馬國(guó)艷

(沈陽(yáng)機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110142)

本文基于西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)，以臥式加工中心的換刀點(diǎn)、換臺(tái)點(diǎn)以及回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的設(shè)置為例，系統(tǒng)地介紹數(shù)控機(jī)床上經(jīng)常用到的關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)置與確認(rèn)方法。首先詳細(xì)闡述關(guān)鍵點(diǎn)的三種設(shè)置與運(yùn)用方法；其次闡述如何將關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)置嫁接在人機(jī)界面上并分析三種關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置的優(yōu)缺點(diǎn)；最后闡述如何確認(rèn)機(jī)床各軸已經(jīng)到達(dá)關(guān)鍵點(diǎn)位置。

1 關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置的方法

1.1 設(shè)置為固定點(diǎn)

把數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置為機(jī)床各軸的固定點(diǎn)，可以通過(guò)在固定點(diǎn)返回?cái)?shù)據(jù)中設(shè)置想要的位置，即把關(guān)鍵點(diǎn)的位置值設(shè)置在機(jī)床數(shù)據(jù)(MD30600$MA_FIX_POINT_POS[n])中，每個(gè)軸最多可以設(shè)置4個(gè)固定點(diǎn)。

固定點(diǎn)返回的實(shí)現(xiàn)有兩種方式：G75編程方式和JOG點(diǎn)動(dòng)方式。G75編程定位到固定點(diǎn)的方式，應(yīng)用廣泛，直接通過(guò)NC指令編程即可。JOG點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)固定點(diǎn)定位的方式，需要PLC接口信號(hào)支撐，特殊場(chǎng)合時(shí)使用。

MD30600 $MA_FIX_POINT_POS：固定點(diǎn)位置設(shè)定MD30610 $MA_NUM_FIX_POINT_POS：固定點(diǎn)位置數(shù)量設(shè)定；

例如：將X軸(AX1)、Y軸(AX2)、Z軸(AX3)、SP軸(AX4)運(yùn)行到固定機(jī)床軸位置(X= 151.65，Y=-17.36，Z= 0，SP=12.58)，該固定位置作為換刀點(diǎn)。機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置如下：

MD30600 $MA_FIX_POINT_POS[AX1,0] =151.65

MD30600 $MA_FIX_POINT[AX2,0]=-17.36

MD30600 $MA_FIX_POINT[AX3,0]=0

MD30600 $MA_FIX_POINT[AX4,0]=12.58

換刀程序“TOOL.SPF”編輯如下：

SUPA G75Z0

STOPRE

SPOS=12.5

SUPA G75X0Y0

1.2 關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置在NC/PLC接口數(shù)據(jù)中

關(guān)鍵點(diǎn)可以設(shè)置在NC/PLC接口數(shù)據(jù)14514 $MN_USER_DATA_FLOAT中，以換刀點(diǎn)的設(shè)置為例，如下所示：

MD14514 $MN_USER_DATA_FLOAT[0]=151.65

MD14514 $MN_USER_DATA_FLOAT[1]=-17.36

MD14514 $MN_USER_DATA_FLOAT[2]=0

MD14514 $MN_USER_DATA_FLOAT[3]=12.58

換刀程序“TOOL.SPF”編輯如下：

SUPA G1G90Z=$MN_USER_DATA_FLOAT[2] F20000

SPOS=$MN_USER_DATA_FLOAT[3]

STOPRE

SUPA G1G90X=$MN_USER_DATA_FLOAT[0] Y=$MN_USER_DATA_FLOAT[1] F20000

1.3 關(guān)鍵點(diǎn)存儲(chǔ)在PLC數(shù)據(jù)中

可以將關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)值存儲(chǔ)在PLC數(shù)據(jù)中，首先在step7-300中編輯定義能夠傳遞存儲(chǔ)換刀點(diǎn)的變量，建立變量表DB116，如圖1所示。

PLC程序編輯如下：

CALL FC 21

IN0:=TRUE

IN1:=B#16#3

IN2:=P#DB116.DBX0.0 DWORD 4

IN3:=0

IN4:=0

OUT0:=M5.0

OUT1:=MW6

SUPA G1G90Z=$A_DBR[8]F20000

SPOS=$A_DBR[12]

STOPRE

SUPA G1G90X=$A_DBR[0] Y=$A_DBR[4] F20000

DEF var1=(I///,"刀庫(kù)換刀點(diǎn)："/wr1///160,30,120/0,0,0,0//)

DEF var2=(R3///,"X軸",,"mm"/wr3//"$A_DBR[0]"/160,60,90/200,60,130)

DEF var3=(R3///,"Y軸",,"mm"/wr3//"$A_DBR[4]"/160,90,90/200,90,130)

DEF var4=(R3///,"Z軸",,"mm"/wr3//"$A_DBR[8]"/160,120,90/200,120,130)

DEF var5=(R3///,"主軸",,"度"/wr3//"$A_DBR[12]"/160,150,90/200,150,130)

Easyscreen程序編輯完成后，換刀點(diǎn)的界面就設(shè)置完成了，如圖2所示。

1.4 總結(jié)

2 關(guān)鍵點(diǎn)位置的確認(rèn)

2.1 軟開(kāi)關(guān)位置確認(rèn)

這是一種利用數(shù)控系統(tǒng)的附加功能來(lái)確認(rèn)機(jī)床各軸關(guān)鍵點(diǎn)位置是否到位的方法。軟開(kāi)關(guān)功能屬于數(shù)控系統(tǒng)的選項(xiàng)功能，如果需開(kāi)通，需要額外支付該項(xiàng)功能的費(fèi)用。

激活軟開(kāi)關(guān)授權(quán)：6FC5800-0AM07-0YB0限制信號(hào)/凸輪控制器。

設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)生效的軸號(hào)：

MD10450 SW_CAM_ASSIGN_TAB[n]

設(shè)置相應(yīng)的正負(fù)向位置：

SD41500 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_1[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)1—8的負(fù)向位置

SD41501 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_1[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)1—8的正向位置

SD41502 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_2[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)9—16的負(fù)向位置

SD41503 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_2[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)9—16的正向位置

SD41504 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_3[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)17—24的負(fù)向位置

SD41505 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_3[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)17—24的正向位置

SD41506 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_4[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)25—32的負(fù)向位置

SD41507 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_4[n] 設(shè)置軟開(kāi)關(guān)對(duì)25—32的正向位置

例如：一臺(tái)臥式加工中心，有X、Y、Z、SP四個(gè)軸參與關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)置，當(dāng)交換刀具時(shí)需要檢測(cè)X軸、Y軸，Z軸和SP主軸的位置，偏差要求如下：

X軸 151.65 mm 誤差±0.05 mm

Y軸 -17.36 mm 誤差±0.05 mm

Z軸 0 mm 誤差±0.05 mm

SP軸 12.58° 誤差±0.05°

設(shè)置四個(gè)軟開(kāi)關(guān)對(duì)：

SD41500 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_1[0]=151.7

SD41501 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_1[0]=151.6

SD41500 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_1[1]=-17.31

SD41501 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_1[1]=-17.41

SD41500 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_1[2]=0.05

SD41501 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_1[2]=-0.05

SD41500 SW_CAM_MINUS_POS_TAB_1[3]=12.63

SD41501 SW_CAM_PLUS_POS_TAB_1[3]=12.53

把這四對(duì)軟開(kāi)關(guān)賦給相應(yīng)的軸，X軸為1號(hào)軸，Y軸為2號(hào)軸，Z軸為3號(hào)軸，SP為4號(hào)軸：

MD10450 SW_CAM_ASSIGN_TAB[0]=1

MD10450 SW_CAM_ASSIGN_TAB[1]=2

MD10450 SW_CAM_ASSIGN_TAB[2]=3

MD10450 SW_CAM_ASSIGN_TAB[3]=4

在PLC里做如下處理：

SET

= DB31.DBX 2.0 ；激活各軸軟開(kāi)關(guān)功能

= DB32.DBX 2.0

= DB33.DBX 2.0

= DB34.DBX 2.0

LAR1 P#0.0

L 31

T #TEMP0

L 8

M007: T #TEMP1

OPN DB 20

A DBX [AR1,P#148.0]

JCN M006

OPN DB [#TEMP0]

A(

O DBX 60.4

O DBX 60.5

)

A DBX 61.4

OPN DB 10

A DBX [AR1,P#110.0]

A DBX [AR1,P#114.0]

OPN DB 110

= DBX [AR1,P#39.0]

M006: +AR1 P#0.1

L #TEMP0

L 1

+I

T #TEMP0

L #TEMP1

LOOP M007

L DB110.DBB 39

L DB20.DBB 148

==I

= DB110.DBX 23.1 ；機(jī)床各軸位置符合精度要求

2.2 PLC功能塊讀取位置

利用PLC功能塊FB2讀取機(jī)床當(dāng)前位置,打開(kāi)NCVAR軟件，新建一個(gè)目錄，讀取軸當(dāng)前位置的變量為SEMA部分中的measPos2變量(measPos2指的是編碼器2的數(shù)值，measPos1讀取的是編碼器1的數(shù)值)，雙擊建立各個(gè)軸的讀取位置變量,如圖3所示。

各軸位置變量建立完成后保存，并加載到Step7-300的源文件中，編輯FB2如下所示：

CALL FB2 , DB220

Req :=DB110.DBX7.2

NumVar :=5

Addr1 :="readpos".C1_SEMA_measPos21_6

Unit1 :=

Column1:=DB112.DBW32

Line1 :=W#16#1

Addr2 :="readpos".C1_SEMA_measPos22_6

Unit2 :=

Column2:=DB112.DBW34

Line2 :=W#16#2

Addr3 :="readpos".C1_SEMA_measPos23_6

Unit3 :=

Column3:=DB112.DBW36

Line3 :=W#16#3

Addr4 :="readpos".C1_SEMA_measPos14_5

Unit4 :=

Column4:=DB112.DBW38

Line4 :=W#16#4

Addr5 :="readpos".C1_SEMA_measPos25_6

Unit5 :=

Column5:=DB112.DBW40

Line5 :=W#16#5

Addr6 :="readpos".C1_SEMA_measPos25_6

Unit6 :=

Column6:=

Line6 :=

Addr7 :=

Unit7 :=

Column7:=

Line7 :=

Addr8 :=

Unit8 :=

Column8:=

Line8 :=

Error :=DB110.DBX7.0

NDR :=DB110.DBX7.1

State :=DB112.DBW20

RD1 :=DB113.DBD0；讀取的各軸位置值

RD2 :=DB113.DBD4

RD3 :=DB113.DBD8

RD4 :=DB113.DBD12

RD5 :=DB113.DBD16

RD6 :=DB113.DBD20

RD7 :=

RD8 :=

編輯位置確認(rèn)程序如下所示：

L DB20.DBD 200

L 5.000000e-002

+R

T DB113.DBD 84

L DB20.DBD 200

L 5.000000e-002

-R

T DB113.DBD 88

L DB20.DBD 204

L 5.000000e-002

+R

T DB113.DBD 92

L DB20.DBD 204

L 5.000000e-002

-R

T DB113.DBD 96

L DB20.DBD 208

L 5.000000e-002

+R

T DB113.DBD 100

L DB20.DBD 208

L 5.000000e-002

-R

T DB113.DBD 104

L DB20.DBD 212

L 5.000000e-001

+R

T DB113.DBD 108

L DB20.DBD 212

L 5.000000e-001

-R

T DB113.DBD 112

A(

L DB113.DBD 4

L DB113.DBD 92

<=R

)

A(

L DB113.DBD 4

L DB113.DBD 96

>=R

= DB110.DBX 39.1

A(

L DB113.DBD 8

L DB113.DBD 100

<=R

)

A(

L DB113.DBD 8

L DB113.DBD 104

>=R

)

= DB110.DBX 39.2

A(

L DB113.DBD 12

L DB113.DBD 108

<=R

)

A(

L DB113.DBD 12

L DB113.DBD 112

>=R

)

= DB110.DBX 39.3

A(

L DB113.DBD 16

L DB113.DBD 116

<=R

)

A(

L DB113.DBD 16

L DB113.DBD 120

>=R

)

= DB110.DBX 39.4

L DB110.DBB 39

L DB20.DBB 148

AW

==I

= DB110.DBX 23.1

利用FB2讀取機(jī)床各軸當(dāng)前位置值，與換刀點(diǎn)設(shè)置值進(jìn)行比較，各個(gè)軸的位置符合要求則DB110.DBX23.1為1，否則為0；此方法雖然增大了編程的工作量，但是節(jié)省成本，精度控制也非?？煽俊?/p>

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)床調(diào)試設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)機(jī)床用戶(hù)的需求、產(chǎn)品的特點(diǎn)以及成本控制的要求選擇關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)置方法和確認(rèn)方法。