内容发布更新时间 : 2024/5/3 9:11:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

等完善的保护措施。适合在经济性的场合。如图所示：

V60伺服图

西门子6FC5548-0AF02-0AF0交流伺服电机驱动器技术参数 驱动器型号 6FC5548-0AF02-0AF0 驱动模块 CPM60.1 类型 4A 6A 7A 10A 额定电压 3 AC 220~240V -15%~ +10% 输入频率 50/60Hz±10% 逆变类型 非调节 直流母线电压 1.35×额定电压 输出电压 3 AC 0 ~220V 直流电源 DC 24V -15% ~ +20%（电流功耗：不带抱闸0.8A，带抱闸1.4A） 控制脉冲频率≤333 KHz 储存/运输温度-20 ~ +80?C ；运行温度 0 ~ 45?C无影响45?C至55?C额定功率下降 (45?C时额定功率下降0%，55?C时额定功率下降30%) ；空气湿度% < 95%； 环境温度 海拔m 1000 m以下无影响, 1000至2000 m额定功率下降(降至80% 导线截面积mm2 最大2.5 防护等级 IP20 额定输出电流I n：4 A 6A 7A 10A 输出电流 最大输出电流 I max：8A 12 A 14A 20A 额定输出频率kHz 8

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尺寸 重量 106 mm×226 mm×200 mm 2.63 kg 4.7编码器选型

为保持切削螺纹的功能，必须在主轴上安装脉冲发生器，采用脉冲发生器直接与主轴由无间隙传动联轴器连接，达到传动系统结构简化，传动连短，传动刚度提高。主轴与脉冲发生器同步旋转，发出两路信号：每转发出脉冲个数和一个同步信号，经隔离电路以及I／O接口送给数控装置（CNC）。 （1）脉冲发生器—光栅编码器选型

按照经济性改造方案，查阅脉冲发生器的相关产品，最后选定XX公司生产的光栅编码器，型号记为：HKY—WOO1G512BZ3—5E。光栅编码器ＨＫＴ—W是一种高性能、经济的两通道光电增量编码器。在与光栅盘一起使用时，这个模块可以检测旋转角度（位置），具有体积小，安装方便，分辨率范围宽，不要求信号调节，兼容TTL，具有两通道或者三通道正交输出。光栅编码器ＨＫＴ—W基本参数见表

名称 输出波形 消耗电流 电压输出 电源电压 参数 方波 ＜40mA E DC5V 光栅编码器ＨＫＴ—W基本参数 名称 参数 名称 E-电压 电路特征 储存温度 L-长线驱动器 30~85%无结工作湿度 工作温度 露 轴径 8mm 光栅外径 512P/r A、脉冲数 B、Z三路信 号 参数 -40~100?C -40~100?C 25 mm 4.8铣床数控化改造的数控系统功能

X6132铣床数控化改造的数控系统装置选择西门子802D铣床数控系统，采用高速CPU、超大规模可编程门阵列集成电路芯片构成控制核心，国际标准数控语言ISO代码编写零件程序，μ级精度，全屏幕编辑，配有中文操作界面，加工零件图形实时跟踪显示，操作简单直观。

将普通铣床X6132数控化改造，主轴采用无级变速，可实现直线插补、圆弧插补、固定循环、复合循环、恒线速度车削，刀尖半径自动补偿功能，刀具功能，进给变速功能，并能实现冷却液压控制辅助功能和手动工作方式等。通过编程可以完成外圆、端面、切槽、锥度、圆弧、螺纹等加工，具有较高的性能价格比。 4.8.1系统工作方式

系统操作面板采用320×240分辨率点阵显示器，具有0-9数据输入和英文字母地址输入，

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16个功能键，11个编辑键/状态选择键，12个手动轴控制键（X轴、Z轴正负向和手轮选择，快速进给，手动步长，单步，主轴正反转停止），还有换刀键、冷却液控制键、系统复位键和状态指示灯。

系统可采用工作方式键直接选择相应的工作方式，常用的有编辑工作方式、手动工作方式、参数工作方式、刀偏工作方式、诊断工作方式；各种工作方式之间可以直接转换，操作简便、直观。 ?编辑工作方式

通过键盘新建、选择和删除零件程序，可以对选择的零件程序的内容进行插入、修改和删除等编辑操作。还可以通过 RS232C通讯接口与通同用个人的计算机的串行接口连接，将系统内零件程序传送到外部计算机中或外部计算机内编辑好的零件程序传送到数控系统中。 ?手动工作方式

通过键盘来完成铣床拖板的移动，主轴及冷却液的启动，手动换刀，X、Z轴回程序参考点和回机械零点等功能。手动工作方式有手动单步和手动点动两种方式。

手动点动按住手动进给方向键不放开，铣床拖板按照所选定的坐标轴连续移动，按键放开，铣床拖板减速停止。手动单步按照设定的步长，没按一次键，移动一个步长。

手轮控制通过转到手摇脉冲发生器来控制铣床拖板的微量移动。手动进给速度选择有25%、50%、75%、100%四档可选择，大小等于快速移动速度与快速倍率的乘积。 ?设置工作坐标系和程序参考点

采用工件坐标系，它是对刀及相关尺寸的基准，在系统安装完毕，调试时首先设置工件坐标系，对因特殊原因造成实际位置与工件坐标系统不符合时也应重新设置工件坐标系。 换刀控制和对刀操作

数控系统控制四工位刀架，T1~T4的刀位信号按编码方式输入，实现换刀控制。加工一个零件常需要几把不同的刀具，由于刀具安装及刀具偏差，每把刀转到切削位置时，其刀尖所处位置并不完全重合。采用试刀和定点对刀两种方式，消除以上偏差。 ④自动工作方式

系统按照选定的零件程序逐段自动执行，其工作方式有铣床锁住运行和加工运行及单程段加工运行和连续加工运行方式。 ⑤参数设置工作方式

本系统P01~P23共23个参数，主要包括X＼Z轴正负方向行程限位置、快速移动速度、到位数、刀架反转时间等，每个参数对应有确定的意义，控制相应铣床的工作方式。在铣床安装调试时根据需要对应的进行修改。 ⑥刀偏设置工作方式

本系统有9组刀偏值，每组刀偏值有Z轴、X轴方向两个数值，可通过手动对刀操作自动生成的刀偏数组量和使用的刀具总数相同，其余的刀偏数据只能通过键盘输入。 ⑦诊断工作方式

本系统具有自诊断功能，可显示输入/输出接口中外部信号的状态及主轴转速等。输入/

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输出诊断显示位0，则外部信号有效，显示位1则外部信号无效。显示主轴实际转速（r/min）和编码器和编码器每转脉冲数。

本系统自诊断功能还可以实现主轴的正反转和停止、冷却液开/关、刀架换刀位的变化诊断显示。 4.8.2系统报警 1、急停报警

系统输入接口中有外接急停输入端，在紧急情况下按下急停开关，常闭触点断开，系统进入急停状态。停止所有进给，主轴等全部开关量控制为输出无效，屏幕显示“急停报警”。将急停开关按箭头方向顺时针旋转，急停开关自动抬起，再按系统键盘上任意键，系统退出急停状态返回到急停之前的工作方式。 2、行程限位开关报警

在Z（纵）向右部分安装有一个行程限位开关，当拖板移动压下行程限位开关时，停止进给，但不关闭其他辅助功能，程序停止运行，并在屏幕右上角显示出相应轴的限位报警信息。

采用手动工作方式，按与限位方向相反的手动进给键，即可以退出行程限位，屏幕上显示限位报警信息消失。 3、驱动器报警

当驱动器的报警输出信号接入到数控系统并产生驱动器报警时，系统自动切断所有进给，并在屏幕右上角提示“Z轴驱动器报警”或“X轴驱动器报警”。程序停止运行并关闭所有输出信号。待检查驱动器及相关部分，排除故障后重新通电。 4、其他报警

当数控系统产生其他报警时会在屏幕上用汉字显示，此时可根据提示的内容作相应的处理或查阅产品使用说明书的报警一览表。 4.8.3系统的编程与加工功能

数控编程与加工是根据加工零件的图纸和工艺要求，用数控语言描述出来，编制成零件的加工程序，然后交给数控铣床自动加工的过程。

①编程坐标轴的选择

本系统主要使用X、Z坐标编程，它的机械原点位在Z（纵）向右部分行程限位开关处。编程坐标可采用绝对坐标编程、相对坐标编程和混合坐标编程。

②程序结构

主要包括程序段、程序。在各程序段之前有行号，各程序取有相应的程序名。 ③编程指令代码及功能

本系统的编程指令代码采用国际标准数控语言—ISO代码，G代码—准备功能、M代码—辅助功能、T代码—刀具功能、F代码—进给速度功能。

G代码可以实现快速定位、直线插补、圆弧插补、螺纹切削、定时延时、恒限速控制、单一型循环、复合循环、程序局部循环、系统偏置等功能。

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M代码可以实现暂停、程序转移与调用子程序、程序结束、冷却液控制、润滑控制等功能。

T代码可以移动铣床拖板完成刀具补偿和修改系统坐标。 F代码可以实现刀具进给速度快慢的控制。

5、X6132普通铣床数控的电控改造与设计

5.1.主电机控制电路设计

铣床的主运动是主轴带动工件的旋转运动，主轴变速是由主轴电动机和器，实现变频调速控制的。铣床的进给运动是刀架带动刀具的直线运动。铣床的辅助运动是铣床上除切削运动以外的其它一切必需的运动。如尾架的纵向移动，工件的夹紧与放松等。

主拖动电动机一般选用三相步进电动机，采用变频调速。无级调速。主轴正反转由电气控制的方法实现。主拖动电动机的起动、停止采用按钮操作。加工螺纹时，刀架移动和主轴转动有固定的比例关系。车削加工时，由于刀具及工件温度过高，因而应配有冷却泵电动机，且要求在主拖动电动机起动后，方可决定冷却泵开动与否，而当主拖动电动机停止时，冷却泵应立即停止。必须有过载、短路、欠压、失压保护。X6132铣床电路如图5-1所示。

主轴1冷却刀架伺服系统2控制电源3辅助控制回主轴电机控制伺服系统控制冷却系统控制路刀架控制回路3123435431变频器2343~14503~3~伺服系统343546

图 5-1 X6132普通铣床数控改造电气控制图

由图5-1可知X6132铣床主电路共有三台电动机：M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动；M3冷却泵电动机，用来输送冷去液；M2是刀架电动机，对刀具进行加紧和松开旋转等功能；伺服系统包括了Z轴X轴的控制。

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