數(shù)控系統(tǒng)安裝與調(diào)試

前言

　　數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)（Machinetool），是機(jī)電一體化（Mechatronics）的典型產(chǎn)品，它綜合了機(jī)床、計(jì)算機(jī)、電機(jī)及拖動(dòng)、自動(dòng)控制、檢測(cè)等技術(shù)。隨著數(shù)控機(jī)床在我國的大量使用，在職業(yè)教育數(shù)控專業(yè)和其他機(jī)電專業(yè)中普及數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)及系統(tǒng)的知識(shí)、提高學(xué)生的數(shù)控機(jī)床維護(hù)與故障診斷能力就顯得尤為重要?！　”窘滩氖窃诋?dāng)今職教界“工學(xué)結(jié)合”改革的浪潮中誕生的，其前身《機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)》是典型的學(xué)科系統(tǒng)化教材，理論性強(qiáng)，語言復(fù)雜。在新教材的編寫中，編者根據(jù)多年的企業(yè)實(shí)踐和豐富的職教教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，采用德國基于工作過程的課程開發(fā)理念，按數(shù)控機(jī)床電氣安裝調(diào)試生產(chǎn)流程對(duì)“數(shù)控系統(tǒng)安裝與調(diào)試”這個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域設(shè)計(jì)和編排了七個(gè)學(xué)習(xí)情境，內(nèi)容主要涉及數(shù)控系統(tǒng)部分的連接與調(diào)試，而數(shù)控機(jī)床的輔助功能PLC控制部分則放在另一個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域進(jìn)行?！　∶總€(gè)學(xué)習(xí)情境的編寫架構(gòu)如下：　　1）工作/學(xué)習(xí)任務(wù)書。學(xué)習(xí)任務(wù)來源于工作任務(wù)，但高于工作任務(wù)，融實(shí)踐訓(xùn)練、工作過程知識(shí)學(xué)習(xí)為一體。其中包含一張最能體現(xiàn)該學(xué)習(xí)情境工作過程知識(shí)、任務(wù)完成過程中使用頻率很高的圖，稱之為情境圖?！　?）學(xué)習(xí)情境主體。每個(gè)學(xué)習(xí)情境主體由工作過程知識(shí)、實(shí)踐工作頁、情境訓(xùn)練三部分組成。工作過程知識(shí)提供了系統(tǒng)的構(gòu)成、原理、參數(shù)、操作、診斷、調(diào)整等數(shù)控設(shè)備應(yīng)用中直接需要的理論與實(shí)踐知識(shí)；實(shí)踐工作頁是學(xué)生工作實(shí)踐的平臺(tái)，按完整的工作過程設(shè)計(jì)；情境訓(xùn)練為學(xué)生提供了能力訓(xùn)練與知識(shí)強(qiáng)化的任務(wù)，其中的背景資料彌補(bǔ)了工作過程知識(shí)的不足。

內(nèi)容概要

1、本教材以一種典型產(chǎn)品為貫穿全書的載體，為“數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”課程提供了工學(xué)結(jié)合課程實(shí)施的整體解決方案，融入了理念、內(nèi)容、方法、載體、師資、環(huán)境、評(píng)價(jià)等要素。    2、實(shí)踐工作頁汲取了德國雙元制職業(yè)教育框架下的企業(yè)學(xué)徒工培訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)合行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)。按資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)的完整的工作過程設(shè)計(jì)。

作者簡介

　　湯彩萍，1970年10月生，副教授，工程碩士。曾在企業(yè)從事多年的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)與調(diào)試工作，目前主要從事數(shù)控專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)與研究工作。曾赴德國學(xué)習(xí)雙元制培訓(xùn)計(jì)劃和德國職業(yè)教育經(jīng)驗(yàn).主要研究領(lǐng)域?yàn)榛诠ぷ鬟^程的課程開發(fā)。主編并公開出版的《數(shù)控技術(shù)專業(yè)英語》教材，獲2007年度江蘇省高等學(xué)校精品教材。近三年來公開發(fā)表教學(xué)與科研論文10篇，公開出版教材3部，院內(nèi)交流論文9篇，出版校本教材5部，發(fā)表譯著共計(jì)20萬字。本書的編寫歷時(shí)四年，是作者十五年工作經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。

書籍目錄

學(xué)習(xí)情境1  數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)裝調(diào)整體規(guī)劃與分析　Part Ⅰ  工作過程知識(shí)    1.1  數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)崗位分析（Employment for CNC application and maintenance）    1.2  數(shù)控的故事（History of NC）    1.3  數(shù)控機(jī)床控制需求分析（Control system of CNC machine）　　　1.3.1  數(shù)控機(jī)床的控制任務(wù)　　　1.3.2  數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的組成　　　1.3.3  數(shù)控機(jī)床的基本工作過程　　　1.3.4  數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的控制方式    1.4  數(shù)控基礎(chǔ)（CNC fundamentals）　　　1.4.1  數(shù)控機(jī)床的指標(biāo)　　　1.4.2  數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系　　　1.4.3  數(shù)控機(jī)床的人機(jī)界面　Part Ⅱ  實(shí)踐工作頁　Part Ⅲ  情境訓(xùn)練學(xué)習(xí)情境2  數(shù)控系統(tǒng)的連接　Part Ⅰ  工作過程知識(shí)    2.1  CNC裝置的硬件接口與軟件任務(wù)分析（Hardware interface and ?software tasks of CNC unit）　　　2.1.1  硬件組成　　　2.1.2  案例：FANUC 0iMateC　　　2.1.3  軟件工作任務(wù)    2.2  輪廓插補(bǔ)功能分析（Contour interpolation）　　　2.2.1  脈沖增量法之逐點(diǎn)比較法　　　2.2.2  數(shù)據(jù)采樣法　　　2.2.3  速度預(yù)處理　　　2.2.4  納米插補(bǔ)    2.3  伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與工作特性分析（Servo motor）　　　2.3.1  交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與特性　　　2.3.2  案例：FANUC β?i? 系列伺服電動(dòng)機(jī)　　　2.3.3  伺服電動(dòng)機(jī)的選擇    2.4  伺服驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理分析（Servo amplifier）　　　2.4.1  交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理　　　2.4.2  案例：FANUC β?i? SVPM伺服放大器　　　2.4.3  PWM基礎(chǔ)（補(bǔ)充知識(shí)）    2.5  系統(tǒng)電氣安裝抗干擾檢查（Anti?interference） 　Part Ⅱ  實(shí)踐工作頁　Part Ⅲ  情境訓(xùn)練學(xué)習(xí)情境3  CNC上電與SV上電　Part Ⅰ  工作過程知識(shí)    3.1  CNC上電回路分析與設(shè)計(jì)（CNC power up）    3.2  SV上電回路分析與設(shè)計(jì)（Servo power up）    3.3  防垂直軸下落分析與設(shè)計(jì)（Brake control）    3.4  系統(tǒng)通電調(diào)試（Powering up）    3.5  驅(qū)動(dòng)選型配置（Servo drive configuration）　Part Ⅱ  實(shí)踐工作頁　Part Ⅲ  情境訓(xùn)練學(xué)習(xí)情境4  進(jìn)給軸的調(diào)試與性能優(yōu)化　Part Ⅰ  工作過程知識(shí)    4.1  閉環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析（Closed?loop servo system）    4.2  位置控制響應(yīng)分析（Position control）　　　4.2.1  位置控制原理　　　4.2.2  定位響應(yīng)過程    4.3  進(jìn)給軸參數(shù)設(shè)定（Parameter setting）　　　4.3.1  伺服初始化設(shè)定（SERVO SETTING）　　　4.3.2  基本進(jìn)給軸參數(shù)設(shè)定（PARAMETER）    4.4  控制單位匹配（Axis resolution）    4.5  輪廓誤差分析（Contouring error）　　　4.5.1  兩軸聯(lián)動(dòng)直線插補(bǔ)輪廓誤差　　　4.5.2  兩軸聯(lián)動(dòng)圓弧插補(bǔ)輪廓誤差　　　4.5.3  拐角加工誤差    4.6  伺服性能優(yōu)化（Servo Guide）　Part Ⅱ  實(shí)踐工作頁　Part Ⅲ  情境訓(xùn)練學(xué)習(xí)情境5  坐標(biāo)軸參考點(diǎn)及行程的調(diào)試　Part Ⅰ  工作過程知識(shí)    5.1  編碼器解析（Encoder study）　　　5.1.1  增量式旋轉(zhuǎn)編碼器　　　5.1.2  絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器　　　5.1.3  FANUC編碼器技術(shù)特點(diǎn)　　　5.1.4  編碼器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用    5.2  坐標(biāo)軸參考點(diǎn)設(shè)置原理分析（Reference point setting principle）　　　5.2.1  坐標(biāo)軸參考點(diǎn)的設(shè)置　　　5.2.2  參考點(diǎn)的調(diào)整　　　5.2.3  回參考點(diǎn)故障分析與排除    5.3  坐標(biāo)軸行程保護(hù)分析（Travel limit）　　　5.3.1  軟件限位和硬件限位的設(shè)置　　　5.3.2  軸超程故障處理　　　5.3.3  坐標(biāo)軸行程保護(hù)設(shè)置要求　Part Ⅱ  實(shí)踐工作頁　Part Ⅲ  情境訓(xùn)練學(xué)習(xí)情境6  主軸控制系統(tǒng)的連接與調(diào)試　Part Ⅰ  工作過程知識(shí)    6.1  主軸控制方式分析（Spindle control）    6.2  主軸電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置的原理與工作特性分析（AC asynchronous motor drive）　　　6.2.1  交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理與特性　　　6.2.2  案例：FANUC β?i? 系列主軸電動(dòng)機(jī)　　　6.2.3  交流主軸驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理    6.3  主軸分段調(diào)速特性分析（Spindle range）    6.4  串行主軸的配置與調(diào)試（Serial spindle configuration）　Part Ⅱ  實(shí)踐工作頁　Part Ⅲ  情境訓(xùn)練學(xué)習(xí)情境7  CNC數(shù)據(jù)文件的備份與恢復(fù)　Part Ⅰ  工作過程知識(shí)    7.1  CNC數(shù)據(jù)文件分析（CNC data）    7.2  用BOOT功能進(jìn)行整體數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)（CNC data backup and ?restoring under BOOT）　　　7.2.1  用BOOT功能進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)　　　7.2.2  系統(tǒng)電池的作用與更換方法    7.3  用CF卡進(jìn)行個(gè)別數(shù)據(jù)輸入與輸出 （Separate data in and out with memory card）　Part Ⅱ  實(shí)踐工作頁　Part Ⅲ  情境訓(xùn)練附錄A  《ISO4336—1981（E）機(jī)床數(shù)字控制——數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備之間的接口規(guī)范》附錄B  CNC常用G代碼和M代碼表附錄C  FANUC常用專業(yè)縮略語表附錄D  FANUC Series 0?i? Mate MODEL C規(guī)格一覽表附錄E  本書常用符號(hào)含義表附錄F  VMC 750加工中心系統(tǒng)總連圖附錄G  學(xué)習(xí)考核樣例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工是我國勞動(dòng)和社會(huì)保障部于2005年確定的新職業(yè)，該職業(yè)典型的工作任務(wù)有：數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件裝配與調(diào)整、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（簡稱電氣裝調(diào)）、數(shù)控機(jī)床機(jī)械維修、數(shù)控機(jī)床電氣維修、數(shù)控機(jī)床用戶服務(wù)等。數(shù)控系統(tǒng)的安裝與調(diào)試是電氣裝調(diào)的重要部分，下面說明電氣裝調(diào)這一典型工作任務(wù)的情形?！　」ぷ魅蝿?wù)說明為機(jī)床的精密和自動(dòng)化運(yùn)行，必須安裝控制系統(tǒng)并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。用基本工具（如螺絲刀、鉗子、萬用表、數(shù)控系統(tǒng)常用軟件等），按照與制造合同規(guī)定的機(jī)床功能要求一致的電氣圖紙進(jìn)行控制系統(tǒng)組件的機(jī)械安裝與電氣連接并檢查，如電氣柜的配電板、機(jī)床操縱臺(tái)、電氣柜到機(jī)床各部分的連接等；按照調(diào)試規(guī)程，參閱數(shù)控系統(tǒng)手冊(cè)、國家標(biāo)準(zhǔn)等各種資料，完成合同規(guī)定的各功能如進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)、主軸運(yùn)動(dòng)、自動(dòng)換刀、冷卻潤滑等的調(diào)試?！　≤囬g生產(chǎn)人員多以班組形式組織生產(chǎn)，每個(gè)員工獨(dú)立完成各自的生產(chǎn)任務(wù)，組內(nèi)協(xié)作，最終完成產(chǎn)品的電氣安裝與調(diào)試?！　氖略摴ぷ鲿r(shí)，要嚴(yán)格按企業(yè)檢查卡規(guī)定的質(zhì)量要求進(jìn)行，如裝配規(guī)范美觀、接口正確、電控系統(tǒng)實(shí)際參數(shù)的確定和評(píng)價(jià)等，當(dāng)實(shí)際值與規(guī)定值之間出現(xiàn)偏差時(shí)，必須對(duì)調(diào)整措施進(jìn)行計(jì)劃、準(zhǔn)備并最后實(shí)施，以滿足客戶要求。對(duì)已完成的工作進(jìn)行記錄存檔。遵守事故防護(hù)規(guī)章，特別具有電氣安全防護(hù)知識(shí)。具備企業(yè)安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、規(guī)范意識(shí)、成本意識(shí)?！　⌒枰袛?shù)控原理、系統(tǒng)組件特性、功能方面的知識(shí)?；竟ぷ骷夹g(shù)有布線、接線、測(cè)量、釬焊、數(shù)控系統(tǒng)操作、能使用英語的相關(guān)資料等?！　∨c客戶進(jìn)行工作業(yè)務(wù)方面和技術(shù)方面的溝通，為客戶提供電控系統(tǒng)技術(shù)咨詢與服務(wù)。

圖書封面

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