2024年10月28日发(作者：钱觅晴)
工程技术 武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第２期
基于ＣＫＡ６ １ ５０卧式车床的二次数控改造
周 兰
（武汉船舶职业技术学院机械工程学院，湖北武汉
摘要
４３００５０）
结合ＣＫＡ６１５０卧式车床数控改造案例，全面总结了车床数控化改造所包括的核心模块、机床本体结构优化思
路、系统软硬件选型方法、参数设置关联要素、ＰＭＣ编程要领、机电联调方法和步骤等关键内容，对其它类型和系统的机
床数控改造具有借鉴作用。
关键词 数控改造；机械设计；系统配置；参数设置；ＰＭＣ编程；机电联调
中图分类号ＴＧ５１ 文献标志码 Ａ文章编号 １６７１—８１００（２０１２）０２—００４６—０４
ＣＫＡ６１５０卧式数控车床为平床身前置刀架
结构，配置某数控系统，使用数年后，性能越来越
不稳定，零件加工时达不到预期的精度要求，而且
数控系统经常出现随机性故障。由于数控系统出
厂时设置了使用期限，需要续费升级方可使用，鉴
于这种情况，决定更换数控系统。’采用ＦＡＮＵＣ
ｏｉ Ｍａｔｅ—ＴＤ数控系统，对原有数控车床进行二
次数控改造，其内容包括机床本体改造与修复、数
控系统配置、数控系统参数设置、机床电气控制及
ＰＭＣ编程、机电联调等。
麟
更换掉，增加同步带轮副以增强运动的稳定性，原
主轴箱和主轴仍可以使用，但是在结构上要根据
方案进行调整，轴承需要更换。
一一 耳 ｌ簦＼蠢 一
一
图１ ＣＫＡ６１５Ｏ主运动传动及支承方式方案设计
ｌ 改造方案设计
１．１机床本体部分
运动设计要求传动精度高、刚性好、惯性小，电机
一一 箱
（２）数控车床进给运动设计。数控车床进给
与丝杠之间同轴度要求高且能自动调整，丝杠副
具有轴向侧隙消除功能。因此ＣＫＡ６１５Ｏ车床纵
向和横向进给运动采用伺服电机通过十字节联轴
器驱动滚珠丝杠螺母副方式实现机床进给运动，
其中电机转子和联轴器之间、滚珠丝杠端部和联
轴器之间均采用锥环无键连接方式。整个丝杠两
（１）数控车床主运动设计。数控车床主运动
尽量缩短传动链，采用伺服电机调速方式并增强
运动平稳性。因此，ＣＫＡ６１５０采用伺服电机配合
同步带传动方案。主轴前端采用锥孔双列圆柱滚
子轴承和双列向心推力球轴承组合方式，能够承
受较大径向载荷和双向轴向载荷，后支撑采用成
对向心推力球轴承。主轴前后端采用这种支承方
端轴颈部位分别采用面对面式角接触球轴承，承
受双向轴向载荷和径向载荷，提高丝杠的刚性。
滚珠丝杠与螺母之间采用双螺母垫片方式消除轴
式能够提高综合刚度，同时满足强力切削要求。
ＣＫＡ６１５０主运动传动及支承方式方案设计如图
ｌ所示。
向侧隙，伺服电机端部配套有光电编码器，构成半
闭环系统，以提高运动控制精度。ＣＫＡ６１５０进给
运动传动及支承方式方案设计如图２所示。机床
由于采用伺服主轴驱动，必须使用与
ＦＡＮＵＣ系统配套的伺服电机，原主轴电机需要
收稿日期：２０１１ １０—１２
本体进给运动部分需要改造的内容如下：
作者简介：周 兰，女，副教授，高级工程师，主要从事数控加工技术方面的教学和科研工作。
４６
基于ＣＫＡ６１５０卧式车床的二次数控改造
１）选用带光电编码器的ＦＡＮＵＣ伺服电机
替代原有电机；
光电编码器伺服驱动电机 ２１２作台
周 兰
（３）数控车床本体其它部分改造。数控车床
四方电动刀架保留不变，尾座部分保留不变，液
压、冷却系统沿用，机床导轨部分需要重新校正与
修复。
１．２数控系统硬件配置
～
十字联 角接触球 双螺母 角接触球
由于是对原有机床进行数控改造，故选用
ＦＡＮＵＣ经济型数控系统。选用含内置ＰＭＣ装
置的ＦＡＮＵＣ ０ｉ Ｍａｔｅ—ＴＤ数控系统，配置
轴器 轴承面对面 垫片消隙轴承面对面
图２ ＣＫＡ６１５０进给运动传动及支承方式方案设计
２）采用十字节联轴器；
ＳＶＰＭ３一体化伺服放大器（含电源模块、伺服主
轴驱动、进给运动驱动等）、Ｉ／ｏ模块（输入输出点
数９６／６４）、３８０ＶＡｃ／２２ｏＶＡＣ伺服变压器、
３）每个进给方向采用锥环无键联接方式传递
扭矩；
４）更换滚珠丝杠前后支承轴承；
５）根据所选用伺服电机、轴承结构尺寸重新
设计与制造电机固定支架及后轴承座。
薅 溜
３８０ＶＡｃ／２２ＯＶＡＣ／１１０ＶＡＣ控制变压器等硬件。
ＣＮＣ与各硬件之间的正确连接关系如表１所示。
表１ ＣＮＣ与各硬件接口连接
２数控系统参数设置
对于一个新的数控系统需要设置相关参数。
数控系统参数设定流程
数控系统硬件规格确定
数控系统硬件连接确认
改控机床编程基本功能要求确定
数控系统上电全清
数控系统基 — ＾■ ｌ
■与伺服关联参数设定
■与主轴关联参数设定
一与编程关联参数设定
■数控系统其他参数设定
首先是要进行基本参数设置，保证实现数控系统
基本运行功能，其次根据加工要求和机床本体刚
性进行伺服调整和参数优化，达到数控机床的最
大工作效能以及满足加工精度要求。
２．１数控系统参数设定流程
ＣＫＡ６１５０数控系统基本参数设定按照以下
图３数控系统参数设定流程
式，因此参数设定前要进行数控系统硬件型号规
格及运动传动方式确定，需要确定的内容如图４
所示。参数设定前数控系统硬件必须正确连接，
硬件连接需要确认的项目如图５所示。
流程进行，如图３所示。
２．２数控系统硬件规格确定
数控系统很多参数设定与数控系统各部件型
号规格相关，特别是伺服参数设定、主轴参数设定
参数设定应满足数控编程功能要求，
ＣＫＡ６１５０数控编程基本功能要求如图６所示。
４７
等，还关联数控机床主运动、进给运动机械传动方
武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第２期
数 ■数控系统类型
控 一ｃＮＣ型号规格
系 ●主轴电机及主轴放大器型号规格
统 ■伺服电机及伺服放大器型号规格
硬 ●电源模块型号规格
件 ■主运动实现方式（换挡方式）
规 一进给运动实现方式（柔性齿轮比）
格 ●主运动检测装置型号规格及连接方式
确 ●进给运动检测装置型号规格及连接方式
定 ■数控系统回参考点方式
图４数控系统硬件规格确定
数 ●数控系统与主轴放大器控制信号连接
控 ■数控系统与伺服放大器控制信号连接
系 ■数控系统与Ｉ／Ｏ模块控制信号连接
统 ■主轴放大器与主轴电机强电连接
硬 ■主轴放大器与主轴电机反馈信号连接
件 ■伺服放大器与伺服电机强电连接
连 ■伺服放大器与伺服电机反馈信号连接
接 ●Ｉ／０模块与操作面板、机床侧开关信号连接
确
认
■数控系统电源连接（强电
、
控制电源）
一数控系统安全、保护类信号连接（ＭＣＣ、ＥＳＰ）
图５数控系统硬件连接确认
控 ■数控系统轴控制方式（联动轴数、直线／旋转轴）
机 ●数控系统最小移动单位（脉冲当量）
床 ■坐标系设定
编 一进给速度与倍率要求
程 ■空运行速度要求
基 ●快移速度要求
本 ●恒线速加工钳制速度要求
功 能 ■数控机床开机默认状态
要 ■宏程序相关要求
求 ■固定循环指令相关要求
图６数控机床编程基本功能要求
２．３数控系统上电全清及数控系统基本参数设定
新安装的数控系统第一次通电时最好先做个
上电全清操作，上电全清后出现系列报警如图７
所示，当参数设定完整后可消除这些报警。数控
系统基本参数设定可以从４个方面进行，如图８
所示。
控
系
统 ◆１００：参数定保护打开
Ｅ ◆５０６／５０７：硬超程报警
全 电 ◆４１７：伺服参数设定不正确
清 ◆５１３６：ＦＳＳＢ放大器数目少，
后 放大器没有通电或未
出 连接，或放大器之间
现 报 连接还正确
警
图７数控系统上电全清报警
３ 机床电气控制与ＰＭＣ编程
数控机床电气控制与ＰＭＣ编程主要包括对
机床操作面板的控制、机床进给运动正负极限位
置、回参考点、润滑冷却温度和压力等的控制、来
自数控加工程序的Ｍ、Ｓ、Ｔ控制等。
数控机床电气控制回路包括伺服驱动器电源
回路、主轴电机风扇回路、刀架回路、控制电源回
４８
■基本轴参数设定
伺服关联参数设
一伺服参数设定
●伺服放大器ＦＳＳＢ（Ａｍ）设定
■伺服轴ＦＳＳＢ（轴）设定
主轴关联参数设
●“主轴设定”画面相关参数设定
一其它主轴参数设定
■与接口相关的参数设定
●与轴控制及移动单位相关的参数设定
编程关联参数设
●与坐标系相关的参数设定
■与卡盘和尾座结构相关的参数设定
●与进给速度相关的参数设定
■与加减速相关的参数设定
■与ＢＩ／Ｄ０相关参数设定
■与显示和编辑相关参数设定
他功能关联参数
■与程序相关的参数设定
■与基于Ｐ＾ｌｃ轴控制相关参数设定
●与程序相关的参数设定
●与基于ＰＭＣ轴控制相关参数设定
图８数控系统基本参数设定
路、启动回路、急停回路、系统电源回路、面板电源
回路等。数控系统ＰＭＣ编程包括以下内容：
１）确定ＰＭＣ与外围设备ＣＮＣ、ＭＴ之问的
信号交换类型及具体地址，包括Ｇ信号、Ｆ信号、
ｘ信号、Ｙ信号等。
２）确定所使用元器件结构特点，如机床操作
面板各种开关是按钮式还是旋钮式，倍率旋钮开
关是采用格雷码方式还是二进制代码方式等。
３）确定对各类按钮的操作要求，明确各种功
能生效的先决条件。如机床操作面板工作方式选
择要求开关本身自锁、之间互锁、相互切换；进给
轴及方向选择功能必须在选择ＪＯＧ、ＲＥＦ、ＩＮＣ、
ＨＡＮＤＬＥ等工作方式前提下才能起作用。
４）用ＬＡＤＤＥＲⅢ软键编写ＰＭＣ程序。可以
采用在线编辑和离线编辑两种方式，ＰＭＣ编程时
按照ＣＮＣ功能要求分模块编写，一边编写一边
调试。如果是离线编辑则需要在计算机上导出后
通过ＣＦ存储卡等方式导入到数控系统ＦＲＯＭ
中方能生效。
４机电联调
在上述各种操作完成的基础上进行机电联
调，测试数控机床是否达到功能要求和精度要求。
ＣＫＡ６１５０机电联调从以下方面进行：
１）手动功能测试：对机床操作面板上各开关
进行功能调试，如在ＪＯＧ模式下，坐标轴是否按
照参数设定的速度运行，手动倍率是否起作用等。
２）自动功能测试：编写系列加工程序，包括内
外圆柱面、圆锥面、沟槽、螺纹、曲面等形状加工程
序，测试自动加工性能，包括基本指令程序测试和
基于ＣＫＡ６１５０卧式车床的二次数控改造
宏程序测试。
３）精度测试；测试零件加工精度是否达到要
求，从机械结构消隙、系统参数优化等方面进行调
整。
周 兰
序）、机床调试与试运行等多种技术。根据改造后
机床的预期功能要求、机床原有基础条件且兼顾
经济性原则，科学地设计改造方案、实施方案和调
试方案，较好实现用户个性化要求。
参 考 文 献
５ 结 语
ＣＫＡ６１５０机床数控化改造综合应用了数控
１孙德茂．数控机床逻辑控制编程技术［Ｍ］．北京：机械工业出
版社，２００８
２周些．现代数控加工设备［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００７
机床机械结构设计与制造、液压与气动控制、自动
控制、ＰＭＣ编程、手动／自动编程（零件加工程
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｉｃ ＮＣ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＫＡ６ １ ５ ０ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｌａｔｈｅ
ＺＨｏＵ Ｌａｎ
（Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００５０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ＣＫＡ６１ ５Ｏ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ＣＮＣ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｓ ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ，ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｓｕｍｍａ—
ｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｌａｔｈｅ’ｓ ＣＮＣ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｍｏｄｕｌｅ，ｔｈｅ ｍａ—
ｃｈｉｎｅ ｂｏｄｖ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｄｅａ，ｓｙｓｔｅｍ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ＇ｐａ—
ｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒｅｌｅｖａｎｅｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ＰＭＣ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎ—
ｉｃａｌ ｃｏｕＤｌｅｔ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ＣＮＣ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｌａｔｈｅｓ ｔｙｐｅｓ．
Ｋｅｖ ｗ０ｒｄｓ：Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ；ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔｔｉｎｇｓ；ＰＭＣ ｐｒｏｇｒａｍ—
ｍｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ
（责任编辑：谭银元）
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2024年10月28日发(作者：钱觅晴)
工程技术 武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第２期
基于ＣＫＡ６ １ ５０卧式车床的二次数控改造
周 兰
（武汉船舶职业技术学院机械工程学院，湖北武汉
摘要
４３００５０）
结合ＣＫＡ６１５０卧式车床数控改造案例，全面总结了车床数控化改造所包括的核心模块、机床本体结构优化思
路、系统软硬件选型方法、参数设置关联要素、ＰＭＣ编程要领、机电联调方法和步骤等关键内容，对其它类型和系统的机
床数控改造具有借鉴作用。
关键词 数控改造；机械设计；系统配置；参数设置；ＰＭＣ编程；机电联调
中图分类号ＴＧ５１ 文献标志码 Ａ文章编号 １６７１—８１００（２０１２）０２—００４６—０４
ＣＫＡ６１５０卧式数控车床为平床身前置刀架
结构，配置某数控系统，使用数年后，性能越来越
不稳定，零件加工时达不到预期的精度要求，而且
数控系统经常出现随机性故障。由于数控系统出
厂时设置了使用期限，需要续费升级方可使用，鉴
于这种情况，决定更换数控系统。’采用ＦＡＮＵＣ
ｏｉ Ｍａｔｅ—ＴＤ数控系统，对原有数控车床进行二
次数控改造，其内容包括机床本体改造与修复、数
控系统配置、数控系统参数设置、机床电气控制及
ＰＭＣ编程、机电联调等。
麟
更换掉，增加同步带轮副以增强运动的稳定性，原
主轴箱和主轴仍可以使用，但是在结构上要根据
方案进行调整，轴承需要更换。
一一 耳 ｌ簦＼蠢 一
一
图１ ＣＫＡ６１５Ｏ主运动传动及支承方式方案设计
ｌ 改造方案设计
１．１机床本体部分
运动设计要求传动精度高、刚性好、惯性小，电机
一一 箱
（２）数控车床进给运动设计。数控车床进给
与丝杠之间同轴度要求高且能自动调整，丝杠副
具有轴向侧隙消除功能。因此ＣＫＡ６１５Ｏ车床纵
向和横向进给运动采用伺服电机通过十字节联轴
器驱动滚珠丝杠螺母副方式实现机床进给运动，
其中电机转子和联轴器之间、滚珠丝杠端部和联
轴器之间均采用锥环无键连接方式。整个丝杠两
（１）数控车床主运动设计。数控车床主运动
尽量缩短传动链，采用伺服电机调速方式并增强
运动平稳性。因此，ＣＫＡ６１５０采用伺服电机配合
同步带传动方案。主轴前端采用锥孔双列圆柱滚
子轴承和双列向心推力球轴承组合方式，能够承
受较大径向载荷和双向轴向载荷，后支撑采用成
对向心推力球轴承。主轴前后端采用这种支承方
端轴颈部位分别采用面对面式角接触球轴承，承
受双向轴向载荷和径向载荷，提高丝杠的刚性。
滚珠丝杠与螺母之间采用双螺母垫片方式消除轴
式能够提高综合刚度，同时满足强力切削要求。
ＣＫＡ６１５０主运动传动及支承方式方案设计如图
ｌ所示。
向侧隙，伺服电机端部配套有光电编码器，构成半
闭环系统，以提高运动控制精度。ＣＫＡ６１５０进给
运动传动及支承方式方案设计如图２所示。机床
由于采用伺服主轴驱动，必须使用与
ＦＡＮＵＣ系统配套的伺服电机，原主轴电机需要
收稿日期：２０１１ １０—１２
本体进给运动部分需要改造的内容如下：
作者简介：周 兰，女，副教授，高级工程师，主要从事数控加工技术方面的教学和科研工作。
４６
基于ＣＫＡ６１５０卧式车床的二次数控改造
１）选用带光电编码器的ＦＡＮＵＣ伺服电机
替代原有电机；
光电编码器伺服驱动电机 ２１２作台
周 兰
（３）数控车床本体其它部分改造。数控车床
四方电动刀架保留不变，尾座部分保留不变，液
压、冷却系统沿用，机床导轨部分需要重新校正与
修复。
１．２数控系统硬件配置
～
十字联 角接触球 双螺母 角接触球
由于是对原有机床进行数控改造，故选用
ＦＡＮＵＣ经济型数控系统。选用含内置ＰＭＣ装
置的ＦＡＮＵＣ ０ｉ Ｍａｔｅ—ＴＤ数控系统，配置
轴器 轴承面对面 垫片消隙轴承面对面
图２ ＣＫＡ６１５０进给运动传动及支承方式方案设计
２）采用十字节联轴器；
ＳＶＰＭ３一体化伺服放大器（含电源模块、伺服主
轴驱动、进给运动驱动等）、Ｉ／ｏ模块（输入输出点
数９６／６４）、３８０ＶＡｃ／２２ｏＶＡＣ伺服变压器、
３）每个进给方向采用锥环无键联接方式传递
扭矩；
４）更换滚珠丝杠前后支承轴承；
５）根据所选用伺服电机、轴承结构尺寸重新
设计与制造电机固定支架及后轴承座。
薅 溜
３８０ＶＡｃ／２２ＯＶＡＣ／１１０ＶＡＣ控制变压器等硬件。
ＣＮＣ与各硬件之间的正确连接关系如表１所示。
表１ ＣＮＣ与各硬件接口连接
２数控系统参数设置
对于一个新的数控系统需要设置相关参数。
数控系统参数设定流程
数控系统硬件规格确定
数控系统硬件连接确认
改控机床编程基本功能要求确定
数控系统上电全清
数控系统基 — ＾■ ｌ
■与伺服关联参数设定
■与主轴关联参数设定
一与编程关联参数设定
■数控系统其他参数设定
首先是要进行基本参数设置，保证实现数控系统
基本运行功能，其次根据加工要求和机床本体刚
性进行伺服调整和参数优化，达到数控机床的最
大工作效能以及满足加工精度要求。
２．１数控系统参数设定流程
ＣＫＡ６１５０数控系统基本参数设定按照以下
图３数控系统参数设定流程
式，因此参数设定前要进行数控系统硬件型号规
格及运动传动方式确定，需要确定的内容如图４
所示。参数设定前数控系统硬件必须正确连接，
硬件连接需要确认的项目如图５所示。
流程进行，如图３所示。
２．２数控系统硬件规格确定
数控系统很多参数设定与数控系统各部件型
号规格相关，特别是伺服参数设定、主轴参数设定
参数设定应满足数控编程功能要求，
ＣＫＡ６１５０数控编程基本功能要求如图６所示。
４７
等，还关联数控机床主运动、进给运动机械传动方
武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第２期
数 ■数控系统类型
控 一ｃＮＣ型号规格
系 ●主轴电机及主轴放大器型号规格
统 ■伺服电机及伺服放大器型号规格
硬 ●电源模块型号规格
件 ■主运动实现方式（换挡方式）
规 一进给运动实现方式（柔性齿轮比）
格 ●主运动检测装置型号规格及连接方式
确 ●进给运动检测装置型号规格及连接方式
定 ■数控系统回参考点方式
图４数控系统硬件规格确定
数 ●数控系统与主轴放大器控制信号连接
控 ■数控系统与伺服放大器控制信号连接
系 ■数控系统与Ｉ／Ｏ模块控制信号连接
统 ■主轴放大器与主轴电机强电连接
硬 ■主轴放大器与主轴电机反馈信号连接
件 ■伺服放大器与伺服电机强电连接
连 ■伺服放大器与伺服电机反馈信号连接
接 ●Ｉ／０模块与操作面板、机床侧开关信号连接
确
认
■数控系统电源连接（强电
、
控制电源）
一数控系统安全、保护类信号连接（ＭＣＣ、ＥＳＰ）
图５数控系统硬件连接确认
控 ■数控系统轴控制方式（联动轴数、直线／旋转轴）
机 ●数控系统最小移动单位（脉冲当量）
床 ■坐标系设定
编 一进给速度与倍率要求
程 ■空运行速度要求
基 ●快移速度要求
本 ●恒线速加工钳制速度要求
功 能 ■数控机床开机默认状态
要 ■宏程序相关要求
求 ■固定循环指令相关要求
图６数控机床编程基本功能要求
２．３数控系统上电全清及数控系统基本参数设定
新安装的数控系统第一次通电时最好先做个
上电全清操作，上电全清后出现系列报警如图７
所示，当参数设定完整后可消除这些报警。数控
系统基本参数设定可以从４个方面进行，如图８
所示。
控
系
统 ◆１００：参数定保护打开
Ｅ ◆５０６／５０７：硬超程报警
全 电 ◆４１７：伺服参数设定不正确
清 ◆５１３６：ＦＳＳＢ放大器数目少，
后 放大器没有通电或未
出 连接，或放大器之间
现 报 连接还正确
警
图７数控系统上电全清报警
３ 机床电气控制与ＰＭＣ编程
数控机床电气控制与ＰＭＣ编程主要包括对
机床操作面板的控制、机床进给运动正负极限位
置、回参考点、润滑冷却温度和压力等的控制、来
自数控加工程序的Ｍ、Ｓ、Ｔ控制等。
数控机床电气控制回路包括伺服驱动器电源
回路、主轴电机风扇回路、刀架回路、控制电源回
４８
■基本轴参数设定
伺服关联参数设
一伺服参数设定
●伺服放大器ＦＳＳＢ（Ａｍ）设定
■伺服轴ＦＳＳＢ（轴）设定
主轴关联参数设
●“主轴设定”画面相关参数设定
一其它主轴参数设定
■与接口相关的参数设定
●与轴控制及移动单位相关的参数设定
编程关联参数设
●与坐标系相关的参数设定
■与卡盘和尾座结构相关的参数设定
●与进给速度相关的参数设定
■与加减速相关的参数设定
■与ＢＩ／Ｄ０相关参数设定
■与显示和编辑相关参数设定
他功能关联参数
■与程序相关的参数设定
■与基于Ｐ＾ｌｃ轴控制相关参数设定
●与程序相关的参数设定
●与基于ＰＭＣ轴控制相关参数设定
图８数控系统基本参数设定
路、启动回路、急停回路、系统电源回路、面板电源
回路等。数控系统ＰＭＣ编程包括以下内容：
１）确定ＰＭＣ与外围设备ＣＮＣ、ＭＴ之问的
信号交换类型及具体地址，包括Ｇ信号、Ｆ信号、
ｘ信号、Ｙ信号等。
２）确定所使用元器件结构特点，如机床操作
面板各种开关是按钮式还是旋钮式，倍率旋钮开
关是采用格雷码方式还是二进制代码方式等。
３）确定对各类按钮的操作要求，明确各种功
能生效的先决条件。如机床操作面板工作方式选
择要求开关本身自锁、之间互锁、相互切换；进给
轴及方向选择功能必须在选择ＪＯＧ、ＲＥＦ、ＩＮＣ、
ＨＡＮＤＬＥ等工作方式前提下才能起作用。
４）用ＬＡＤＤＥＲⅢ软键编写ＰＭＣ程序。可以
采用在线编辑和离线编辑两种方式，ＰＭＣ编程时
按照ＣＮＣ功能要求分模块编写，一边编写一边
调试。如果是离线编辑则需要在计算机上导出后
通过ＣＦ存储卡等方式导入到数控系统ＦＲＯＭ
中方能生效。
４机电联调
在上述各种操作完成的基础上进行机电联
调，测试数控机床是否达到功能要求和精度要求。
ＣＫＡ６１５０机电联调从以下方面进行：
１）手动功能测试：对机床操作面板上各开关
进行功能调试，如在ＪＯＧ模式下，坐标轴是否按
照参数设定的速度运行，手动倍率是否起作用等。
２）自动功能测试：编写系列加工程序，包括内
外圆柱面、圆锥面、沟槽、螺纹、曲面等形状加工程
序，测试自动加工性能，包括基本指令程序测试和
基于ＣＫＡ６１５０卧式车床的二次数控改造
宏程序测试。
３）精度测试；测试零件加工精度是否达到要
求，从机械结构消隙、系统参数优化等方面进行调
整。
周 兰
序）、机床调试与试运行等多种技术。根据改造后
机床的预期功能要求、机床原有基础条件且兼顾
经济性原则，科学地设计改造方案、实施方案和调
试方案，较好实现用户个性化要求。
参 考 文 献
５ 结 语
ＣＫＡ６１５０机床数控化改造综合应用了数控
１孙德茂．数控机床逻辑控制编程技术［Ｍ］．北京：机械工业出
版社，２００８
２周些．现代数控加工设备［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００７
机床机械结构设计与制造、液压与气动控制、自动
控制、ＰＭＣ编程、手动／自动编程（零件加工程
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｉｃ ＮＣ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＫＡ６ １ ５ ０ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｌａｔｈｅ
ＺＨｏＵ Ｌａｎ
（Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００５０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ＣＫＡ６１ ５Ｏ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ＣＮＣ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｓ ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ，ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｓｕｍｍａ—
ｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｌａｔｈｅ’ｓ ＣＮＣ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｍｏｄｕｌｅ，ｔｈｅ ｍａ—
ｃｈｉｎｅ ｂｏｄｖ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｄｅａ，ｓｙｓｔｅｍ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ＇ｐａ—
ｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒｅｌｅｖａｎｅｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ＰＭＣ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎ—
ｉｃａｌ ｃｏｕＤｌｅｔ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ＣＮＣ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｌａｔｈｅｓ ｔｙｐｅｓ．
Ｋｅｖ ｗ０ｒｄｓ：Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ；ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔｔｉｎｇｓ；ＰＭＣ ｐｒｏｇｒａｍ—
ｍｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ
（责任编辑：谭银元）
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