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第1章 数控机床改造概述 1

1.1 数控机床的基本组成及特点 1

1.1.1 数控系统 1

1.1.2 伺服驱动系统 3

1.1.3 西门子伺服电动机 4

1.1.4 位置测量系统 6

1.1.5 机械传动系统 7

1.1.6 液压系统 7

1.1.7 机械主体结构 8

1.2 数控机床改造的具体步骤 8

1.2.1 机械传动部件的改进 8

1.2.2 数控电气驱动系统技术方案的选择 9

1.2.3 数控设备辅助控制装置的完善 9

1.2.4 电气控制柜的设计与制作 9

1.2.5 整机连接调试 11

1.2.6 功能测试 12

1.2.7 数控机床改造的验收工作 12

第2章 数控机床技术改造总体方案 15

2.1 机械系统改造设计方案 15

2.1.1 数控机床机械结构的特点 15

2.1.2 数控机床机械传动系统的改造设计 17

2.1.3 数控机床液压系统的改造设计 20

2.1.4 机械安装调试应注意的问题 21

2.2 数控系统改造设计方案 22

2.2.1 西门子数控系统概述 22

2.2.2 发那科数控系统概述 26

2.2.3 数控机床改造数控系统选择方案 27

2.2.4 数控系统选型设计注意事项 28

2.3 伺服驱动系统改造设计方案 29

2.3.1 西门子伺服驱动系统概述 29

2.3.2 发那科伺服驱动系统概述 30

2.3.3 数控机床改造伺服驱动系统选择方案 31

2.3.4 伺服电动机的选择计算 31

2.4 位置测量系统改造设计方案 34

2.5 按功能要求选择数控系统改造方案 36

2.6 按工艺要求选择数控系统改造方案 36

2.7 按精度要求选择机械电气系统改造方案 37

第3章 机床机械系统改造 39

3.1 机床机械系统组成举例 39

3.2 数控机床机械部分再制造改造的内容 43

3.3 主轴系统的改造 43

3.4 进给传动系统的改造 44

3.5 机床各导轨的修复 44

3.6 机床液压系统的改进 44

3.7 机床辅助装置的改造 44

3.8 数控机床机械改造小结 45

第4章 数控机床数控系统改造 47

4.1 西门子840D系统改造的调试技术 47

4.1.1 西门子840D硬件与驱动系统 47

4.1.2 西门子840D系统的数据管理 50

4.1.3 西门子840D系统NC启动与调试 55

4.1.4 西门子840D的PLC启动与调试 69

4.1.5 西门子840D的PLC程序调试与故障诊断 80

4.1.6 840D与611D驱动诊断界面 85

4.2 西门子840D sl系统改造的调试技术 87

4.2.1 840D sl调试准备 88

4.2.2 系统软件升级 90

4.2.3 NCU、NCK、PLC开关 94

4.2.4 调试接口的连接 96

4.2.5 PLC调试 99

4.2.6 驱动配置与固件升级 105

4.2.7 NC参数的转换：840D升级到840D sl 114

4.2.8 报警文本 114

4.2.9 循环 115

4.2.10 Operate驱动优化 115

4.2.11 刀库管理 127

4.2.12 数据备份与恢复 129

4.2.13 840D sl选项功能 130

4.3 西门子802D系统改造的调试技术 140

4.3.1 802D调试准备 140

4.3.2 系统的连接 142

4.3.3 802D系统通电 143

4.3.4 PLC的调试 144

4.3.5 驱动器的参数配置 145

4.3.6 NC调试 146

4.3.7 驱动器轴参数优化 151

4.3.8 用户保护级的设定 152

4.3.9 数据存储和备份 152

4.4 西门子828D系统改造的调试技术 153

4.4.1 828D调试准备 153

4.4.2 系统通电 158

4.4.3 系统初始设定 159

4.4.4 PLC调试 160

4.4.5 驱动器调试 162

4.4.6 NC调试 163

4.4.7 刀具管理参数 164

4.4.8 网络驱动器 165

4.4.9 828D数据管理 166

4.5 FANUC 0i-D数控系统的构成与调试技术 168

4.5.1 FANUC 0i-D数控系统的基本构成 168

4.5.2 FANUC 0i-D伺服系统的基本结构 169

4.5.3 FANUC PMC的基本功能 170

4.5.4 FANUC 0i-D数控系统软件匹配调整 172

4.5.5 FANUC 0i-D数控系统的数据备份与恢复 173

4.6 数控机床数控电气系统改造小结 175

第5章 数控机床改造软件调试实例 176

5.1 PCU50的USB盘无法使用 176

5.2 SINUMERIK 840D出现120201通信失败报警问题 176

5.3 闭环测量系统损坏改为半闭环运行 177

5.4 轴的屏蔽处理 177

5.5 垂直轴和倾斜轴下滑的故障 177

5.6 自动加工时主轴停止而进给不停 179

5.7 SINUMERIK 840D系统自动调用Siemens固定循环加工程序时出现12550报警 180

5.8 镗铣床由于刀具没有夹紧导致主轴不旋转问题 181

5.9 电动机输出转矩与机械负载及动态转矩不匹配问题 181

5.10 进给轴由双电动机驱动的主从速度／力矩耦合不匹配问题 181

5.11 运动指令不能执行的故障维修 182

5.12 定位监控误差过大报警 182

5.13 加工圆形工件过象限时轮廓误差过大的问题 183

5.14 机床夹紧位置偏差过大的问题 183

5.15 龙门同步轴位置检测不同步故障 183

5.16 急停控制功能无效问题 184

5.17 PCU50.3/PCU50.5原有硬盘损坏问题 184

5.18 PCU50.3/PCU50.5原有硬盘上的文件损坏问题 185

5.19 版本升级问题 185

5.20 系统升级后有8081报警提示授权不完整 186

5.21 CF卡系统软件升级 187

5.22 PCU50.3/PCU50.5软件版本兼容问题 190

5.23 PCU50.3/PCU50.5模拟循环问题 190

5.24 HMI软件／CF卡系统软件问题 198

5.25 静电干扰问题 199

5.26 NX控制ALM使能问题 199

5.27 ESR断电回退问题 200

5.28 SINUMERIK 840D sl调试问题 200

5.29 ProfiBus DP现场总线通信问题 203

5.30 几何轴切换功能无效 203

5.31 进给轴高速移动时出现轮廓监控25050报警 203

5.32 在高速加工轴启动停止时出现进给轴输出力矩不足问题 204

5.33 PLC程序问题 204

5.34 S120伺服电动机测量元件问题 205

5.35 SINUMERIK802D数控系统总线地址设定通信问题 206

5.36 SINUMERIK 828D的PLC控制急停报警问题 206

5.37 SIN UMERIK 828D的PLC控制互锁保护导致自动程序的动作不执行问题 206

5.38 FANUC 0i系统全闭环修改为半闭环 207

5.39 FANUC 0i系统显示器屏幕上显示300报警 207

5.40 数字伺服参数设定异常出现417 报警 208

5.41 数控系统改造调试技术小结 208

第6章 数控机床技术改造案例 210

6.1 重型数控转子槽铣床采用西门子840D数控系统再制造技术改造 210

6.2 罗马尼亚12.5 m车铣镗床采用西门子840D sl数控系统的技术改造 220

6.3 德国转子铣采用西门子840D数控系统的技术改造 223

6.4 数控转子线圈立式加工中心专用机床采用西门子840D数控系统的再制造技术改造 227

6.5 SC55车铣床采用FANUC 0i数控电气系统的技术改造 233

6.6 φ260mm型落地铣镗床采用西门子840D数控系统的技术改造 240

6.7 德国MAHO 700C五轴联动镗铣床采用西门子840Di数控系统的技术改造 246

6.8 哈尔滨电机厂汽发分厂SKODAφ250mm镗床再制造数控电气技术改造 250

6.9 俄罗斯φ160mm镗铣床采用西门子840D sl数控系统的技术改造 252

6.10 BFT130卧式数控镗铣床采用西门子840Di数控系统的技术改造 254

6.11 MCS-V6立式数控加工中心采用FANUC 0i-MC数控系统的技术改造 257

6.12 俄罗斯5m双刀架立车采用西门子802D数控系统的技术改造 265

6.13 FB3立式铣床采用FANUC 0i-MC数控系统的技术改造 266

6.14 立式数控加工螺纹孔专机采用西门子828D数控系统的再制造技术改造 271

6.15 捷克SIU250T卧式车床主轴静压及采用西门子802D数控系统的技术改造 273

6.16 CK6163C数控卧式车床采用西门子802D sl数控系统的技术改造 273

6.17 7.1m立车采用FANUC 0TC数控系统的技术改造 276

6.18 德国数控冲槽机采用西门子840D数控系统的技术改造 278

6.19 CKX91135可移式数控座环加工专机采用西门子840D sl再制造技术改造 281

6.20 RSM 2000 G直齿花键轴磨床数控电气系统技术改造及工艺研究 287

参考文献 293