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数控管子车丝机电控系统的设计与开发

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发表于 2010-10-22 00:23:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  数控管子车丝机在石油钻井,钢铁加工等行业应用非常普遍。该机床SSY-201由X、U、Z三轴和一主轴组成,从自动上料开始,经料对齐,步进梁上下料变频器送退料主机加工。其中还包含许多相联系的环节,如支撑辊、压紧轮、抱辊、定心头、卡盘自动卡紧及松开等多种较复杂的逻辑关系。本文在这里主要阐述的是调试该机床时遇到的下面几个问题。

L8 F4 r1 `% \" {% o 6 o; E" F$ g- L! ?7 K. T

  一、刀具补偿

/ l! y9 J) G1 |# w 7 j5 u; l$ e6 p6 G! r

  该机床控制系统采用法国NUM1020T系统,因为是车床系统,所以X、Z含刀补,而U轴无法进行刀具补偿(通常数控系统在一个轴组内只有一个刀补有效)。如何解决这个问题呢?由于NUM数控系统是一个开放性很强的数控系统,可以通过使用特殊E参数来间接地实现刀补的处理。

0 F8 @: G5 L8 m. x9 L+ y 7 C& _0 m4 n/ M

  例如可在零件加工程序中做如下处理

4 w% V |* G# N5 L6 @# g3 T; D; |- Y# W" ?2 ]( G) @6 r8 H

  G 01 X500 U360+E80000 Z230 F0.5

8 S$ m: O% [: r9 s3 ]$ ~0 [5 l% ~4 p/ }0 }: q9 Q2 x8 T. K( U

  E80000内符值相应地刀补值,随后就可以在PLC的I/O下看到相应刀补值,以后再改动时,另附新值既可。我们还可以用E参数扩展到其它方面,如可以编写具有函数关系的零件加工程序,而用E参数赋值。如此就可以给我们扩展,开发出许多功能,并随之带来意想不到的效果。

5 i7 ?+ p$ o* T8 G* [ 2 {) |, p9 R) {" e& c

  二、X,U轴的同步和动态跟踪

: u. W) N' h; g8 ~) w0 v6 { 5 t& L; U; z1 @9 ?- J4 k

  为了快速加工,该机床在X反方向上配备另一插补轴,我们称为U轴。而U轴有时需要动态跟踪X轴的运动,其中包扩速度跟踪和位置跟踪。而NUM系统为此提供了高精度的动态跟踪功能,具体应用如下:

% |& C( Z. `1 v. l9 O( ~. y: @* r . b9 c( z5 j% }

  1.设定相应参数P27 N0=FF

& W! [2 A) `9 y' v) S# X' B % \% \ A: j) h8 a" D9 ?3 m

  N1=00 U轴和X轴同步P28 N0=2 P27申报的从动轴受驱动轴同步P64 N0=9P24 N1=160

+ d2 W+ J& ~* h; V1 x7 x# S" U" O2 H6 E& ~/ i# n/ ~( ^- F! P

  N33=250

3 ^. j, k0 [! j8 V4 _2 }' u* J # N8 {% E$ R+ Q7 e

  N64=250P32 加速度

3 c& {* u% B* B3 E/ Q; N+ T% f5 |5 R# c1 z" i& Z' X! a

  2.零件加工程序On=20@3/@0E20025/E42100/192

% Q0 ?. _: ?. I' e0 z% Q" u- ]3 d ( V: e# I* G6 t+ `" Q

  其中@3为U轴地址@0为X轴地址192为从动轴的速度是驱动轴的192/256倍

2 j4 |$ g" M, T# ?4 g6 z/ a " N/ @$ o- k" w }" M5 c

  三、重复循环加工程序

$ E! ]9 m" q/ Y' E" n0 u % j3 @! e1 p% O

  该机床在整机运转时,需要周而复始的执行加工程序,而在需要停机时操作者希望按一固定按钮使其程序自动加工到最后,再按此按钮加工继续进行。由此设计出用一M码来实现,PLC程序如下(本例为M72)。

9 U+ U2 z/ W+ k+ e1 w# W1 | " w g! l" U5 D, c- w6 M7 c

  1.梯图程序

: ~ v* R; o0 q# w4 d$ d# G/ o 1 H- L- ^7 a1 Q- [$ n% r5 w, O! b

  其中V2.5为一按钮组成的双稳态输出。

' t( c' `# P+ g* {* y3 A8 a8 f& u d

  2.零件加工程序N10..N40 M72N45 G77 H10 无条件返回到N10通常情况下,%V2.5为零,所以执行M72后不影响%W100.5为1的状态,程序继续向下并循环执行,当使%V2.5=1后程序执行到N40时,因为%W100.5此时为零,程序处于等待状态不能继续进行。当再一次按下按钮使%V2.5为零,则%W100.5为1,程序继续进行。

6 W9 N5 O) m6 B& p " J- n! t- F) ^/ `9 p2 r

  因该机床配备了法国NUM控制系统及性能良好的BPH系列伺服电机和MDLA系列驱动系统,从而确保了该机床稳定可靠的运行。【MechNet】

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