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    KND-100M铣钻镗床数控系统用户手册.PDF

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    KND-100M铣钻镗床数控系统用户手册.PDF

    CNC Series KND100M 铣、钻、镗床用数控系统 用 户 手 册 北京凯恩帝数控技术公司 C05B-T00N-0002 KND LTD,2004Cflexpaper.studylead.com-1- 目 录 第一篇 概 述 篇 1 概要1-1 1.1 CNC机床的一般操作1-1 1.2 阅读说明书注意事项1-1 第二篇 编 程 篇 1 概要1-1 1.1 刀具沿着工件的形状运动─插补功能1-1 1.2 进给─进给功能1-2 1.3 加工图纸和刀具的运动1-2 1.4 切削速度─主轴功能1-5 1.5 各种加工时选用的刀具─刀具功能1-5 1.6 各种功能操作指令辅助功能1-5 1.7 程序的构成1-6 1.8 刀具形状和刀具加工─刀具长度补偿功能1-7 1.9 刀具移动的范围─行程校验1-8 2 控制轴2-1 2.1 控制轴数2-1 2.2 设定单位2-1 2.3 最大行程2-1 3 准备功能3-1 4 插补功能4-1 4.1 定位(G00)4-1 4.2 直线插补(G01)4-1 4.3 圆弧插补(G02,G03)4-2 4.4 螺旋线机能4-4 5 进给功能5-1 5.1 快速进给5-1 5.2 切削进给5-1 5.3 自动加减速5-1 5.4 程序段拐角处的速度控制5-2 5.5 暂停(G04)5-3 6 参考点6-1 6.1 自动返回参考点(G28,G29)6-1 7 坐标系7-1 flexpaper.studylead.com-2- 7.1 零件坐标系的设定(G92)7-1 7.2 平面选择(G17,G18,G19)7-2 8 坐标值和尺寸8-1 8.1 绝对值指令和增量值指令(G90,G91)8-1 8.2 英制与公制的转换(G20,G21)8-1 8.3 小数点编程8-2 9 主轴功能(S功能)9-1 9.1 S两位数9-1 9.2 S四位数(模拟主轴)9-1 9.3 模拟主轴自动换档9-2 10 刀具功能 10-1 11 辅助功能 11-1 11.1 辅助功能(M功能) 11-1 11.2 辅助机能参数 11-3 11.3 与辅助机能有关的报警 11-4 12 程序的构成 12-1 12.1 程序 12-1 12.2 程序结束 12-6 12.3 文件结束 12-6 13 简化编程功能 13-1 13.1 固定循环(G73,G74,G76,G80~89) 13-1 14 补偿功能 14-1 14.1 刀具长度补偿(G43,G44,G49) 14-1 14.2 刀具半径补偿B(G39~G42)14-3 14.3 刀具半径补偿C(G40~G42)14-10 14.3.1 刀具半径补偿机能14-10 14.3.2 补偿量(H码) 14-10 14.3.3 补偿向量 14-11 14.3.4 平面选择及向量 14-11 14.3.5 G40,G41及G42 14-11 14.3.6 刀具半径补偿C的详细说明 14-13 14.4 偏置量的程序输入(G10)14-35 15 测量机能 15-1 15.1 跳跃机能(G31) 15-1 16 工件坐标系选择 16-1 16.1 工件坐标系(G54~G59) 16-1 17 用户宏程序 17-1 17.1 用户宏指令 17-1 17.2 用户宏程序本体 17-1 flexpaper.studylead.com-3- 17.3 用户宏程序实例 17-8 第三篇 操 作 篇 1 概要1-1 1.1 手动操作1-1 1.2 刀具按程序移动─自动运转1-2 1.3 自动运转的操作1-3 1.4 程序调试1-3 1.5 程序的编辑1-5 1.6 数据的显示及设定1-5 1.7 显示1-8 1.8 数据的输入输出 1-10 2 操作面板说明2-1 2.1 LCD/MDI面板2-1 2.2 机床附加操作面板2-4 3 电源的接通和切断3-1 3.1 接通电源3-1 3.2 切断电源3-1 4 手动操作4-1 4.1 手动返回参考点4-1 4.2 手动连续进给4-1 4.3 单步进给4-3 4.4 手轮进给4-4 4.5 手动程序回零方式4-5 4.6 手动绝对值开关4-5 4.7 手动辅助机能操作4-7 5 自动运行5-1 5.1 运转方式5-1 5.2 自动运转的启动5-3 5.3 自动运转的执行5-3 5.4 自动运转的停止5-3 6 试运转6-1 6.1 全轴机床锁住6-1 6.2 辅助功能锁住6-1 6.3 进给速度倍率6-1 6.4 快速进给倍率6-2 6.5 模拟主轴倍率6-2 6.6 空运转6-2 6.7 单程序段6-3 6.8 进给保持后或停止后的再启动6-3 flexpaper.studylead.com-4- 6.9 跳过任选程序段6-3 7 安全操作7-1 7.1 急停7-1 7.2 超程7-1 8 报警处理8-1 9 程序存储、编辑9-1 9.1 程序存储、编辑操作前的准备9-1 9.2 把程序存入存储器中9-1 9.3 把由多个程序组成的一个文件的内容存到存储器中9-1 9.4 程序检索9-2 9.5 程序的删除9-2 9.6 删除全部程序9-2 9.7 程序的输出9-2 9.8 全部程序的输出9-3 9.9 顺序号检索9-3 9.10 存储器中存储的程序和编程器中程序的比较 9-4 9.11 字的插入、修改、删除 9-4 9.12 顺序号的自动插入 9-8 9.13 存储程序的个数 9-8 9.14 存储容量 9-8 10 数据的显示、设定 10-1 10.1 补偿量 10-1 10.2 设置参数的设定 10-2 10.3 用户宏变量的显示及设定 10-4 10.4 参数 10-5 10.5 螺距误差补偿数据 10-6 10.6 诊断 10-7 10.7 机床软操作面板的显示及设定(软体键‘机床’) 10-8 11 显示 11-1 11.1 状态显示 11-1 11.2 键入数据显示 11-1 11.3 程序号、顺序号的显示 11-1 11.4 程序存储器使用量的显示 11-2 11.5 指令值的显示(软体键‘程序’) 11-2 11.6 现在位置的显示(软体键‘位置’) 11-3 11.7 加工时间、零件数显示 11-5 11.8 报警显示(软体键‘报警’) 11-5 11.9 索引内容的显示(软体键‘索引’) 11-6 12 数据的输出及电子盘 12-1 flexpaper.studylead.com-5- 12.1 数据输出 12-1 12.2 电子盘 12-2 13 图形功能 13-1 13.1 图形参数设定 13-2 13.2 图形参数的含义说明 13-3 13.3 刀具路径的描述 13-4 13.4 例(二维时) 13-5 14 与驱动有关的特性说明 14-1 14.1 切削速度上限 14-1 14.2 快速移动速度的设定 14-1 14.3 电子齿轮比的设置 14-1 14.4 升、降速时间常数的设定 14-2 14.5 参数设定 14-2 14.6 驱动器报警 14-3 15 几点说明 15-1 15.1 标准出厂参数的设置及存储器清除 15-1 15.2 不检查超程 15-1 15.3 间隙补偿说明 15-1 15.4 键盘及输入信号滤波 15-1 15.5 开机不进入正常的画面 15-1 15.6 ROM奇偶报警,开机时CMOS数据丢失,RAM检查 15-1 第四篇 连 接 篇 1 系统结构1-1 1.1 系统组成1-1 1.2 安装尺寸1-2 1.3 附加操作面板尺寸1-3 2 内部连接2-1 2.1 内部连接图2-1 2.2 电源插座信号排列2-2 2.3 倍率开关信号排列2-3 2.4 主板插座与外部插座连接2-3 3 外部连接3-1 3.1 系统外部连接框图3-1 3.1.1 配步进机时的连接图3-1 3.1.2 配数字交流伺服时的连接图3-2 3.2 CNC到驱动器的接口信号 3-3 3.2.1 接口信号逻辑图 3-3 3.2.2 连接器信号表 3-4 3.2.3 信号详细说明 3-4 flexpaper.studylead.com-6- 3.2.4 电缆制作说明3-7 3.3 RS232-C标准串行接口 3-9 3.4 模拟主轴接口的连接 3-9 3.5 附加操作面板的连接 3-10 3.5.1 连接器信号表3-10 3.5.2 信号说明3-10 3.5.3 信号连接示意图3-11 4 机床接口4-1 4.1 输入信号接口说明4-1 4.1.1 输入信号A4-1 4.1.2 输入信号B4-1 4.2 输出信号接口说明4-2 4.2.1 达林顿管输出有关参数 4-2 4.2.2 输出驱动继电器回路 4-3 4.2.3 输出驱动指示灯 4-3 4.3 输入输出信号表4-4 4.3.1 输入信号诊断表 4-4 4.3.2 输出信号诊断表 4-6 4.3.3 输入输出信号的插座管脚排列 4-7 4.4 输入输出信号说明4-7 4.4.1 输入信号 4-7 4.4.2 输出信号4-10 4.4.3 M代码电平/脉冲输出说明 4-12 第五篇 附 录 篇 附录1 关于记忆型螺距误差补偿功能1-1 附录2 G 功能一览表 2-1 附录3 指令值范围一览表 3-1 附录4 二,十进制转换表 4-1 附录5 报警一览表 5-1 附录6 电源接通及复位时的状态 6-1 附录7 参数一览表 7-1 附录8 PLC参数及诊断一览表8-1 附录9 操作一览表 9-1 附录10 规格一览表10-1 附录11 CNC 状态的诊断信息11-1 附录12 K100M4轴系统补充说明12-1 附录13 通讯软件操作说明13-1 flexpaper.studylead.com-7- 第六篇 索 引 篇 1 索引1-1 flexpaper.studylead.comⅠ 概 述 篇 -1概要 1 - 0 第一篇 概 述 篇 flexpaper.studylead.comⅠ 概 述 篇 -1概要 1 - 1 第一篇 概 述 篇 1.概要 KND-100M 是北京凯恩帝数控技术公司针对中国国情开发生产的控制全数字伺服或步进电机的经济型钻、镗、铣床及加工中心用数控系统,控制电路采用了高速微处理器,超大规模定制式集成电路芯片,多层印刷电路板,显示器采用了高分辩率的液晶屏,从而使整套系统更为紧凑,体积进一步缩小,同时也使系统的可靠性进一步地提高。在控制软件上,首次将全功能数控系统的机能引入步进机控制系统中,并针对步进机的特点增加了许多适合于步进电机的机能,使其发挥最佳的性能,从而使系统具有较高的性能价格比。 本说明书介绍了钻、镗、铣床及加工中心用的KND 100M数控系统的编程、操作及连接。 本说明书记述了KND 100M的全部选择功能, 在附录的规格一览表 中还介绍了CNC系统具有的各种功能。至于机床的数控装置上实际所具有的选择功能,还要参照各机床厂家发行的说明书。另外, 机床操作面板的规格、使用方法也可能有所不同,请务必参照机床厂家发行的说明书。 1.1 CNC机床的一般操作 用CNC机床加工零件时, 首先要编制程序, 然后用该程序控制CNC机床。 1 首先,根据加工图纸编制零件加工程序。说明书中Ⅱ.编程篇一篇中详细地介绍了编程方法。 2 CNC读入程序后, 把零件和刀具装在机床上, 刀具按着程序运动, 加工实际零件。 在Ⅲ 操作篇一篇中, 详细地记述了如何操作。 1.2 阅读说明书注意事项 1 数控机床的机能不仅由数控系统来决定, 而且是由机床、强电、驱动系统等组合一起的机能决定的, 而这组合后的机能、编程、操作的详细情况, 在与机床结合后才决定。 加工图纸 加工程序数控系统机床 见‘编程篇’见‘操作篇’ 磁盘MDI/LCDflexpaper.studylead.comⅠ 概 述 篇 -1概要 1 - 2 CNC 系统 由此图可知, CNC系统由基本功能、选择机能、接口部分等组成, 对不同的机床,其选择机能、接口设计不尽相同, 所以对机床使用者来讲, 请参阅机床厂家发行的说明书。 2 如上所述, KND 100系列数控系统是一个通用的数控系统, 本说明书是对CNC具有的各种功能进行的说明, 对机床设计者来讲, 除了阅读本说明书以外, 还要与连接说明书等结合起来后, 才能全面了解该系统的功能。只有在此基础上, 才能最佳地将这些技能运用, 使机床达最佳机能。此外, 此说明只是对功能的描述, 对某种功能来讲, 在不同的机床上也不相同, 对具体使用的范例不可能一一例举,所以请务必参考机床厂家的说明书。 (3)K100M 根据机能选择分为几种类型,选择系统时,请注意。详细情况请参照KND公司的订货清单。 (4)本说明书以系统主板第三版、系统软件版本K100MA01 030416为标准进行编写。 (5)其它版本软件的系统的不同之处请参看“补充说明书”。 ★ 重要提示 K100M系统有电子盘功能,当机床调试完毕,请将系统当前数据保存在电子盘中。这样,当系统当前数据丢失、紊乱,不能工作时,可使系统很快恢复正常。具体操作方法参见“操作篇12-2”。 能N 能1 CNC基本功能接口选择机. . .选择机flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 0 第二篇 编 程 篇 flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 1 第二篇 编 程 篇 1.概要 1.1 刀具沿着工件的形状运动─插补功能参照Ⅱ.4 刀具沿着构成工件的直线和圆弧运动。注 1.1.1 刀具沿着直线运动 1.1.2 刀具沿着圆弧运动 把刀具这样沿着直线、圆弧运动的功能称为插补功能。 编程指令G01, G02等被称为准备功能, 用于指示数控装置进行何种插补。 注 在实际机床中, 有可能刀具不运动, 而工作台运动。在本说明书中,假定刀具相对工件运动来进行说明。 程序指令G01 Y_ ; X_Y_ ; 工件刀具程序指令 G03 X_ Y_ R_ ; 工件刀具a沿着直线运动G01 Y__;X__ Y__;b沿着圆弧运动G03 X__ Y__ R__; 插补X轴(电机) Y轴(电机) 刀具运动 a沿直线运动b沿圆弧运动flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 2 1.2 进给─进给功能参照Ⅱ.5 为了切削零件, 用指定的速度使刀具运动称为进给, 进给速度用数值指令。例如, 让刀具以150毫米/分进给时, 程序指令为 F150.0。 决定进给速度的功能称为进给功能。 1.3 加工图纸和刀具的运动 1.3.1 参考点特定的机械点 在CNC机床上, 设计有特定的机械装置, 通常在这个位置换刀和进行后面将要讲述的坐标系设定, 这个位置称为参考点。 使刀具移动到参考点, 有下面两种方法 (1手动返回参考点 (2自动返回参考点 1.3.2 加工图纸上的坐标系和CNC指令的坐标系 工 件刀具工作台 F毫米/分 工件 XZ Y ZYXX ZY 程序加工图纸 坐标系 数控系统 指令机床 刀具 工件工作台刀具参考点 flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 3 坐标系根据设定的地方不同, 有下面两种 (1 加工图纸上的坐标系这个坐标系画在加工图纸上, 程序中的数据使用这个坐标系的坐标值。 (2 CNC指令的坐标系这个坐标系实际设定在机床工作台上。根据程序, 指令从现在的刀具位置到要设定的坐标系原点的距离, 这样就设定了工作台上的坐标系。 工件一装在工作台上, 就产生了这两个坐标系的相对关系。 刀具在CNC指令的坐标系上,按照加工图纸上坐标系的指令程序把工件切削成图纸上的形状, 因此, 要把零件正确地加工出图纸所示的形状, 必须把这两个坐标系确定在同一位置上。 确定这两个坐标系同一位置的方法, 可根据零件的形状、加工数量等采用不同的方法。 (Ⅰ 用零件的基准点 (Ⅱ 把零件直接装在夹具上时 把刀具中心移动对准零件基准点, 在此 把刀具中心位于参考点, 在这个位 位置用CNC指令设定坐标系 置设定CNC指令的坐标系夹具事先 装在距参考点一定距离的位置上。 坐标原点 YXXY工件机床CNC指定的坐标系设定在工作台上加工图纸上的坐标系设定在零件上刀具 工件基准点 固定距离 参考点 工件夹具200 300刀具的现在位置 O 到要设定的坐标原点的距离 flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 4 (Ⅲ 零件装在随行夹具上, 然后再一起装在夹具上的情况 1.3.3 刀具运动指令尺寸的表示方法 ─ 绝对值和增量值指令参照Ⅱ.8 刀具运动指令的坐标值有绝对值和增量值两种。 (1 绝对坐标值 “距坐标系原点的距离”即刀具要移动到的坐标位置。 刀具从A 点移动到B 点, 使用B 点的坐标值, 其指令如下 G90 X10.0 Y30.0 Z20.0 ; (2 增量坐标值 指令从前一个位置到下一个位置的距离。 刀具从A点移动到B点, 其指令如下 G91 X40.0 Y-30.0 Z-10.0; X YZ 刀具 A(15,60,40) B (10,30,20)XYZ刀具 BA304010 随行夹具 工件工 件 夹 具 (工件夹具安装及CNC指令的坐标系 的设定与(2)的情况相同) flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 5 1.4 切削速度─主轴功能参照Ⅱ.9 把切削工件时刀具相对工件的速度称为切削速度。CNC可以用主轴转速RPM来指令这个切削速度。 例如 刀具直径为100毫米, 切削速度用80毫米/分加工时, 根据主轴转速 N1000V/πD的关系, 主轴转速约250RPM, 指令为S250;把有关主轴转速的指令称为主轴功能。 1.5 各种加工时选用的刀具─刀具功能参照Ⅱ.10 进行孔加工、攻丝、镗削、铣削等各种加工时, 要选择必要的刀具。各种刀具都带有刀号, 当程序中指定这个刀具号时, 就选择对应的刀具。例如某孔加工用刀具为01号,在刀库01号的位置上, 选择了刀具, 此时指令为T01;就可以选出这把刀。把这个功能称为刀具功能。 1.6 各种功能操作指令 - 辅助功能参照Ⅱ.11 实际上, 刀具开始加工工件时, 要使主轴回转, 供给冷却液, 为此必须控制机床主轴电机和冷却油泵的开/关。 RPM 直径工件刀具V(毫米/分)0102刀具号刀库flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 6 这些指令机床开/关动作的功能称为辅助功能, 用 M代码指令。 例如 若指令M03, 主轴就以指令的回转速度顺时针回转。 1.7 程序的构成参照Ⅱ.12 为了使机床运动, 给予CNC指令的集合称为程序。按着指令使刀具沿着直线、 圆弧运动, 或使主轴运动, 停转。在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。 程序 把按顺序排列的各指令称为程序段。为了 进行连续的加工, 需要很多程序段, 这些 程序段的集合称为程序。为识别各程序段 所加的编号称为顺序号, 而为识别各个程 序所加的编号称为程序号。 程序段和程序的构成如下所示。 1.7.1 程序段 一个程序段 N○○○○ G○○ X○○.○ Y○○.○ M○○ S○○ T○○ CR N 顺序号 G 准备功能 X,Y 运动尺寸 M 辅助功能 S 主轴功能 T 刀具功能 CR 程序段结束 一个程序段开头是表示CNC运动顺序的顺序号,末尾是表示这个程序段结束的CR代码。 冷却液开/工件刀具主轴旋转程序段程序段程序段程序段程序段程 序 刀具运动顺序flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 7 1.7.2 程序 通常在程序的开头是程序号, 在程序的最后是 M30,表示程序结束。 1.7.3 主程序和子程序 在程序中,如果在工件的不同地方加工同样的图形时,往往先把这部分图形的程序单编出来,把它称作子程序。相对于子程序来说,程序的本体就称为主程序。在执行主程序时,如果有调用子程序的指令, 则子程序被执行。子程序执行完了后,再执行主程序的指令。 1.8 刀具形状和刀具加工─刀具补偿功能Ⅱ.14 1.8.1 用刀具底刃加工─刀具长度补偿 通常加工一个工件时,要使用几把刀具。各刀具的长度是不同的,因此程序就要改变,非常麻烦。为此,事先测定出各刀具的长度,然后把它们与标准刀具长度的差设定给CNC参CR; O0000;M30CR 程序号码程序段程序段程序段程序结束子程序1加工孔1的程序 加工孔2的程序 主程序M98P1001M98P1002M98P1001O1001;M99子程序2O1002;M99孔1孔1孔2孔2flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -1概要 1 - 8 照Ⅲ.10数据的显示、设定。这样,即使换刀,程序也不需要改变就可以加工了。这个功能称为刀具长度补偿功能。 1.8.2 用刀具侧刃加工─刀具半径补偿功能参照Ⅱ.14 因为刀具有半径, 因此一般刀具轨迹相对于加工形状只偏移一个刀具半径的位置。 事先把刀具半径存在CNC中,刀具就能沿着偏移加工形状距离为刀具半径的轨迹运动。这个功能称为刀具半径补偿功能。 1.9 刀具移动的范围─行程校验 用参数设定可以指定刀具不可进入的范围, 这个功能称为行程校验。 工件H1H2H3H4电机工作台参考点工件 加工形状刀具经刀具半径补偿后的刀具轨迹flexpaper.studylead.comⅡ 编 程 篇 -2(控制轴) 2 - 1 2.控制轴 2.1 控制轴数 控制轴数 4 轴X,Y,Z,4TH 同时控制轴数 4 轴 2.2 设定单位 最小设定单位 最小移动单位 最大行程 0.001毫米 0.001毫米 9999.99毫米 0.0001英寸

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