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數控機床中關於軸（zhóu）與光（guāng）柵尺屏蔽的研究

2019-7-1 來源：沈陽飛（fēi）機工業（集團）有限（xiàn）公司生產運營部設作者：李　虹

摘（zhāi）要：在數控機床出現報（bào）警時，為了排（pái）除某（mǒu）種故障（zhàng）的原因需要暫時屏蔽報警信息，進行進一步（bù）的（de）排查，控製軸屏蔽或光柵尺屏（píng）蔽是經常用到的（de），在屏蔽（bì）的過程中需（xū）要改變哪些相關（guān）參數，本文結合維修經驗，介（jiè）紹了SIEMENS控製係統是如何進行軸與光柵尺的屏蔽，為今後的維修和調試提供一些借鑒。

關鍵詞：SIEMENS係統；控製軸屏蔽；光柵尺屏蔽

引言（yán）

數控機床的核心是數控係（xì）統，數控係統功能和技術指標的實現又是通過參數實現的，因此熟悉（xī）數控（kòng）係統參數就可以（yǐ）很好（hǎo）的將它們應用在數控機床（chuáng）的維修中。本文主要介紹了在（zài）西門子係統（tǒng）中通過更改參數即可（kě）簡單的對單（dān）個控製軸進行屏蔽，或者對光柵尺進行屏蔽，將全閉環改為半閉環。

1、控製軸的屏蔽

數控係統在啟動時，要對硬件進行檢測，若電機或電纜損（sǔn）壞，將不能通過硬件檢測。為（wéi）了不停止生產，此時可將該軸（zhóu）進行屏蔽處理，轉化為虛擬軸（zhóu），使（shǐ）機床可以繼續工（gōng）作（zuò）。軸屏蔽是（shì）將指令（lìng）信號、反饋信號、報警信號等CNC對伺服軸產生的各種信號通過參數進行處（chù）理，即將某一個軸移除，機床照樣可以正常運行無報警。

1.1　SIEMENS數控係（xì）統的軸屏蔽

在西門子數控係統中，有時對某單個軸進行（háng）屏蔽，具體過程如下：

（1）在相應的MD參數，設定軸參數：

MD30130 設定（dìng）值輸（shū）出（chū）類型

MD30240 實際傳感（gǎn）器類型

MENU SELECT鍵→START UP→MACHINE DATA→AXIS DATA→所需屏蔽的軸，更改參數30130:1→0,30240:1→0

（2）在（zài）驅動配置相應菜（cài）單裏找到該軸的模塊（kuài），設為“不生效”即可，此時這個軸（zhóu）就（jiù）為虛擬軸，其相應的（de）模塊和電機就可以去掉（diào）了，將（jiāng）上麵的參數改回原值，就可以恢複原狀態。

MENU SELECT鍵→START UP→MACHINE DATA→DRIVE CONFIG→選擇相應驅動器數據→DELETE MODULE→SAVE2光柵尺的屏蔽

相對於半閉環控製機床（chuáng），全閉環（huán）控（kòng）製機床有著加工精度（dù）高，響應速度快的優點，但是穩定性不易控製，其檢測元件感應同步器、光柵尺等容易受（shòu）到（dào）不良環（huán）境的影響，當檢測元（yuán）件（jiàn）受損，既申請備（bèi）件又不想影響（xiǎng）生產，這就需要將全（quán）閉環臨時改為半閉環，提高（gāo）生（shēng）產效率（lǜ）。或者當機械（xiè）傳（chuán）動產生較（jiào）大的噪（zào）聲，零件加工生產中有較大的超差（chà），或機床無法正常進行，最快捷的辦法就是全閉環改為半閉環，然後進行精度打表，可（kě）以快速的排查機械故障。因此掌握屏蔽光柵尺的方法是一種行之有效（xiào）的技（jì）術。

2.1　SIEMENS數控係統的光柵尺屏蔽

西門子數控（kòng）係統從全閉環切換為（wéi）半閉環主要是從機床數據參數和PLC程序兩方（fāng）麵著手，下麵就從這兩方麵分析（xī）如何進行測量係統1、2的轉換。

2.1.1　PLC程序設置

在（zài）PLC程序中，DB3X為PLC到NCK的軸信號，在PLC程序中把DB3X.DBX1.5=1，DB3X.DBX1.6=0則第一測量係統生效，若DB3X.DBX1.5=0，DB3X.DBX1.6=1，則第二測量係（xì）統生效。

2.1.2 機床數據（jù）參數

MD30200 編碼器（qì）的個數

MD31000 是否激活光柵尺（chǐ）（可不改）

同時要注意檢查與編碼器相關的（de）機床數據（jù）是否正確。

MD31030 絲杠螺距

MD31040 編碼器安裝在絲杠端

MD31050 MD31060 齒（chǐ）輪箱傳動比

MD31070 MD31080 測量係統傳動比

MD32450 反向間（jiān）隙

由（yóu）全閉環更改為半閉環控製係統要想正常的工作，一個重要問題就是傳動比（bǐ）如何設置，在西門子840D中可以在診斷頁麵中，可（kě）看到電機的實際轉速，同時又可（kě）通過進給軸速度計算出電機實際速度（電機（jī）實際速（sù）度=進給軸速度/傳動比×導程（chéng）），將兩個實際（jì）速度對比一下，如果相差不大，代表傳動比正確。隻有傳動（dòng）比設置正確，才能保證數控機床控製軸的速（sù）度環正確，運行無誤。

反（fǎn）向間隙參數（shù）MD32450在半閉環控製中，是十分重（chóng）要的參數，它是（shì）在軸換向（xiàng）時產生的精度誤差，會（huì）影響半閉環數控機床的（de）定位精度和重複定位精度。如果該軸有兩個測量係統，由於兩（liǎng）個（gè）測量係統的安裝方式不同（tóng），它們的（de）反向間隙值也可能不同，在兩個測（cè）量係統相（xiàng）互轉換時，可方便進行補償（cháng）。

3、結論

在數控（kòng）係統的維修中，經常能用到的排故（gù）方法就是屏（píng）蔽，屏（píng）蔽控製軸和屏蔽光柵尺又是一個非常（cháng）重要（yào）的維修手段。屏蔽控製（zhì）軸（zhóu）手段是排除軸相關報警，快速維修（xiū）的方法之（zhī）一，再一個就是提高機（jī）床的（de）使用效（xiào）率，在等備件的同時做（zuò）到不停機，不等待。同時有很多光柵尺相關（guān）聯的故障，遇到這種故障（zhàng）首（shǒu）先都是要先把光柵尺屏蔽，在我遇到這方麵（miàn）的問題多半是機械本身出了問題，這說明光柵尺可以把數控（kòng）機（jī）床潛在的機械存在的問（wèn）題檢測出來，並以（yǐ）故障的形式表現出來。因此掌握（wò）這兩種基本的屏蔽維修的方法對我們今後維修（xiū）有很大（dà）的幫（bāng）助。

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