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浔之漫智控技术(上海)有限公司
主营：西门子DP电缆代理商
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西门子模块6ES7214-1AD23-0XB8产品信息
单轴外圆数控磨床，径向采用数控轴(X轴)控制，轴向仍用液压油缸驱动，因此无法使用两轴磨床数控系统提供的磨削循环功能。在实践中，可以使用FANUC系统提供的用户宏程序，编制单轴的磨削循环功能。根据机床的具体结构，又编制了砂轮手动修整、自动补偿及手动测量工件、自动补偿的控制功能。在青海重型机床厂生产 的CA8311B轴颈车磨床上，经过一年多的生产使用，证明是实用的。下面分别介绍软件的内容。
1 功能介绍
1.1 外圆磨削循环
由于只有径向控制轴(X轴)，无法实现连续进给磨削，只能实现两端进给的轴向磨削循环。因此在左右两端各设1个轴向行程识别开关(如图1所示)。
当砂轮移到工件的左端时，左端行程开关闭合，发出到位信号，程序中用接口输入变量#1005=1表示。控制系统接到该信号后，发出X轴进给移动指令，砂〖LL〗轮前进一个A值；同理，当系统接到右端行程开关发出的到位信号，程序中用接口输入变量#1006=1表示，砂轮前进一个B值。依次循环，直到到达指令的位置。
实现给定磨削量的磨削加工，可以按A、B两值相加为一个循环，将被磨除量均分。砂轮快速移至R点，经n次(A+B)磨削之后，其剩余量为h′。若砂轮在工件左端，且h′＜A时，按h′进给，否则按A值进给。若在工件右端，且h′＜B值时，按h′进给，否则按B值进给。软件必须保证只在工件两端进给，中间不得进给。当磨除量变为零时，必须磨到另一端才能退砂轮。整个磨削过程分粗磨、精磨和光磨。在实际使用中，在R点设置一个暂停，操作者可以插入手动磨削，以利于修活使用，也可以再转为自动磨削。磨削初值用现在位置变量#5041取值。
1.2 测量值的自动补偿
在粗磨结束后，精磨开始前插入手动测量，操作者将测量结果输入到系统中，系统根据指令值与实测值之差，对磨削量进行补偿。
是否需要测量，由面板上的开关设置，此开关状态用接口输入信号#1007输入系统。当开关接通，即信号为“1”时进行测量。当开关断开，即信号为“0”时，则不进行测量，直接进行精磨加工。当实测值与指令值相同时，可以不输入实测值，此时，系统不修正磨削量，仍按原磨削量进行磨削。如需测量，在测量之前安排光磨加工，以求与完成零件磨削的状态相同。
1.3 砂轮修整量的自动补偿
根据机床采用普通金刚笔修整砂轮、手动进给、手动换向修整这样的操作，软件自动计算修整量，并修正工件坐标原点设定值。砂轮修整之后，不需对，即可进行磨削加工。
在面板上设置砂轮修整开关，此开关状态用接口输入信号#1004输入系统。当修整开关合上，即信号为“1”时，执行砂轮修整服务程序。当开关断开，即信号为“0”时，系统执行磨削加工。
2 软件框图
按主程序、子程序结构编制软件。
(1)主程序(O0001) 见图2。
(2)砂轮修整子程序(O0020)
(3)磨削子程序(O0010)
(4)测**程序(O0030)
3 菜单编程
将磨削所需数据用系统断电不的宏变量表示。编程时，操作者只需把所需数据输入，不需要修改程序。零件变化时，只需改变相关尺寸数据。
具体设置如下：
#500 粗磨开始点
#501 粗磨结束点，即精磨开始点
#502 精磨结束点，即光磨开始点，亦即零件尺寸
#503 粗磨左进量，即**次切深
#504 粗磨右进量，即*二次切深
#505 粗磨进进给速度
#506 精磨左进量
#507 精磨右进量
#508 精磨进进给速度
#509 光磨次数
#510 工件坐标原点设定值
#511 金刚笔尺寸
#514 测量点设定值(系统自动设置)
#515 测量点实测值(先由系统自动设置为设定值，再由操作者修改)〖
4 程序
(1)主程序
O0001；
G98；
IF［#1004EQ 0］G0T0 10; (修砂轮开关，1：修砂轮，0：磨工件)
M98P0020； (修砂轮
N10 M98P0010； (磨工件
N20 M30；
(2)磨削子程序
O0010；
G50 X#510； (设置工件坐标原点)
G00 X［#500+1.0］； (分段趋近工件)
G01 X［#500+0.6］F500；
X#500 F #505；
N30 M00； (手动磨削，手动_自动磨削，自动磨削)
#9=#509；
#20=#5041； (砂轮现在位置)
N50 IF［#20 EQ #501］G0T0 110； (粗磨结束)
N60 IF［#1006 EQ 0］G0T0 60；
N70 IF［#1005 EQ 0］G0T0 70； (粗磨加工，左端进给)
IF［#20 EQ #501］G0T0 110； (粗磨左端结束)
#20=#20-#503；
IF［#20 GE #501］G0T0 80；
#20=#501；
N80 G01 X#20 F#505；
N90 IF［#1006 EQ 0］G0T0 90； (右端进给)
IF［#20 EQ #501］G0T0 110；
#20=#20-#504；
IF［#20 GE #501］G0T0 100；
#20=#501；
N100 G01 X#20 F#505；
G0T0 70；
N110 IF［#1007 EQ 0］G0T0 120; (测量开关，1：测量，0：磨工件)
M98 P0030； (测**程序)
N120 IF［#1006 EQ 0］G0T0 170；(精磨加工)
N130 IF［#1005 EQ 0］G0T0 130；(左端进给)
IF［#20 EQ #502］G0T0 180；(精磨结束)
#20=#20-#506；
IF［#20 GE #502］G0T0 140；
#20=#502
N140 G01 X#20 F#508；
N160 IF［#1006 EQ 0］G0T0 160；(右端进给)
IF［#20 EQ #502］G0T0 190；(精磨结束)
#20=#20-#507；
IF［#20 GE #502］G0T0 170；
#20=#502;〖ZK)〗
N170 G01 X#20 F#508；
G0T0 130；
N180 IF［#1005 EQ 0］G0T0 180； (光磨)
IF［#9 EQ 0］G0T0 200；
#9=#9-1；
N190 IF［#1006 EQ 0］G0T0 190；
IF［#9 EQ 0］G0T0 200；
#9=#9-1；
G0T0 180；
N200 G28 U1.0；
N300 M99；
(3)砂轮修整子程序
O0020；
G50 X#510；
G00 X［#511 +1.0］； (砂轮分段趋近金刚笔)
G01 X［#511 +0.6］F500；
X#511 F#508；
N400 M00； (手动修整砂轮)
#21=#5041
N450 IF［#1004 EQ 1］G0T0 450；
#22=#511-#21； (计算修整量)
#510=#510+#22； (修正工件坐标原点设定值)
G28 U1.0；
M99 P20； (返回主程序，结束)
(4)测**程序
O0030；
#19=#509； (设置光磨走次数)
IF［#1006 EQ 1］G0T0 510；
N500 IF［#1005 EQ 0］G0T0 500； (测量前光磨)
IF［#19 EQ 0］G0T0 520；
#19=#19-1；
N510 IF［#1006 EQ 0］G0T0 510；
IF［#19 EQ 0］G0T0 520；
#19=#19-1；G0T0 500；
N520 #514=#501； (测点设定值)
#515=#514； (预先赋值)
G28 U1.0；
N530 M00； (手动测量，实测值输入#515)
N540 IF［#1007 EQ 1］G0T0 540；
G00 X［#514 +1.0］；
G01 X［#514 +0.6］F500；
X#514 F#508；
IF［#515 EQ #514］G0T0 580； (不修正精磨量)
#23=#515-#514；
#510=#510+#23； (修正工件坐标原点设定值)
G50 X#515； (修正工件坐标原点)
#20=#515； (修改砂轮现在位置)
N580 M99；
| 有些人认为进口数控设备好用不好修，这主要是对它的特点认识不足造成的。要维修好进口数控设备，应该首先认识它的特点，针对这些特点展开维修思路，对准确、快速地判断故障有所裨益。 一、千万不要盲目进口数控设备的质量 进口数控设备大多是当今较*科技应用的产物，但由于厂家仓促上马，没有足够时效考验，难免存在设计、制造不完善之处。 从德国GEHRING公司购入的缸孔珩磨机，采用先进的数控液压伺服技术，较好地解决了对网纹角度、深度、缸孔直径及圆柱度的闭环控制。该公司是一个**世界的**公司，其新开发出的激光珩磨技术正在奔驰汽车厂试验，据悉非常成功。但就是这样一个**公司生产的设备，使用一年多后，经常发生莫名其妙的运行突然中断、设备停车等故障。有时重新启动后恢复正常，有时要反复多次才正常，有时连续一段时间无问题，有时却连续出问题。报警信息显示“SYSTEM COMMUNICATION”系统通信故障。 这种现象一般称做“软故障”。起初怀疑是电网噪声、谐波干扰所致，遂对电网质量进行了检测。检测报告显示，电网谐波**标，建议过滤。一般情况下，电网谐波质量大都**标。电网干扰仅仅是外因，系统的整体抗干扰性能才是内因。进口数控设备大多有简单的电网噪声过滤技术，使用一年多后才出问题，说明系统是能抵抗外界干扰的。如今，要么是外界干扰变强了，要么是系统抗干扰性能变差了。从厂内其他进口数控设备能正常运行看，很可能是系统问题。在对GEH A25模块进行试验时发现，该模块在开机通信时就有障碍，联机速度慢，抗干扰性能变差，只不过被主机忽略了。更换一块新模块后，设备运行稳定，故障消失。 原来这套CNC-GOP系统是GEHRING公司与SIEMENS公司合作开发的**产品，**功能强，控制方便、性能稳定。由于是新开发的系统，没有经过足够的时效考验，抗干扰、稳定性差。其实，有许多处在设备制造技术*的厂家都存在类似的问题。所以，不能盲目崇拜西方高技术，要看到即使是先进的技术也还是在发展中，还是有可能存在缺陷。越是先进的技术越可能有缺陷。在维修进口数控设备时，既要承认它的技术先进性，又要实事求是地看到它的不足。 二、要有分析地阅读报警信息 进口设备数控系统控制部分设计严谨，一个看似较小的异常也会收进报警条目，并有可能让机器停下。在实际修理进口数控设备过程中，阅读报警信息是寻求快速修理的较基本也是较便捷的方法。但不是每条信息都可信，每条信息都可以拿来就用。在名目繁多的报警信息里，有许多可能对维修无用甚至可能起误导作用，要善于从这些信息里去粗取精、去存真。 例如，德国SCHAUDT公司生产的数控凸轮磨床，是一台磨削凸轮桃型的CBN磨床。每次一开机，就会出现一大堆报警。其实都是刚开机，有许多准备条件暂时还不满足造成的，没什么实际意义。 一次，机床报警显示“Filter of oil dirty”静压系统过滤器脏。该设备主轴滑台采用静压浮动导轨。将过滤器拆下清洗，可是装上之后还是报警；又取来一只新过滤器装上，报警还是不能。仔细查看了PLC报警代码，顺着代码查找到该故障报警条件为静压浮动导轨的压力传感器不工作。该故障设计解释是：当该压力传感器感应不到压力时便理解为是过滤器堵住了。但通过仔细检查，过滤器是好的，恰恰是压力传感器有问题，该发出信号而没发出信号。 一个报警信息的给定，是设计师依据PC模拟得到的，不是他多年现场维修的经验体会，往往是按常规逻辑性设计，带有设计者个人对模拟结果的理解因素。可是故障的发生往往是出乎意外的，还是要根据故障现象和随机资料去推理、判断。对机器提供的报警信息，正确的态度是：绝不可不信，但不可全信。切不要轻信报警信息，不要掉进报警信息的陷阱。 三、在机床刚开始使用时就要作好完整备份 进口数控设备大多应用了现代微电子数控技术并用PC机进行管理，应该说用PC机管理CNC-PLC及OP系统，对机床的操作性能、可维护性能是有了很大的提高。但如果忘记了及时备份，一旦机床发生程序或参数丢失，就会带来麻烦。尤其是各种电脑病毒猖獗的情况下，对PC系统进行备份更有必要。 一次期后，一台进口数控设备开机出现OP面板信号灯闪烁报警。经检查，确认是SIEMENS系统内部CNC、PLC参数全部丢失了。随即进行程序恢复工作，将进口时资料中带来的光盘、软盘等数据输进系统后，机器仍不能运转。原来这些资料大都是厂家在出厂时所做的备份，经过试运行调试及现场的运转后，部分程序、特别是绝大多数的参数都有很大修改。尤其是SIEMENS系统按欧洲安全标准要求，在程序写完后，还要进行用户协议的签署。如手头没有较新的备份，对恢复系统又不熟悉，就会非常被动。 怎样才能避免丢失程序后的被动发生呢？就是要作较坏情况——发生硬盘损坏的准备。硬盘损坏后，一切努力都无法进行。当然，重新制作新的系统硬盘也是可能的，但进口数控设备中大多硬盘都是非标的。有些能用笔记本硬盘替代，但这种尝试成功的把握不是很大。特别是对汽车制造企业，要求设备在尽可能短的时间内修复，不可能给出太多的时间去作硬盘恢复工作。 为了应付可能发生的系统程序突然丢失，行之有效的方法有下列几种： （1）对PC机硬盘的D盘作完整备份，必须要标注清楚文件名、产品名称、参数类型、日期等重要标识。这是较基本也是较方便的备份方法，一旦机器程序或参数发生丢失可立即进行恢复工作。缺点是一旦PC机自身出现故障则无法进行程序恢复工作。 （2）在PC机的D盘，给系统盘C盘作GHOST备份。这是一个对付PC系统故障（包括病毒破坏）的简易的方法，有时所有杀毒方法都没有重新给系统盘C盘GHOST恢复一次来得有效。GHOST选用V 7.50版本在 DOS下运行效果更好。 （3）将PC硬盘内容GHOST备份刻录进光盘。此种方法，是机外备份文件的好方法。 （4）复制硬盘。这是、可靠的方法。购一块与PC机完全一致的新硬盘，复制好后妥善保存，一旦发生PC硬盘故障，立刻将备份硬盘换上。优点是快速可靠，缺点是成本高。 四、全面系统考虑、科学储备备件 为了保证进口数控设备在生产中正常运行，提倡自己动手修复已损坏的器件。但数控器件一般技术含量高，大都有知识产权保护，无法轻易修复，必须储备必要的备件。备件储备量的大小和品种选择，一直是一个有争议的话题，储备太多占用资金量过大，形成浪费；储备太少，又不能满足生产需要。进口数控设备的备件储备，可根据以下几个因素确定： （1）储备量一般不突破购进时设备价格的5%，当然这是个参考量，具体还应看该设备的其它因素情况。 （2）参照进口数控设备的机、电复杂系数。复杂系数大，相应的储备量可稍大，反之，可稍小。 （3）尽量在采购时就选订同一厂家的数控系统，这样可以较大的节约备件费用。 （4）进口数控设备所构成的软硬件情况是有区别的。对属于一些生产厂家自行开发的产品，应该根据供货情况尽可能足量储备。因为这些备件通常供货渠道窄，采购周期长，属“产品”，有必要“有备无患”。 （5）根据市场供应情况进行储备。像大路货SIEMENS、FANUC等产品，市场货源较足，可根据其采购交货期适量储备。短期可采购到的，可暂缓采购，交货期较长的，可适当采购。 （6）根据生产产量确定备件储备量。备件储备，说到底就是为**正常生产不中断而进行的“保险投资”，产量越大，“投保额”就越大，这是符合经济规律的。两班生产就应比单班生产的储备量大，反之，则可考虑适当减小。 |