加工中心第四軸升級(jí)改造

1、學(xué)習(xí)子任務(wù)一第四軸的安裝第四軸的安裝學(xué)習(xí)子任務(wù)二第四軸的第四軸的PLC程序程序修改修改學(xué)習(xí)子任務(wù)三調(diào)試第四軸調(diào)試第四軸任務(wù)引入任務(wù)引入任務(wù)要求：任務(wù)要求：1.掌握第四軸添加的線路連接與調(diào)試2.會(huì)設(shè)置第四軸所需的參數(shù)3.會(huì)添加和修改第四軸相關(guān)的PLC程序4.會(huì)檢測(cè)第四軸的精度并進(jìn)行補(bǔ)償5.會(huì)加工零件，并檢測(cè)零件精度知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備第四軸回轉(zhuǎn)臺(tái)第四軸回轉(zhuǎn)臺(tái) 回轉(zhuǎn)臺(tái)反面回轉(zhuǎn)臺(tái)反面回轉(zhuǎn)臺(tái)正面回轉(zhuǎn)臺(tái)正面驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器主軸主軸A軸軸Z軸軸Y軸軸X軸軸功率電阻接地U,V,W輸出A軸驅(qū)動(dòng)器連線軸驅(qū)動(dòng)器連線第四軸電氣控制原理圖第四軸電氣控制原理圖PLC編程軟件簡(jiǎn)介：梯形圖操作梯形圖操作梯形圖是由行組成，每行最多有

2、10個(gè)單元插入元件插入元件：分為兩種方式，一種為插入基本原件，另一種為插入功能原件1.插入基本原件時(shí)，首先在梯形圖上選中位置，在工具欄中單擊要加入的基本原件即可2.插入功能原件時(shí)，首先要選中需要加入的功能原件，選擇需要加入的功能原件，可以再圖元樹中選擇；也可以再工具欄的功能原件中選擇。在梯形圖中鼠標(biāo)左鍵雙擊，就可以加入功能原件。梯形圖操作梯形圖操作刪除元件刪除元件：選中梯形圖中單個(gè)原件，按刪除鍵即可；要?jiǎng)h除多個(gè)原件，可拖動(dòng)鼠標(biāo)選擇，然后按下刪除鍵。梯形圖操作梯形圖操作插入行插入行梯形圖操作梯形圖操作刪除行刪除行回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的螺距誤差回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的螺距誤差測(cè)量與補(bǔ)償測(cè)量與補(bǔ)償角度單位：角度單位： 弧

3、度（弧度（radrad）球面度（球面度（srsr） 秒（秒（）分（）分（）度（）度（） 角度量值的傳遞過(guò)程：角度量值的傳遞過(guò)程： 逐級(jí)用高精度角度標(biāo)準(zhǔn)檢定低精度角度標(biāo)準(zhǔn)。逐級(jí)用高精度角度標(biāo)準(zhǔn)檢定低精度角度標(biāo)準(zhǔn)。自然基準(zhǔn)：自然基準(zhǔn)：3603600 0圓周角圓周角圓周封閉原則：同一圓周上所有夾角的誤差之圓周封閉原則：同一圓周上所有夾角的誤差之和等于零和等于零角度及角位移測(cè)量概述角度及角位移測(cè)量概述 1 1、角度塊規(guī)、角度塊規(guī) 2 2、多面棱體、多面棱體 3 3、度盤、度盤 4 4、多齒分度盤、多齒分度盤 5 5、圓感應(yīng)同步器、圓感應(yīng)同步器 6 6、圓光柵、圓光柵 7 7、角編碼器、角編碼器基準(zhǔn)元件

4、基準(zhǔn)元件 1 1、角度塊規(guī)、角度塊規(guī) 基準(zhǔn)元件基準(zhǔn)元件 角度塊可用來(lái)檢定萬(wàn)能角度尺、角度樣板，也可用角度塊可用來(lái)檢定萬(wàn)能角度尺、角度樣板，也可用于精密機(jī)床中的角度調(diào)整。于精密機(jī)床中的角度調(diào)整。 角度塊與量塊一樣，可以單獨(dú)使用，也可組合使用。角度塊與量塊一樣，可以單獨(dú)使用，也可組合使用。角度塊規(guī)有三類：角度塊規(guī)有三類：三角形、約翰遜型、三角形、約翰遜型、NPLNPL式矩形式矩形2 2、多面棱體、多面棱體 基準(zhǔn)元件基準(zhǔn)元件 多面棱體常與自準(zhǔn)直儀配合使用。以自準(zhǔn)直儀的多面棱體常與自準(zhǔn)直儀配合使用。以自準(zhǔn)直儀的光軸對(duì)準(zhǔn)棱體工作面來(lái)定位。光軸對(duì)準(zhǔn)棱體工作面來(lái)定位。 應(yīng)用：應(yīng)用：常用于檢定安裝后的分度器件

5、常用于檢定安裝后的分度器件 是常用的角度標(biāo)準(zhǔn)器，是以底面為基面的正棱柱體。是常用的角度標(biāo)準(zhǔn)器，是以底面為基面的正棱柱體。分度精度可達(dá)分度精度可達(dá) 0.5 1 。 材料：石英、光學(xué)玻璃、高強(qiáng)度合金鋼等。材料：石英、光學(xué)玻璃、高強(qiáng)度合金鋼等。3 3、度盤、度盤 基準(zhǔn)元件基準(zhǔn)元件 是角度測(cè)量中常用的基準(zhǔn)元件。在圓周上刻有一系是角度測(cè)量中常用的基準(zhǔn)元件。在圓周上刻有一系列等間隔的刻線，每一刻線均通過(guò)圓心，最小分度間隔列等間隔的刻線，每一刻線均通過(guò)圓心，最小分度間隔3030、20 、10 、5 、4 。 材料：玻璃、金屬材料：玻璃、金屬 應(yīng)用：常用于角度及圓分度誤差的靜態(tài)測(cè)量。應(yīng)用：常用于角度及圓分度誤

6、差的靜態(tài)測(cè)量。4 4、多齒分度盤、多齒分度盤基準(zhǔn)元件基準(zhǔn)元件 由兩個(gè)直徑、齒數(shù)和齒形均相同的上、下端齒盤由兩個(gè)直徑、齒數(shù)和齒形均相同的上、下端齒盤組成。上下兩齒盤嚙合時(shí)，不能再轉(zhuǎn)動(dòng)及側(cè)向位移，組成。上下兩齒盤嚙合時(shí)，不能再轉(zhuǎn)動(dòng)及側(cè)向位移，其分度完全靠?jī)升X盤相對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)來(lái)決定。其分度完全靠?jī)升X盤相對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)來(lái)決定。齒數(shù)：齒數(shù)：360360、720720、14401440最小分度間距：最小分度間距：1 10 0、30 30 、15 15 特點(diǎn)：自動(dòng)定心、平均效應(yīng)特點(diǎn)：自動(dòng)定心、平均效應(yīng)分度精度：分度精度： 0.1 a)整體結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu) b)彈性齒彈性齒 c)剛性齒剛性齒5 5、圓感應(yīng)同步器、圓

7、感應(yīng)同步器基準(zhǔn)元件基準(zhǔn)元件 包括激磁繞組（定子）和感應(yīng)繞組（轉(zhuǎn)子）包括激磁繞組（定子）和感應(yīng)繞組（轉(zhuǎn)子）兩部分。常用于加工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量。兩部分。常用于加工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量。6.6.圓光柵：光柵盤的分辨力多為圓光柵：光柵盤的分辨力多為1010 ,20,20 , ,可用于可用于靜態(tài)靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。因其能自動(dòng)瞄準(zhǔn)讀數(shù)，常用于高精測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。因其能自動(dòng)瞄準(zhǔn)讀數(shù)，常用于高精度智能化儀器及加工機(jī)械中。度智能化儀器及加工機(jī)械中。7.7.角編碼器：將角位置定義成數(shù)字代碼的裝置，使用角編碼器：將角位置定義成數(shù)字代碼的裝置，使用方便，但難以實(shí)現(xiàn)微小分度。方便，但難以實(shí)現(xiàn)微小分度?；鶞?zhǔn)元件基準(zhǔn)元件 自準(zhǔn)直儀自準(zhǔn)直儀

8、 利用光學(xué)自準(zhǔn)直原理測(cè)量微小角度變化的儀利用光學(xué)自準(zhǔn)直原理測(cè)量微小角度變化的儀器。也可以對(duì)平面度和直線度進(jìn)行間接測(cè)量。器。也可以對(duì)平面度和直線度進(jìn)行間接測(cè)量。 因讀數(shù)系統(tǒng)的不同可分為因讀數(shù)系統(tǒng)的不同可分為光學(xué)自準(zhǔn)直儀光學(xué)自準(zhǔn)直儀和和數(shù)數(shù)顯自準(zhǔn)直儀顯自準(zhǔn)直儀。光學(xué)自準(zhǔn)直儀光學(xué)自準(zhǔn)直儀數(shù)顯自準(zhǔn)直儀數(shù)顯自準(zhǔn)直儀自準(zhǔn)直儀概述自準(zhǔn)直儀概述 光學(xué)自準(zhǔn)直儀結(jié)構(gòu)光學(xué)自準(zhǔn)直儀結(jié)構(gòu)自準(zhǔn)直儀通常有三部分組成：自準(zhǔn)直儀通常有三部分組成： 體外反射鏡、物鏡光管部件、測(cè)微目鏡部件體外反射鏡、物鏡光管部件、測(cè)微目鏡部件1-測(cè)微鼓輪； 2-活動(dòng)分劃板； 3-目鏡； 4-固定分劃板；5-定位螺釘； 6-十字線分劃板（帶保護(hù)玻璃

9、）；7-濾光片； 8-光源； 9-立方直角棱鏡；10、11-體內(nèi)反射鏡； 12-物鏡； 13-體外反射鏡； 光源光源S發(fā)出的光，照亮了位于物鏡焦面上發(fā)出的光，照亮了位于物鏡焦面上的分劃板，經(jīng)物鏡后成平行光束，這樣的簡(jiǎn)單的分劃板，經(jīng)物鏡后成平行光束，這樣的簡(jiǎn)單光學(xué)裝置即光學(xué)裝置即平行光管平行光管。 垂直于光軸的反射鏡反射回來(lái)的平行光束垂直于光軸的反射鏡反射回來(lái)的平行光束通過(guò)物鏡仍在分劃板上的原來(lái)位置成一實(shí)像。通過(guò)物鏡仍在分劃板上的原來(lái)位置成一實(shí)像。這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為“自準(zhǔn)直自準(zhǔn)直”。光學(xué)自準(zhǔn)直儀原理光學(xué)自準(zhǔn)直儀原理 當(dāng)反射鏡傾斜一當(dāng)反射鏡傾斜一a a角時(shí)，則按光的反射定律，將角時(shí)，則按光的

10、反射定律，將在分劃板上距在分劃板上距O O點(diǎn)為點(diǎn)為t t的的O O點(diǎn)成像，被測(cè)量就是通過(guò)點(diǎn)成像，被測(cè)量就是通過(guò)t t反映出來(lái)。反映出來(lái)。光學(xué)自準(zhǔn)直儀原理光學(xué)自準(zhǔn)直儀原理 自準(zhǔn)直法就是通過(guò)將自準(zhǔn)直法就是通過(guò)將被測(cè)量被測(cè)量轉(zhuǎn)換為反射鏡的轉(zhuǎn)換為反射鏡的傾斜量?jī)A斜量進(jìn)行測(cè)量的，如測(cè)量直線度、平面度誤差。進(jìn)行測(cè)量的，如測(cè)量直線度、平面度誤差。 1 1、使用前用汽油和脫脂棉或綢布清潔儀、使用前用汽油和脫脂棉或綢布清潔儀器主體和附件，清潔被測(cè)表面。器主體和附件，清潔被測(cè)表面。 2 2、儀器的安放位置一定要穩(wěn)固可靠，位、儀器的安放位置一定要穩(wěn)固可靠，位置合適，宜于觀察，測(cè)量過(guò)程中不得移動(dòng)儀置合適，宜于觀察，測(cè)

11、量過(guò)程中不得移動(dòng)儀器主體。器主體。 3 3、使用過(guò)程中嚴(yán)禁碰撞。、使用過(guò)程中嚴(yán)禁碰撞。 4 4、使用中注意不要過(guò)分用力和隨意亂動(dòng)，、使用中注意不要過(guò)分用力和隨意亂動(dòng)，并注意防銹和清潔保養(yǎng)。并注意防銹和清潔保養(yǎng)。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1、安裝基盤操作步驟操作步驟2、打表操作步驟操作步驟2、打表操作步驟操作步驟3、安裝多面棱體操作步驟操作步驟4、安裝多面棱體防護(hù)罩操作步驟操作步驟5、安裝自準(zhǔn)直儀支架操作步驟操作步驟6、安放自準(zhǔn)直儀1、找像 1）調(diào)整水平調(diào)整板，使主體物鏡中心和多面棱體的反射鏡中心大致處于同一高度。 2）移動(dòng)儀器主體，使多面棱體的反射面對(duì)稱地處于主體入射光瞳的中心，其光軸與多面棱體的旋轉(zhuǎn)軸

12、線成90度。 經(jīng)過(guò)以上兩步調(diào)整后，在目鏡中能看到十字線像2、讀數(shù) 十字線的像成在分劃板之后，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪，使指標(biāo)線在視場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)，直到指標(biāo)線套在十字線內(nèi)，即可從刻線分劃板及測(cè)微鼓輪上的刻度讀出數(shù)值。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面后，選擇“系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)”，不然無(wú)法將坐標(biāo)軸參數(shù)、誤差補(bǔ)償參數(shù)等展開。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 將光標(biāo)移動(dòng)到“誤差補(bǔ)償參數(shù)”后，按“ENTERENTER”鍵將“誤差補(bǔ)償參數(shù)”展開。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 選擇“補(bǔ)償軸3”參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置該參數(shù)用于設(shè)置當(dāng)前軸反向間隙補(bǔ)償?shù)氖鼓芘c禁止。 0：反向間隙補(bǔ)償禁止 1：反向間隙補(bǔ)償使能 該參數(shù)一般設(shè)置為機(jī)床進(jìn)

13、給軸（直線軸、擺動(dòng)軸或旋轉(zhuǎn)軸）在常用工作區(qū)間內(nèi)的反向間隙測(cè)量值。如果采用雙向螺距誤差補(bǔ)償，則無(wú)需進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償，該參數(shù)可設(shè)置為0。 數(shù)據(jù)單位為毫米毫米或度度。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 當(dāng)反向間隙較大時(shí)，通過(guò)設(shè)置該參數(shù)可將反向間隙的補(bǔ)償分散到多個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)進(jìn)行，以防止軸反向時(shí)由于補(bǔ)償造成的沖擊。如果該參數(shù)設(shè)定值大于零，則反向間隙補(bǔ)償將在個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)完成：反向間隙補(bǔ)償值反向間隙補(bǔ)償率 如果反向間隙補(bǔ)償率大于反向間隙補(bǔ)償值或設(shè)置為零，補(bǔ)償將在1個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)完成。 注意：注意：將該參數(shù)設(shè)置為較小的值能夠獲得更加平穩(wěn)的補(bǔ)償效果，但是會(huì)降低反向間隙補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)取值含義如下： 0：螺距誤差

14、補(bǔ)償功能禁止 1：螺距誤差補(bǔ)償功能開啟，單向補(bǔ)償 2：螺距誤差補(bǔ)償功能開啟，雙向補(bǔ)償 該參數(shù)用于設(shè)定補(bǔ)償行程的起點(diǎn)，應(yīng)填入機(jī)床坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值。 數(shù)據(jù)單位為毫米毫米或度度。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 該參數(shù)用于設(shè)定補(bǔ)償行程范圍內(nèi)的采樣補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)。 注意：注意：補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)設(shè)置為0時(shí)螺距誤差補(bǔ)償無(wú)效！對(duì)應(yīng)的螺距誤差補(bǔ)償表亦無(wú)效！ 該參數(shù)用于設(shè)定補(bǔ)償行程范圍內(nèi)兩相鄰采樣補(bǔ)償點(diǎn)的距離。 數(shù)據(jù)單位為毫米毫米或度度。 注意：注意：補(bǔ)償點(diǎn)間距設(shè)置為0時(shí)螺距誤差補(bǔ)償無(wú)效。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 螺距誤差補(bǔ)償值在與該參數(shù)設(shè)定值相乘后輸出給補(bǔ)償軸，因此實(shí)際補(bǔ)償值能夠通過(guò)該參數(shù)修調(diào)。 注意：注意：當(dāng)該參數(shù)設(shè)置為0時(shí)將無(wú)螺距誤差補(bǔ)償值輸

15、出！ 該參數(shù)用來(lái)設(shè)定螺距誤差補(bǔ)償表在數(shù)據(jù)表參數(shù)中的起始參數(shù)號(hào)。 注意：注意：在指定螺距誤差補(bǔ)償表起始參數(shù)號(hào)時(shí)應(yīng)避免與其他已使用的數(shù)據(jù)表發(fā)生重疊，且補(bǔ)償表存儲(chǔ)區(qū)間不允許超出數(shù)據(jù)表參數(shù)范圍。參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 補(bǔ)償值序列以該參數(shù)號(hào)為首地址按照采樣補(bǔ)償點(diǎn)坐標(biāo)順序（從小到大從小到大）依次排列，若為雙向螺補(bǔ)，應(yīng)先先輸入正向正向螺距補(bǔ)償數(shù)據(jù)，再緊隨其后后輸入負(fù)向負(fù)向螺距補(bǔ)償數(shù)據(jù)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施子任務(wù)子任務(wù)1：控制電路設(shè)計(jì)與連接控制電路設(shè)計(jì)與連接 實(shí)訓(xùn)要求：1.機(jī)床操作要規(guī)范；2.小心拔插數(shù)據(jù)線，規(guī)范連接線路；3.通電前確保線路連接正常，并經(jīng)指導(dǎo)老師檢查方可通電； 任務(wù)工單任務(wù)工單子任務(wù)子任

16、務(wù)2：PLC程序升級(jí)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置程序升級(jí)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施實(shí)訓(xùn)要求：1.機(jī)床操作要規(guī)范；2.修改PLC程序前需進(jìn)行備份；3.參數(shù)修改前要進(jìn)行記錄； 任務(wù)工單任務(wù)工單子任務(wù)子任務(wù)3：精度測(cè)量與補(bǔ)償精度測(cè)量與補(bǔ)償 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施實(shí)訓(xùn)要求：1.機(jī)床操作要規(guī)范；2.小心輕放檢具，避免發(fā)生碰撞；3.讀數(shù)規(guī)范，準(zhǔn)確； 任務(wù)工單任務(wù)工單評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)序號(hào)考核內(nèi)容考核標(biāo)準(zhǔn)分值1信息收集及工具、材料準(zhǔn)備信息收集完整，工具、材料基本滿足使用要求52控制對(duì)象的分析符合邏輯，可執(zhí)行203控制電路的設(shè)計(jì)合理，完整性204控制電路的連接操作規(guī)范、明確，符合專業(yè)要求205技術(shù)資料與工具儀表使用規(guī)范、正確

17、56現(xiàn)場(chǎng)物品擺放與環(huán)境整理符合“5S”要求57過(guò)程資料的提交系統(tǒng)、齊全、有條理58安全防范措施無(wú)安全隱患59團(tuán)隊(duì)交流與協(xié)作參與討論，適應(yīng)小組工作510工作成果演示表達(dá)清楚、工作有成效10子任務(wù)子任務(wù)1：控制電路設(shè)計(jì)與連接控制電路設(shè)計(jì)與連接 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)子任務(wù)子任務(wù)2：PLC程序升級(jí)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置程序升級(jí)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 序號(hào)考核內(nèi)容考核標(biāo)準(zhǔn)分值1信息收集及工具、材料準(zhǔn)備信息收集完整，工具、材料基本滿足使用要求52PLC設(shè)計(jì)方案符合邏輯，可執(zhí)行203添加第四軸所需參數(shù)分析參數(shù)完整性204修改程序與參數(shù)設(shè)置處理過(guò)程操作規(guī)范、明確，符合專業(yè)要求205技術(shù)資料與工具儀表使用規(guī)范、正確56現(xiàn)場(chǎng)物品擺放與環(huán)境整理符合“5S”要求57過(guò)程資料的提交系統(tǒng)、齊全、有條理58安全防范措施無(wú)安全隱患59團(tuán)隊(duì)交流與協(xié)作參與討論，適應(yīng)小組工作510工作成果演示表達(dá)清楚、工作