频率。在驱动器的侧边装有一排拨码开关组，可以用来选择细分精度，以及设置动态工作电流和静态工作电流。57HS13是四相混全式步进电机，步进角为1.8度，静转矩1.3NM，额定相电流2.8A（5）输入输出装置开关量输入/输出采用HC5301-8输入接线端子板和HC5301-R继电器板，作为HNC-21数控装置XS10、XS11、XS20、XS21接口

6、的转接单元使用，以方便连接及提高可靠性。输入接线端子板提供NPN和PNP两种类型开关量信号输入，每块输入接线端子板有20个NPN或PNP开关量信号输入接线端子，最多可接20路NPN或PNP开关量信号输入。继电器板集成八个单刀单投继电器和两个双刀双投继电器，最多可接16路NPN开关量信号输出及急停（两位）与超程（两位）信号，其中8号输出通过接线端子引出，可用来控制其它电器，两个双刀双投继电器可由外部单独控制。图6图7（6）工作台XY工作台集成了雷塞57HS13四相混合式步进电机，MSMA022A1C交流伺服电机，光栅尺，笔架。机械部分采用滚珠

7、丝杠传动的模块化十字工作台，用于实现目标轨迹和动作。X轴执行装置采用四相混合式步进电机，步进电机没有传感器，不需要反馈，用于实现开环控制。Y轴执行采用交流伺服电机轴上的增量式码盘充当位置传感器，用于间接测量机械部分的移动距离，可构成一个位置半闭环控制系统也可用安装在十字工作台上的光栅尺直接测量机械部分移动距离，构成一个位置全闭环控制系统。笔架可绘出工作台的运动轨迹，便于观察数控编程的结果。（1）电动刀架系统发出换刀信号，控制继电器动作电机正转，通过蜗轮、蜗杆、螺杆将销盘上升至一定高度时，离合销进入离合盘槽，离合盘带动离合销，离合销带动销盘，

8、销盘带动上刀体转位，当上刀体转到所需刀位时，霍尔元件电路发出到位信号，电机反转，反靠销进入反靠盘槽，离合销从离合盘槽中爬出，刀架完成粗定位。同时销盘下降端齿啮合，完成精定位，刀架