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摘 要:附件头用于扩展机床的加工性能和使用范围的附属装置,本文对贝拉尔蒂250镗床附件头抓取、卸载及其补偿进行了详细阐述,并对装卸中遇到的故障问题进行剖析。
关键词:附件头;装卸;补偿
一 前言
重型一分厂贝拉尔蒂250镗床是公司唯一一台镗杆250mm的镗床,是公司关键重点设备,承担汽轮机低压外缸加工任务。全年加工任务繁重,其保养维修任务也十分繁重。在维修中因附件头故障引起的维修次数多,而且也是維修的难点,其原因是附件头的装卸及补偿过程复杂,如果原理不分析清楚,一旦出现故障就会造成设备停机,需要长时间排查,会严重耽误生产任务。
B.D.250镗床共有6各附件头,1号附件头是护板,2号附件头是630平旋盘,3号附件头是直角自动铣,4号附件头是延伸铣头,5号附件头是反刮铣头,6号附件头是直角手动铣。每个附件头装卸子程序结构流程大致相同,主要差别在装卸时各坐标的位置以及补偿表,但原理相同。附件头中630平旋盘装卸最为复杂,本文我们主要对630平旋盘装卸原理及补偿做深入分析,其他的可触类旁通。
二 原理分析
B.D.250镗床附件头的抓取和卸载都是自动运行,在MDI模式下,执行附件头装卸主程序,实现附件头的装载和卸载。对于B.D.250镗床来说,装卸附件头时,需先将附件小车推到指定位置,将固定销按下固定好小车,然后在HMI界面运行R298=LD_NUM,比如需要装载2号附件头,则执行R698=2,机床将自动先卸载已装附件头,再装载2号附件头。
1、装卸主程序分析
附件头装卸主程序SPF820放在用户程序项中,操作人员只能调用不能修改,只有电气工程师有权修改调整。其逻辑结构图如下图1:附件头装卸前机床必须先回参考点,让各轴同步,然后沿编写的逻辑执行,实现自动装卸。
2、平旋盘装载子程序分析
平旋盘装载子程序SPF823由电气工程师编写,放在用户程序项。平旋盘附件头为2号附件头,执行R698=2即可调用装载程序。平旋盘附件头相比其他附件头复杂,其有一个进给轴U轴,装有伺服电机和编码器,装载后置U轴生效,M代码为M80。其整个逻辑过程如图2。
装载平旋盘时必须满足相应的条件,执行G500取消偏置,G17坐标平面,G90绝对坐标系下,并通过PLC程序FB2读取X、Y、Z、V轴坐标值,要求四个轴坐标值必须在误差带内,否则视为条件不满足,停止附件头抓取。
平旋盘抓取时,主轴必须切换到1档,并定位到90度,否则销和槽会不对应,引起碰撞,因此主轴定位必须准确。
附件头抓取完成后,置R297=2,数控系统确认已抓取2号附件。附件头装载完成后还不能使用,必须调用CEC2平旋盘补偿表,消除饶度引起的误差。
3、平旋盘卸载子程序分析
SPF824是平旋盘附件头卸载子程序。与装载情况一样,先必须回参考点,将偏置、刀补取消,坐标系设定为绝对坐标系;各坐标轴移动到指定位置,U轴也必须回到指定位置,然后置U轴无效,执行M81,如果不执行M81将引起报警,中断程序执行;放松附件,调用补偿表CEC1(无附件头补偿表),附件卸载完成。
三 附件头补偿
方滑枕悬空伸出时,由于重力的原因会向下弯曲,伸出越长弯曲度越大。B.D.250镗床方滑枕要伸出1600mm,如果没有补偿,远端会弯曲16丝,这显然不满足精度要求,必须进行饶度补偿。西门子840D数控系统具有饶度补偿功能,根据机床实际情况设定补偿点数,本机床补偿间距为20mm,补偿点数为80个,每个附件头都对应一个补偿表,补偿表选择由设定参数SD41300决定。比如,平旋盘附件头的补偿表设置SD41300$SN_CEC_TABLE_ENABLE[4]=1,SD41300$SN_CEC_TABLE_ENABLE[5]=1,也就是置SD41300第5和第6顺位为1,其他附件头也有相应SD41300参数为1.
N10 $AN_CEC[4,0]=-0.155 ------------ 补偿值
N20 $AN_CEC[4,1]=-0.155
N30 $AN_CEC[4,2]=-0.155
N40 $AN_CEC[4,3]=-0.155
……
N790 $AN_CEC[4,78]=-0.01
N800 $AN_CEC[4,79]=-0.005
N810 $AN_CEC[4,80]=0
N820 $AN_CEC_INPUT_AXIS[4]=(AX4) ------------输入轴
N830 $AN_CEC_OUTPUT_AXIS[4]=(AX9) ------------输出轴
N840 $AN_CEC_STEP[4]=20 ------------间距
N850 $AN_CEC_MIN[4]=0
N860 $AN_CEC_MAX[4]=1600 ------------总长
N870 $AN_CEC_DIRECTION[4]=-1 ------------补偿方向
N880 $AN_CEC_MULT_BY_TABLE[4]=0
N890 $AN_CEC_IS_MODULO[4]=0
$SN_CEC_TABLE_ENABLE[4]=1 ------------补偿表选择
$SN_CEC_TABLE_ENABLE[5]=1
四 结束语
B.D.250镗床是公司大型关键设备,工作任务重,附件头使用频率高,附件头故障维修量大,通过本文分析梳理,为专业维修人员提供帮助,以期快速排出故障,更好完成生产任务。而且设备附件头的装卸原理大致相同,可以举一反三,推广到其他大型设备,如龙门铣的附件头,对附件头的装卸有全面认识。
参考文献:
[1]西门子公司.DOConCD SINUMERIK L.2006.4
[2].西门子840D《简明调试指南》
关键词:附件头;装卸;补偿
一 前言
重型一分厂贝拉尔蒂250镗床是公司唯一一台镗杆250mm的镗床,是公司关键重点设备,承担汽轮机低压外缸加工任务。全年加工任务繁重,其保养维修任务也十分繁重。在维修中因附件头故障引起的维修次数多,而且也是維修的难点,其原因是附件头的装卸及补偿过程复杂,如果原理不分析清楚,一旦出现故障就会造成设备停机,需要长时间排查,会严重耽误生产任务。
B.D.250镗床共有6各附件头,1号附件头是护板,2号附件头是630平旋盘,3号附件头是直角自动铣,4号附件头是延伸铣头,5号附件头是反刮铣头,6号附件头是直角手动铣。每个附件头装卸子程序结构流程大致相同,主要差别在装卸时各坐标的位置以及补偿表,但原理相同。附件头中630平旋盘装卸最为复杂,本文我们主要对630平旋盘装卸原理及补偿做深入分析,其他的可触类旁通。
二 原理分析
B.D.250镗床附件头的抓取和卸载都是自动运行,在MDI模式下,执行附件头装卸主程序,实现附件头的装载和卸载。对于B.D.250镗床来说,装卸附件头时,需先将附件小车推到指定位置,将固定销按下固定好小车,然后在HMI界面运行R298=LD_NUM,比如需要装载2号附件头,则执行R698=2,机床将自动先卸载已装附件头,再装载2号附件头。
1、装卸主程序分析
附件头装卸主程序SPF820放在用户程序项中,操作人员只能调用不能修改,只有电气工程师有权修改调整。其逻辑结构图如下图1:附件头装卸前机床必须先回参考点,让各轴同步,然后沿编写的逻辑执行,实现自动装卸。
2、平旋盘装载子程序分析
平旋盘装载子程序SPF823由电气工程师编写,放在用户程序项。平旋盘附件头为2号附件头,执行R698=2即可调用装载程序。平旋盘附件头相比其他附件头复杂,其有一个进给轴U轴,装有伺服电机和编码器,装载后置U轴生效,M代码为M80。其整个逻辑过程如图2。
装载平旋盘时必须满足相应的条件,执行G500取消偏置,G17坐标平面,G90绝对坐标系下,并通过PLC程序FB2读取X、Y、Z、V轴坐标值,要求四个轴坐标值必须在误差带内,否则视为条件不满足,停止附件头抓取。
平旋盘抓取时,主轴必须切换到1档,并定位到90度,否则销和槽会不对应,引起碰撞,因此主轴定位必须准确。
附件头抓取完成后,置R297=2,数控系统确认已抓取2号附件。附件头装载完成后还不能使用,必须调用CEC2平旋盘补偿表,消除饶度引起的误差。
3、平旋盘卸载子程序分析
SPF824是平旋盘附件头卸载子程序。与装载情况一样,先必须回参考点,将偏置、刀补取消,坐标系设定为绝对坐标系;各坐标轴移动到指定位置,U轴也必须回到指定位置,然后置U轴无效,执行M81,如果不执行M81将引起报警,中断程序执行;放松附件,调用补偿表CEC1(无附件头补偿表),附件卸载完成。
三 附件头补偿
方滑枕悬空伸出时,由于重力的原因会向下弯曲,伸出越长弯曲度越大。B.D.250镗床方滑枕要伸出1600mm,如果没有补偿,远端会弯曲16丝,这显然不满足精度要求,必须进行饶度补偿。西门子840D数控系统具有饶度补偿功能,根据机床实际情况设定补偿点数,本机床补偿间距为20mm,补偿点数为80个,每个附件头都对应一个补偿表,补偿表选择由设定参数SD41300决定。比如,平旋盘附件头的补偿表设置SD41300$SN_CEC_TABLE_ENABLE[4]=1,SD41300$SN_CEC_TABLE_ENABLE[5]=1,也就是置SD41300第5和第6顺位为1,其他附件头也有相应SD41300参数为1.
N10 $AN_CEC[4,0]=-0.155 ------------ 补偿值
N20 $AN_CEC[4,1]=-0.155
N30 $AN_CEC[4,2]=-0.155
N40 $AN_CEC[4,3]=-0.155
……
N790 $AN_CEC[4,78]=-0.01
N800 $AN_CEC[4,79]=-0.005
N810 $AN_CEC[4,80]=0
N820 $AN_CEC_INPUT_AXIS[4]=(AX4) ------------输入轴
N830 $AN_CEC_OUTPUT_AXIS[4]=(AX9) ------------输出轴
N840 $AN_CEC_STEP[4]=20 ------------间距
N850 $AN_CEC_MIN[4]=0
N860 $AN_CEC_MAX[4]=1600 ------------总长
N870 $AN_CEC_DIRECTION[4]=-1 ------------补偿方向
N880 $AN_CEC_MULT_BY_TABLE[4]=0
N890 $AN_CEC_IS_MODULO[4]=0
$SN_CEC_TABLE_ENABLE[4]=1 ------------补偿表选择
$SN_CEC_TABLE_ENABLE[5]=1
四 结束语
B.D.250镗床是公司大型关键设备,工作任务重,附件头使用频率高,附件头故障维修量大,通过本文分析梳理,为专业维修人员提供帮助,以期快速排出故障,更好完成生产任务。而且设备附件头的装卸原理大致相同,可以举一反三,推广到其他大型设备,如龙门铣的附件头,对附件头的装卸有全面认识。
参考文献:
[1]西门子公司.DOConCD SINUMERIK L.2006.4
[2].西门子840D《简明调试指南》