郭峰， 姜宇， 化春雷， 葛任鵬， 李正男

（沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，沈陽 110142）

0 引言

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床擁有大量的市場需求，SINUMERIK 808D數(shù)控系統(tǒng)是西門子面向此類機(jī)床推出的一款產(chǎn)品。相對(duì)于過往的SINUMERIK 828D和SINUMERIK 840D，大大降低了經(jīng)濟(jì)型機(jī)床的成本構(gòu)成，而在產(chǎn)品功能上也能滿足普及型數(shù)控機(jī)床的性能要求。所以自從投入市場后，已在很多數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品中應(yīng)用。

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控產(chǎn)品不同于其他專機(jī)型機(jī)床，屬于流量型的生產(chǎn)方式，大部分產(chǎn)品的功能配置都趨于一致。而對(duì)于這種產(chǎn)品特點(diǎn)和生產(chǎn)方式，數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試方法就應(yīng)有其特有的方式，SINUMERIK 808D提供了批量調(diào)試的功能。調(diào)試一臺(tái)原型機(jī)后，對(duì)于同類型機(jī)床，只需要經(jīng)過備份恢復(fù)的方式拷貝同類型產(chǎn)品。而后只需調(diào)整各自機(jī)床參數(shù)和功能參數(shù)，就可以達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，大大地方便了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控產(chǎn)品的生產(chǎn)。本文旨在梳理數(shù)控系統(tǒng)的原型機(jī)調(diào)試和批量生產(chǎn)時(shí)如何更方便的“刷機(jī)”調(diào)試[1-4]。

1 原型機(jī)調(diào)試

1.1 NC調(diào)試

1.1.1 輸入機(jī)床數(shù)據(jù)

808D的機(jī)床數(shù)據(jù)分為基本列表和專家列表，其中基本列表里可以設(shè)置基本的機(jī)床數(shù)據(jù)，專家列表里又包含：通用機(jī)床數(shù)據(jù)，軸機(jī)床數(shù)據(jù)，通道機(jī)床數(shù)據(jù)和顯示機(jī)床數(shù)據(jù)。

控制系統(tǒng)定義了四條激活條件，每個(gè)機(jī)床數(shù)據(jù)都具有相對(duì)應(yīng)的激活條件：1）PO（Power On，上電激活）；2）RE（Reset，按“復(fù)位”鍵激活）；3）CF（Config，按“激活”軟鍵激活）；4）IM（Immediate，更改后即刻激活）。機(jī)床數(shù)據(jù)的激活條件見參數(shù)列表中數(shù)據(jù)行尾部[5-7]。

1.1.2 設(shè)置進(jìn)給軸相關(guān)的參數(shù)

1）使能位置控制。在系統(tǒng)默認(rèn)狀態(tài)下，各個(gè)軸都為仿真軸，控制系統(tǒng)既不會(huì)向驅(qū)動(dòng)端輸出指令，也不會(huì)從電動(dòng)機(jī)端讀取位置信號(hào)。通過設(shè)置參數(shù)來激活進(jìn)給軸的位置控制，使進(jìn)給軸進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)[8-10]。

表1 使能參數(shù)

2)傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)配比（如表2）。

表2 傳動(dòng)參數(shù)

3)設(shè)置軸速度和加速度（如表3）。

4)設(shè)置位置閉環(huán)放大。位置隨動(dòng)誤差受位置環(huán)增益影響，在設(shè)定此參數(shù)時(shí)，須根據(jù)各軸的實(shí)際位置精度做出相應(yīng)調(diào)整[10]。

1.1.3 設(shè)置主軸相關(guān)的參數(shù)

SINUMERIK 808D控制系統(tǒng)可以控制一個(gè)模擬量主軸。通過設(shè)置表4所示參數(shù)來對(duì)主軸進(jìn)行調(diào)試[11]。

表3 軸參數(shù)

1.1.4 返回參考點(diǎn)

執(zhí)行如下操作回參考點(diǎn)：1）按下MCP上的回參考點(diǎn)鍵進(jìn)入“回參考點(diǎn)”模式。2）按住方向鍵回參考點(diǎn)，當(dāng)屏幕上出現(xiàn)回零標(biāo)志時(shí)松開按鍵。3）也可在觸發(fā)模式下回參考點(diǎn)，一旦按下回參考點(diǎn)的方向鍵，將自動(dòng)返回參考點(diǎn)。為此，須安裝一個(gè)參考點(diǎn)擋塊從而使軸在到達(dá)參考點(diǎn)之前不會(huì)在參考點(diǎn)擋塊和硬限位開關(guān)之間停止。

1.1.5 數(shù)據(jù)設(shè)置

此部分的數(shù)據(jù)因每臺(tái)機(jī)床的實(shí)際組裝差異而需要在批量調(diào)試后按照實(shí)際數(shù)值進(jìn)行差異性調(diào)整的，在原型機(jī)調(diào)試時(shí)可以采用默認(rèn)數(shù)值或者按所調(diào)試的機(jī)床設(shè)置[12]。

1)軟限位開關(guān)。36100 POS_LIMIT_MINUS－軟限位開關(guān)；36110 POS_LIMIT_PLUS+軟限位開關(guān)。

2)反向間隙。32450 Backlash反向間隙補(bǔ)償（間隙補(bǔ)償在回參考點(diǎn)之后有效）。

3)絲杠螺距誤差補(bǔ)償。38000MM_ENC_COMP_MAX

表4 主軸參數(shù)

表5 參考點(diǎn)相關(guān)參數(shù)

1.2 數(shù)據(jù)備份

調(diào)試完原型機(jī)后，創(chuàng)建一個(gè)批量調(diào)試存檔以進(jìn)行批量調(diào)試。

批量調(diào)試存檔中包含如下數(shù)據(jù)：1）機(jī)床數(shù)據(jù)和設(shè)定數(shù)據(jù)；2）PLC數(shù)據(jù)（如PLC程序和PLC報(bào)警文本）；3）用戶循環(huán)和零件程序；4）刀具和零點(diǎn)偏移數(shù)據(jù)；5）R參數(shù)；6）HMI數(shù)據(jù)（如制造商在線幫助和制造商手冊(cè)）。

創(chuàng)建批量調(diào)試文檔步驟：1）在＜系統(tǒng)＞操作區(qū)里，按軟鍵“批量調(diào)試存檔”。2）選擇選項(xiàng)“創(chuàng)建批量調(diào)試存檔”并按“確認(rèn)”軟鍵，從列表中選擇一個(gè)路徑來存儲(chǔ)批量調(diào)試存檔（為了批量調(diào)試方便，拷機(jī)一般選擇存儲(chǔ)在USB中），數(shù)據(jù)存檔的名稱默認(rèn)為“arc_product.arc”，也可以對(duì)此默認(rèn)名稱進(jìn)行更改。3）按下“輸入”鍵進(jìn)入所選擇的路徑，然后按下“確認(rèn)”軟鍵繼續(xù)操作。在跳出的“存檔信息”對(duì)話框中，可以輸入存檔創(chuàng)建者、存檔版本和注釋。4）最后按下“確認(rèn)”軟鍵開始創(chuàng)建數(shù)據(jù)存檔[13－15]。

2 批量調(diào)試

在調(diào)試完畢的原型機(jī)中獲得了用于進(jìn)行批量調(diào)試的存檔數(shù)據(jù)，下面來介紹怎么使用存檔數(shù)據(jù)進(jìn)行“刷機(jī)”調(diào)試。

2.1 加載批量調(diào)試

1）在＜系統(tǒng)＞操作區(qū)里，按軟鍵“批量調(diào)試存檔”。2）選擇選項(xiàng)“恢復(fù)數(shù)據(jù)存檔”，按下“確認(rèn)”軟鍵。3）找到數(shù)據(jù)存檔備份的路徑，然后按下“輸入”鍵進(jìn)入該路徑。選擇備份的數(shù)據(jù)存檔文件并按下“確認(rèn)”軟鍵。4）核對(duì)存檔信息，如果存檔文件正確則按下“確認(rèn)”鍵。5）按下“確認(rèn)”鍵確認(rèn)警告信息，而后開始數(shù)據(jù)存檔恢復(fù)。6）加載數(shù)據(jù)會(huì)持續(xù)幾分鐘，加載完畢后系統(tǒng)會(huì)重新啟動(dòng)。

2.2 單機(jī)數(shù)據(jù)設(shè)置

按照1.1.5節(jié)中的提供的機(jī)床數(shù)據(jù)，設(shè)置各單機(jī)數(shù)據(jù)。

2.3 備份數(shù)據(jù)

經(jīng)過如上操作后，批量調(diào)試后的機(jī)床已經(jīng)完成所有的調(diào)試工作，需要把機(jī)床的整體數(shù)據(jù)進(jìn)行一次備份，當(dāng)由于操作者誤操作或者系統(tǒng)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失時(shí)，直接用于恢復(fù)系統(tǒng)。這時(shí)的數(shù)據(jù)備份包含了如下內(nèi)容：1）機(jī)床數(shù)據(jù)和設(shè)定數(shù)據(jù)；2）補(bǔ)償數(shù)據(jù)；3）PLC數(shù)據(jù)（如PLC程序和PLC報(bào)警文本）；4）用戶循環(huán)和零件程序；5）刀具和零點(diǎn)偏移數(shù)據(jù)；6）R參數(shù)；7）HMI數(shù)據(jù)。

創(chuàng)建原始狀態(tài)存檔的步驟：1）在＜系統(tǒng)＞操作區(qū)里，按軟鍵“批量調(diào)試存檔”；2）選擇選項(xiàng)“創(chuàng)建原始狀態(tài)存檔”并按“確認(rèn)”軟鍵；3）在跳出的“存檔信息”對(duì)話框中，可以輸入存檔創(chuàng)建者、存檔版本和注釋；4）按下“確認(rèn)”軟鍵開始創(chuàng)建數(shù)據(jù)存檔。

不同于備份批量調(diào)試數(shù)據(jù)，創(chuàng)建原始狀態(tài)存檔是保存在數(shù)控系統(tǒng)的指定位置，不需要自己選擇儲(chǔ)存介質(zhì)。當(dāng)需要恢復(fù)時(shí)，方法與使用調(diào)試存檔恢復(fù)原型機(jī)的方法完全一致，選擇“恢復(fù)原始機(jī)床狀態(tài)”系統(tǒng)便會(huì)直接進(jìn)行恢復(fù)操作。

3 結(jié)語

本文從實(shí)際使用上分析了SINUMERIK 808D系統(tǒng)在普及型數(shù)控機(jī)床上的調(diào)試方法，以及應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的批量調(diào)試方法。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控產(chǎn)品作為流量型產(chǎn)品，系統(tǒng)中大部分的參數(shù)設(shè)置為通用性數(shù)據(jù)，單機(jī)數(shù)據(jù)設(shè)置相對(duì)較少，利用好批量調(diào)試功能可以大大地方便數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)制造。