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MCVl350加工中心升級數(shù)控系統(tǒng)的選型
日期:2010年01月17 來源:沈陽第一機床廠 關(guān)鍵字:加工中心
1.?dāng)?shù)控系統(tǒng)的選擇原則
為了使數(shù)控系統(tǒng)與機床相匹配,在選擇數(shù)控系統(tǒng)時應(yīng)遵循以下幾條基本原則。
(1)根據(jù)數(shù)控機床類型選擇相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)。加工中心根據(jù)以上對MCVl350機床結(jié)構(gòu)的介紹,沈陽第一機床廠可知該機床數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)選擇銑、鉆加工類別的加工中心數(shù)控系統(tǒng)。
(2)根據(jù)數(shù)控機床的設(shè)計指標(biāo)選擇數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的性能差別很大,價格上可相差數(shù)倍。選用時應(yīng)對系統(tǒng)的性能和價格等做一個綜合分析。
(3)根據(jù)數(shù)控機床的性能選擇數(shù)控系統(tǒng)功能。一個數(shù)控系統(tǒng)具有許多功能,有的屬于基本功能,系統(tǒng)中本來已經(jīng)具備;有的屬于選擇功能,用戶選擇后由供方提供。數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠對具有基本功能的系統(tǒng)定價便宜,而對有選擇功能要求的系統(tǒng)卻較貴。所以,對于選擇功能一定要根據(jù)機床性能需要加以選擇,否則會使產(chǎn)品成本大幅度增加。
(4)訂購系統(tǒng)時要考慮周全。訂購時沈陽第一機床廠把需要的系統(tǒng)功能考慮全面,對于那些價格增加不多,但對使用會帶來許多方便的功能,應(yīng)該適當(dāng)配置齊全,加工中心附件也應(yīng)成套配置,保證機床到廠后可立即投入生產(chǎn)。切忌因漏訂功能而使機床功能降級或不能使用。用戶選用機床數(shù)控系統(tǒng)種類不易過多、過雜,否則會給使用和維修帶來極大困難。
2.?dāng)?shù)控系統(tǒng)的選型
根據(jù)所提出的改造要求及數(shù)控系統(tǒng)的選擇原則來選擇數(shù)控系統(tǒng)。通過認(rèn)真的市場調(diào)查和比較,發(fā)現(xiàn)日本安川公司(YASKAWA)的J50M CNC系統(tǒng)適合車間開放式的環(huán)境,可以在空氣濕度較大的生產(chǎn)車間使用。安川公司生產(chǎn)的J50M型CNC與安川的伺服系統(tǒng)及稀土永磁交流伺服電動機、主軸驅(qū)動系統(tǒng)和主軸電動機具有可靠性高、性能較好、能長久免維護使用,與其他同類進口系統(tǒng)相比價格較低,對環(huán)境要求相對較低。沈陽第一機床廠因此,選用安川的CNC系統(tǒng)與其伺服系統(tǒng)相配套,既經(jīng)濟又具有良好的性能。
安川J50M數(shù)控系統(tǒng)的硬件總體結(jié)構(gòu)。加工中心該數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控裝置(CNC)、內(nèi)裝式可編程序控制器(JANCD—CP50)、伺服驅(qū)動裝置和檢測裝置(編碼器)。其中,CNC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點是大板式結(jié)構(gòu),PLC板(即圖中的JANCD—CP50板)、CPU板(即圖中的JANCD—CP50板)、軸控制板(即圖中JANCD—SR50---2)、電源模塊(CPS一18FB)、電池(JANCD—B851)、風(fēng)扇(FAN)都插在底板(JANCD—B850)上。另外,在CPU板上擴展一塊軸控制板(JANCD—SPSl),PLC板上擴展一程序存儲器塊(JANCD—MM51)。CNC、可編程序控制器及機床三者之間通過輸入/輸出接口來交換信息,其中JANCD—SP51為基本輸A,/輸出模塊接口,沈陽第一機床廠不夠使用時可擴展。
3.?dāng)?shù)控系統(tǒng)的特征和性能
(1)控制軸。X、Y、Z與A(旋轉(zhuǎn)軸)組成四軸控制系統(tǒng)。加工中心A控制軸用于控制新增回轉(zhuǎn)工作臺,它與X軸平行。A軸地址由參數(shù)#6023指定。A軸可以被切換掉。
(2)緩沖寄存器在正常操作中,為了繼續(xù)下面的操作,需要優(yōu)先讀取一個數(shù)據(jù)塊進行補償量的計算。在刀具半徑補償C模式下需要優(yōu)先讀取兩個或多達4個數(shù)據(jù)塊來進行刀具補償值的計算,以便執(zhí)行下一步的操作。因此,需要具有多個緩沖寄存器塊,一個塊中最大可包含128個字符。
(3)快速移動速率?焖僖苿佑糜诙ㄎ豢刂(GOO)及手動快進(RAPID),每根軸的快速移動速率可以設(shè)置為0.001mm/min適合的倍數(shù),最大編程快移速率為30000mm/min。沈陽第一機床廠可以通過參數(shù)設(shè)置一個最基本的最大快移速率為F0,如果要變速,可以按百分比選擇各種不同的速度,加工中心快速移動速度可以修調(diào)至原設(shè)置速度F0的0%、25%、50%、100%。根據(jù)本機床的結(jié)構(gòu)特點,手動最大快移速率設(shè)置為500mm/min。
(4)進給速度(F功能)。實際的最大進給速度要根據(jù)機床機械和伺服系統(tǒng)的性能來確定,可通過參數(shù)設(shè)置將系統(tǒng)的進給速度限制在設(shè)置值內(nèi)。本機床x、Y、Z、A軸的最大進給速度設(shè)置為20mm/min。多軸連動時的進給速度是指各軸的合成速度。特殊命令F1~F9的實際進給功能可以通過說明書中指定參數(shù)設(shè)定。沈陽第一機床廠進給速度可以修調(diào)至原編程速度F的0%—200%,其間隔為10%。
(5)自動加、減速。加工中心實現(xiàn)點位控制(GOO)和手動快進(RAPID)、手動連續(xù)進給(JOG),手柄進給(HANDLE)加、減速特性。
(6)準(zhǔn)備功能(G功能)。略。
(7)輔助功能(M功能)。輔助功能分三類:
1)用于內(nèi)部處理,解碼信號輸出,3位數(shù)的BCD碼輸出。
MOO程序停止;
M01選擇停止;
M02程序結(jié)束(重置);
M03主軸正轉(zhuǎn);
M04主軸反轉(zhuǎn);
M05主軸停止;
M06換刀(宏程序);
M08切削液開(宏程序);
M09切削液關(guān)(宏程序);
M30紙帶結(jié)束。
2)僅用于內(nèi)部處理。
M90程序中斷關(guān);
M91程序中斷開;
M92多個活動中的寄存器關(guān);
M93多個活動中的寄存器開;
M94鏡像模式關(guān);
M95鏡像模式開;
M96刀具半徑補償時,加工中心圓角過渡計算方式;
M97刀具半徑補償時,交點計算方式;
M98子程序調(diào)用;
M99子程序結(jié)束;
M100,M199用于增加功能。
3)專用于三位數(shù)的BCD碼輸出。
(8)主軸速度(S功能)。主軸速度由SOO—S99個地址指定,沈陽第一機床廠每個代碼對應(yīng)一個速度(r/min),其值可根據(jù)機床主軸的電動機及傳動裝置的實際情況進行設(shè)置。加工中心一個S代碼在程序中出現(xiàn)后一直保持有效,直到下一個S代碼出現(xiàn)。即使程序中出現(xiàn)主軸停止代碼(M05),它的控制作用仍然保持不變,此后主軸停止取消(M03、M04)后仍然以此速度旋轉(zhuǎn)。
(9)刀具功能。刀具號碼用TOO-T99表示,可對應(yīng)100把刀具。傳送到機器內(nèi)部是以兩位BCD碼發(fā)送的。移動命令和換刀命令出現(xiàn)在同一個塊內(nèi)時,加工中心兩命令同時執(zhí)行,還是移動完成后再執(zhí)行換刀命令可由用戶自己設(shè)置。T代碼是一種模式,用于機床自動換刀時選擇刀具,一經(jīng)給定后一直保持到下一個T命令出現(xiàn)時都有效。它與正在使用的刀具的長度和半徑無關(guān)。
(10)其他功能。后沖補償功能:每個軸的后沖補償值在0-±8191P(脈沖)中;沈陽第一機床廠具有手動快進、手動工進、步進功能;內(nèi)部程序存儲器存儲最大程序號為99個,加工中心程序號用4位數(shù)字表示,程序可由鍵盤或紙帶輸入,程序可根據(jù)標(biāo)記跳轉(zhuǎn)。
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