828D 係統使用 SET CO 多（duō）向搖擺立臥主軸頭實現加（jiā）工中心（xīn）立臥轉換示例
2021-1-12 來源：中國東（dōng）方數控有限公司 作（zuò）者：朱遠吉
摘要：在一台西門子 828D 係統的龍門加工中心上，通過使用 SETCO 多向搖擺立（lì）臥主軸頭，既實（shí）現龍門加工中心的立式銑削與臥式銑削的靈活（huó）轉換，又提高了（le）精度與效率。
關鍵詞：828D；立臥轉（zhuǎn）換；主軸；編碼（mǎ）器
1、概述
數控加工中心常按主軸在空間所處的狀態通常可分為立式加工中心和臥式（shì）加（jiā）工中心，其區別主要看主（zhǔ）軸在空間處於垂直還是水平狀態（tài），主軸可同（tóng）時作垂直和水平轉換的，稱為立臥式加工中心（xīn）或五麵加工中（zhōng）心。
西門子 SINUMERIK 828D 係統自上市以來以其強大而穩定的功能（néng），贏得了廣大（dà）客戶的認可，它秉承了（le）西門子係（xì）統功能豐富、開（kāi）放友好等一係列特點。本例要給大家介紹的是在一台龍門（mén）加工中心上（shàng），通過 828D 係統豐（fēng）富多彩（cǎi）的 NC 編程指（zhǐ）令以及平台界（jiè）麵的二次開發功能（néng） Easy Screen 功能，配置 SETCO（賽奪科）F58D02- ACA- E 型多向搖擺立臥主（zhǔ）軸頭實現立臥轉換（huàn）的示例。
2、概述及注（zhù）意事項
立臥主軸頭 AC 軸的實（shí）際運動均通過 SP 軸旋轉與機（jī）械傳動（dòng）實現，所以不同於 3+2 軸機床中的 A、C 軸可以編程 A、C 地址，本例是通過宏程序 L280、L290 實（shí）現（xiàn）的 AC 軸運動。並且 A 軸（下（xià）頭座）的齧合與（yǔ）脫開必須滿足主軸在固定的角度，主軸端（duān）麵的刻線與主軸外圈端麵刻線重合。
另外 A、C 軸為虛擬軸，MD30130 設置為 0，其它通用機床軸名 MD10000，以及通道對應的機（jī）床軸 MD20070、通道中的軸名（míng） MD20080 仍然（rán）需要設置。該（gāi）立臥主（zhǔ）軸頭在（zài） A、C 軸旋轉位置（zhì）均帶有 HEIDENHAIN ROD 486 增量編碼器，作為測量係統反饋實際位置，用來消除 A 軸（下頭座）、C 軸（上（shàng）頭（tóu）座）分別與主運動機構（gòu）齧（niè）合的間隙（xì）。所以 PLC 要處理對應（yīng）第（dì）一測量（liàng）係（xì）統信號DB3804.DBX1.5 和 DB3805.DBX1.5。
3、調試或使（shǐ）用步驟
3.1、AC 軸編（biān）碼器配置及相關參數設定
拓撲（pū）識別 SMC20 模塊後，分別在 X，Z 軸（zhóu）的（de）驅動上進行軸分配，將 A，C 軸對應的 SMC20 模塊作為 X，Z 軸的第二編碼器接口模塊（kuài）進（jìn）行（háng）配置。然後進入“編碼器（qì）數據”配置界麵，通過“編碼器 +”、“編碼器 - ”選（xuǎn）擇“編碼器 2”界麵，根據（jù）編碼（mǎ）器類型（xíng）及參數在“編碼器 2”的配置界麵進行配（pèi）置。
A、C 軸相關 NC 參數設置如下：
MD30460 $MA_BASE_FUNCTION_MASK=100H， 選擇附加的定位軸；
MD30300 $MA_IS_ROT_AX=1 回轉（zhuǎn）軸設定；
MD30310 $MA_ROT_IS_MODULO=0，取消回轉軸模數轉換；
MD30320 $MA_DISPLAY_IS_MODULO=0，取消回轉（zhuǎn）軸模數360°顯示；
MD34110 $MA_REFP_CYCLE_NR=- 1，取消回參（cān）考點；
MD34200 $MA_ENC_REFP_MODE=0，假定為絕（jué）對值編碼器回零模式（shì）；
MD34210 $MA_ENC_REFP_STATE=1/2/3。
先按照絕對（duì）值電機設零點方法，設好零點（前提是 A,C 軸對齊（qí）零刻（kè）度（dù）線），然後改為 3，記憶關機前零點，回（huí）零標記變為暗色。
3.2、CUSTOM 用戶自定義畫（huà）麵設計
為了讓操作使用的便利，利用 828D 自帶的 EASYSCREEN功能設計 CUSTOM用戶自定義畫麵，其中需要定義初始化（huà）程序easyscreen.ini 以及主要的界麵程序 custom.com。
3.3、定位宏（hóng）程序設計（以 A 軸為例）
3.3.1、基本程序
本例中用一個（gè）主軸電機通過機械結構分別與 AC 軸齧（niè）合來驅動 AC 軸旋轉的情況，本質上是要分（fèn）別記憶 AC 軸定位後的位置值並保存到參數（shù）中，因為當 AC 軸轉（zhuǎn）動完成後，機床開始（shǐ）加工的時候主（zhǔ）軸是要旋轉起（qǐ）來的（de），而主軸（zhóu）旋轉結（jié）束停止的位置是隨機的，那麽當再次要進行 AC 軸（zhóu）定位的時候，就要繼續上次定位的（de）位置進行累加。
同時 A 軸（下頭（tóu）座）的齧合與脫開必（bì）須滿（mǎn）足主軸在固定的角度，主軸（zhóu）端麵的刻線與主軸（zhóu）外圈端麵（miàn）刻線重合，下頭座才能脫開進（jìn）行旋轉。當 C 軸，A 軸都在 0°初始（shǐ）位（wèi）置（zhì）時，這個刻線重合處的定位角度 SPOS=17°。並且設計如下 A 軸刻線對齊（qí）位置記憶參數（shù） R5 及相關程序，如下：
R1=ROUND（$A_DBR[12]）
R7=ROUND（$A_DBR[16]）
R13=R1+R7
IF （R13<=17）
R5=R13+17
ENDIF
IF （R13>17）
R5=R13+17+360
ENDIF
最初 A 軸旋轉的時候，定位到 17°的位置，端麵刻線對齊（qí）後，再通過液壓機構脫開，A 軸才可以轉動。後麵如果有 C 軸的轉動，以及 A 軸的轉動，都會讓實際（jì）主軸端麵不旋轉的情況下係統界麵 SP 軸坐標值（zhí）數字累加，但是隻要是 A 軸轉動（dòng）就（jiù）需（xū）要主軸端麵對齊刻線，所以這個時候就要找到之前 A、C 軸的轉動導致的主軸坐（zuò）標值變化了（le）多少，即 R13 的值，這個值加上最初的 17°等於 R5，再執行 SPOS=R5 定（dìng）位，就是保證了執行這個指令的時候主軸端麵刻線是對齊的，包括中（zhōng）間執行加工任務主軸旋轉自由停車後，執（zhí）行 SPOS=R5 都會精確找到這個刻線對齊的（de）定位度數，因為 AC 兩個編碼器相當於記錄了 AC 定位導致的主軸坐標值累計變化值。
C 軸的旋轉（zhuǎn）不需要固定（dìng）刻線位置，所以 C 軸的（de）宏程序設計不需要設計上麵 A 軸的 R5 類型的參數。隻需要在定位完成後將編程位置賦值給當前位置參數即可。
3.3.2、通過讀取實際坐標值補償運（yùn）動誤差
R12=R0- $A_DBR[12]
IF （R12> $MN_USER_DATA_FLOAT [10]) OR（R12<-$MN_USER_DATA_FLOAT[10])
SPOS=IC（R12)
ENDIF
G4F0.5
STOPRE
R1=ROUND（$A_DBR[12])
4、宏程序（xù）示例
例：A 軸定位宏程序（xù） L280
;R0: A 軸編程位置
;R1: A 軸當前位置
;R2: 編程位（wèi）置與當前位置的位置差
;R3: R0 除以 5 的值
;R4：R1 除以 5 的（de）值（zhí）
;R5: A 軸初始（shǐ）定位中（zhōng）間變量
;R7: C 軸當前位置
;R12: A 軸編程位置與實際位（wèi）置的差值
;R13: A 軸當前位置與 C 軸當前位置之（zhī）和
;$A_DBD[12]:A 軸實際坐標值保存在 DB4900.DBD12 中
;$A_DBD[16]:C 軸實際（jì）坐標值保存在 DB4900.DBD16 中
;MD14514[10]=0.5，A 軸反向間隙設定誤差補償範圍
R1=ROUND（$A_DBR[12])
R2=R0- R1
R3=R0/5
R4=R1/5
R7=ROUND（$A_DBR[16])
R13=R1+R7
IF R3<>ROUNDUP（R3) GOTOF INFO2
IF R4<>ROUNDUP（R4) GOTOF INFO2
IF R2==0 GOTOF INFO1
IF （R13<=17)
R5=R13+17
ENDIF
IF （R13>17)
R5=R13+17+360
ENDIF
M05
M41
M80
M03S0
G4F0.2
M05
SPOS=R5
M52
G4F2
STOPRE
SPOS=IC（R2)
R12=R0- $A_DBR[12]
IF （R12> $MN_USER_DATA_FLOAT [10]) OR（R12<-$MN_USER_DATA_FLOAT[10])
SPOS=IC（R12)
ENDIF
R1=ROUND（$A_DBR[12])
M53
G4F2
STOPRE
M81
M17
INFO1:MSG（"**** A 軸無旋（xuán）轉（zhuǎn）動作 原因：編程位置 =當前位置 ****")
G04F3
MSG（"")
M17
INFO2:MSG（"**** A 軸無旋轉動作 原因：編程位置不是5 的整數（shù）倍 ****")
G04F3
MSG（"")
M17
5、結論
帶立臥轉換主（zhǔ）軸頭的龍門式（shì）加工中心比普通立（lì）加（jiā）或臥加功能更加靈活，加工產品範圍更加廣泛，也為客戶節約（yuē）了空間以及設備和人員成本。傳統立臥轉換（huàn）的機床是通過一個立頭和一個臥頭更換分（fèn）別機械齧合的方法實現立臥轉換，這樣不僅效率低，而且重複定位的精度得不到（dào）保證。通過案例既實現傳統的立臥轉換，擴大（dà）了（le）產品加工範圍（wéi），又（yòu）保證了重複定位精度及加工效率，不失為一種（zhǒng）有效的方法。
投稿箱：
如果您有機床行業、企業（yè）相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部， 郵（yóu）箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機床行業、企業（yè）相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部， 郵（yóu）箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關信息
業（yè）界視點
| 更多（duō）
行業數據
| 更多
- 2024年11月 金屬切削機（jī）床產量（liàng）數據
- 2024年（nián）11月 分地區（qū）金屬切削機床產量數（shù）據
- 2024年11月 軸承出口情況
- 2024年11月 基本型（xíng）乘用車（轎車）產量（liàng）數據
- 2024年11月 新能源汽車產（chǎn）量數（shù）據
- 2024年11月 新（xīn）能源汽車銷量情況
- 2024年10月 新能（néng）源汽車產量數據
- 2024年10月 軸承出口情（qíng）況
- 2024年10月 分地區金屬切削機（jī）床產量（liàng）數據
- 2024年10月 金屬切削機（jī）床產量數據
- 2024年9月 新能源汽車銷量情況
- 2024年8月 新能源（yuán）汽（qì）車產量數據
- 2028年8月 基本型乘用車（轎車）產量數（shù）據
博文選萃（cuì）
| 更多