数控系统综合实验指导.doc

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1、前言数控技术实验是机械电子工程专业重要的实践教学环节。数控技术实验的内容涉及数控系统组成及电气线路设计、数控系统参数设置及调试、数控系统PLC编程及调试、数控系统故障诊断，有关项目均为综合性、设计性实验。通过上述实践教学，皆在培养学生从事数控技术应用的基本能力，以及查阅专业技术资料、分析问题和解决问题的综合能力。项目一数控系统连接及电气设计一、实验目的1、熟悉典型数控系统的组成及各部分之间的电气连接。2、掌握数控机床电气制图及线路设计的基本能力。3、掌握查阅数控系统及相关电气装置技术资料的基本能力。

2、4、掌握数控机床电气线路现场检查、分析的基本能力。二、实验设备及工具1、数控机床综合实验台本实验所用的西门子802S/C数控机床综合实验台，分为两个系列，分别是NNC系列（分为数控车、数控铣）和RTMC系列。（1）NNC系列实验台NNC系列实验台的主要配置如下：数控系统采用西门子SINUMERIK802S；主轴采用变频交流电机驱动，变频器为西门子MICROMASTER系列，主轴末端安装有编码器；进给系统采用步进电机驱动，滚珠丝杠及同步齿形带传动，驱动器为和利时SH-30806，各坐标轴硬限位开关、参

3、考点开关采用三线制接近开关。NNC数控车床综合实验台配备一台CK0613数控车床、6工位电动刀架；NNC数控铣床综合实验台配备一台三坐标数控铣床。NNC系列实验台采用开放式布局，将数控系统的主要电控装置，包括数控装置、PLC模块、变频器、步进驱动器、系统电源及有关低压电气元件安装在实验台的演示面板上，并提供了方便系统各部分电气连接的插线孔。演示面板上还提供了数控系统的主要接口信号的连接端子。位于演示面板下端的钮子开关“机床/面板”，可切换“机床”状态和“面板”状态。当切换到“机床”状态时，PLC的输

4、入信号来自于机床，此时系统PLC的输入/输出信号均来自机床侧的各种检测开关等电气元件。如果切换到“面板”状态，可以通过与PLC的I/O端对应的钮子开关，模拟PLC的输入信号。这种状态只用于检测。另外，在NNC数控车床实验台的电气演示面板上，还提供了一个模拟刀架，当实验台处于“面板”状态时，可以对模拟刀架进行控制。（2）RTMC系列实验台RTMC系列实验台是一种数控车、加工中心复合实验台。其主要特点是，具有一个数控机床机械装置演示台，有一个三坐标工作台、四工位电动刀架、八工位斗笠式刀库、变频驱动主轴（

5、电机）、气动夹具等组成。通过更改数控系统的数据配置，可将实验台转换为数控车床或加工中心。RTMC系列实验台的电气配置：数控系统为西门子SINUMERIK802Cbaseline；主轴采用变频交流电机驱动，变频器为三菱D700系列，主轴末端安装有编码器；进给系统采用交流伺服电机驱动，滚珠丝杠螺母副传动，驱动器为台湾东元东元伺服JSDA，各坐标轴硬限位开关、参考点开关采用行程开关。（3）关于SINUMERIK802S和SINUMERIK802Cbaseline两种系统都是西门子公司推出的经济型数控系统，

6、其中前者是NNC系列实验台配备的数控系统，后者是RTMC系列实验台配备的系统。SINUMERIK802S可驱动2-3个步进电机轴和1个变频驱动的主轴，PLC模块的I/O为DI16/DO16。SINUMERIK802S由NC单元（ECU）、机床面板（MCP）、操作面板（OP020）及驱动系统组成。西门子公司为SINUMERIK802S配置的步进驱动装置为STEPDRIVEC或STEPDRIVEC+，但实际上可以采用其他的步进驱动器。NNC实验台采用的是国产的驱动器。SINUMERIK802Cbasel

7、ine可驱动2-3个伺服电机轴和1个变频驱动的主轴，PLC模块的I/O容量达到DI48/DO16。SINUMERIK802Cbaseline采用了紧凑型设计，将NC单元、操作面板及机床面板集成为一个整体。西门子为SINUMERIK802Cbaseline原配的驱动系统为SIMODRIVE611U或者SIMODRIVEbaseline，但也可以采用其他通用的交流伺服驱动装置。RTMC实验台实际采用了其他品牌的进给驱动器和主轴驱动器。2、其它工具万用表一块，连接线若干。三、实验任务及要求1、实验准备任务

8、（1）通过查阅资料，熟悉和掌握以下必备知识：※查阅“西门子802S/C系统安装调试手册”，了解802S/C系统及其基本组成，熟悉802S/C系统的接口，分析与主轴控制、进给运动控制、主要辅助功能如刀架控制、主轴正反转控制等有关的接口及输入/输出信号。※查阅“西门子MICROMASTER变频器手册”或“三菱D700变频器使用手册”，了解变频器的接口、变频器的运行方式，分析802S/C系统与变频器之间的信号连接方式。※查阅“SH-30806技术手册”或“东元伺服JSDA使