數控（kòng）係（xì）統中（zhōng）同步（bù）控製及自動對刀功能的實現-刀具網-數控機床市（shì）場網

您現在的位置：數控（kòng）係統網> 技術前沿>數控係統中同步控製及自動對刀功能的實現

數控係統中同步控製及自（zì）動對刀功能的實現

2020-6-29 來源：廣州數控（kòng）設備有限公司（sī）作（zuò）者：陳鵬

摘要：以廣州數控設備有限公司生產的（de）GSK208D係列數控係統（GSK208D雕銑數控係統）為例，介紹如何在數控係統中通過增加同（tóng）步控製及自動對（duì）刀功能來提高加工效率及加工精（jīng）度（dù）的方法。

關鍵詞： GSK208D雕銑數控係統；同步控製；自動對刀

0 引言

在工件加工過程中，刀具調整、工件裝卸等輔助時間在（zài）加工（gōng）周期中占比相當大，減少輔助時間（jiān）對提高加工效率至（zhì）關重要，因此自動對刀功能便顯現出極大的優越性（xìng）。此外，一般的設備裝夾一次隻能加工一個零件，如果裝夾（jiá）一（yī）次能（néng）加工（gōng）多個零件（jiàn），就能成倍提高效率，降低成（chéng）本（běn）。本文將介紹在數控係統中增（zēng）加同（tóng）步控製和（hé）自動對刀功能及嵌（qiàn）入操作（zuò）界麵來簡化操作、提高效率的方（fāng）法。

1、控製原理

1.1 同步控製

在一些機床上，如雙立軸（Z和A兩（liǎng）個立軸（zhóu））龍（lóng）門雕銑機床（圖1），通過外部控製信號來切換同步控製的啟動和關閉，同步控製（zhì）啟動時可以（yǐ）通（tōng）過僅指令其中一個立（lì）軸使Z和（hé）A兩個進給軸同步驅動。

成為同步控製標準的軸為主控軸，與主控軸同步移（yí）動的軸為從控軸。

為了做到機械的（de）同（tóng）步動（dòng）作，還需對同（tóng）步控製中（zhōng）的主控軸和從控軸的伺服驅動單元進行同步性調整。啟動同步控製，與主控軸保持同步而使從控軸移動的運行稱（chēng）為同步運行；而關閉同步控製，使主控（kòng）軸、從（cóng）控軸各自獨立移動（dòng）的運行稱為通常運行[1]。

1.2 自（zì）動對刀

自動（dòng）對刀就是在數控係（xì）統中通過執行對刀專用程序及G31程序跳轉指令來使刀具移動碰觸（chù）對（duì）刀儀得到刀具（jù）長度、半徑、磨（mó）損量等相關數據的方法，其（qí）中對刀儀是自動對刀功能實現的（de）關鍵設備。在（zài）自動對刀功能使用前應對對刀儀在工作（zuò）台上的位置坐標進行標定，並將標定後坐標存儲到數（shù）控係統的變量中去，為下一步的使用（yòng）提供基準。在G31指（zhǐ）令之後指定軸移動，可以像G01一樣（yàng）進行直線（xiàn）插補（bǔ）。若在（zài）執行（háng）G31指令期間輸入外部跳轉信號（即對（duì）刀儀（yí）動作觸發信號）SKIP <X002#1>，則中斷該指令的執行並轉入執行下一（yī）程序段。

數控係統在接收到跳轉信號時把各軸的坐（zuò）標（biāo）值存儲到專用的變量（liàng）#5016～#5019中[2]。

1.3 同步控製及對（duì）刀操作（zuò）界麵

為方便操作人員使用，在GSK208D雕（diāo）銑數控係統中增加操作界麵，如圖2所示。

界麵參數說明：測量模式選擇：1—長（zhǎng）度；2—直徑；3—長度&直徑；4—長度標定；5—直徑標定。刀具號：當前需要測量的刀（dāo）具號。刀長偏置號：存儲當前刀具長度（dù）的偏置號（默（mò）認與T相（xiàng）同）。

刀徑偏置號：存儲當前刀具直徑的偏置號（默認與T相同）。

刀具直（zhí）徑：被測刀具（jù）直徑（jìng）（+s：右旋刀具；-s：左旋刀具）。刀具長（zhǎng）度估（gū）測：被測刀具長度（標（biāo）定時請輸入準確值）。測量深度：從起始位置到測量位置的增量深度（dù）。越程量：越程量和徑向安全間隙值。破（pò）損標識刀偏號：一個空餘刀偏號（hào）用作刀具破損標識的位（wèi）置。

破損允差：程（chéng）序設定的破損檢測允差。刀具（jù）半徑尺寸調整：刀具尺寸調整的切削狀態（直徑（jìng）標定時為測頭直（zhí）徑（jìng））。坐標（biāo）係選擇：選擇範圍為G54～G59，P1～P50（G54）。按鍵說明：【Z軸對刀】：選擇對刀軸為Z軸；【A軸對刀（dāo）】：選擇（zé）對刀（dāo）軸（zhóu）為A軸；【同步啟動】/【同步取消（xiāo）】：啟動或取消同步控製（zhì）功能；【啟（qǐ）動（dòng）】：啟動對Z軸/A軸上刀具的測量程序。

2、同（tóng）步控（kòng）製及自動對刀的實現

這裏包括兩部（bù）分功能的實現：同步控製功能（néng）和自動對刀功能。

2.1 同步控製功能的實現（xiàn）

2.1.1 同步控製功能參數定義及設置

為滿足不（bú）同機械結（jié）構的同步控製，需定義一些關於同步（bù）控製的參數，如表1所示。

表1 同步控製相關表

2.1.2 同步控製功能指令代碼、信號（hào）及控製邏輯

為滿足同步控製啟動和關閉的自（zì）由切換，需要定義同步控製啟動代碼M33、關閉代（dài）碼M34及同步（bù）控製輸入信號SYNC，如（rú）表（biǎo）2所示。

表2 同步控製相關代碼（mǎ）及（jí）信號表

圖3給出了同步控製實現的示意（yì）梯形圖。

2.1.3 同步控製操作

為方便同步控製操作，除在數控係統中嵌入開發操作界麵及按鈕外（wài），還需編寫同步（bù）控（kòng）製啟動和取消按鈕操作調用的子程（chéng）序，如表3所示。

表（biǎo）3 同步控（kòng）製啟動/取（qǔ）消子程序

操作步驟：（1）切換到自動操作模（mó）式並切（qiē）換界麵（miàn）到（dào）對刀界麵；（2）選擇【同步啟動】/【同步取消】按鈕，選擇之後將調用O82100/O82101號（hào）子程序（xù）；（3）按下操作麵板上的循環啟動按鈕。

2.2 自動對刀的實現

指令代碼格（gé）式（shì）：G31 G90/G91 X_ Y_ Z_ F_。X_ Y_ Z_：各軸的終（zhōng）點坐標；F：移動到終點坐標的進給速度（mm/min）。功能：在G31代碼之後，像G01一樣可以指令直線插補，在該代碼執行期間，如果輸入一個外部跳轉信號，則中斷代碼的執行，轉而執行下個程序段。當（dāng）不編程加工終點（diǎn），而是用來自機床的信號指定加工終點時，使用跳躍功能，例如用於磨削。跳躍（yuè）功能還用（yòng）於測量工件（jiàn）的尺寸。說（shuō）明：G31為非模態G代（dài）碼，僅（jǐn）在指定的程（chéng）序（xù）段中有效。

例：G31的下個程序段是絕對值（zhí）指令的單軸移動，如圖4所（suǒ）示。

2.2.1 自動對刀（dāo）I/O連接

由於這裏用於（yú）刀具（jù）測量的（de）信號是G31跳轉信號X2.1，因此要求在Z軸方向及A軸方向上（shàng）的測量到達信號都應能被X2.1檢測到。信號連接如圖5所示。

2.2.2 自（zì）動對刀操作步驟

（1）切換到自動控製模式，確認同（tóng）步控製是（shì）否取消，若同步控製已取消，則跳過第（2）步直（zhí）接操作第（3）步；（2）選擇【同步取消】按鈕（niǔ），並按下循環啟動執行同步取消；（3）選擇（zé）【Z軸對

刀（dāo）】或【A軸對刀】，並在界麵中設定相關的測量（liàng）參數；（4）按（àn）下界麵【啟動】按鈕（niǔ），係統將自動調用O82000號對（duì）刀宏程序；（5）按（àn）下操作麵板上（shàng）的循環啟動按鈕，執（zhí）行對刀宏程序；（6）重複

第（3）步中的另一軸進行對刀；（7）Z軸和A軸均對刀完畢後，選擇【同步啟動】按鈕，並按下循環啟動執行（háng）同（tóng）步啟動；（8）選（xuǎn）擇工件加工程序，執行雙工件的同步加工。

2.2.3 自動對刀程序

按圖6所示控製流程圖進行宏程序（xù）的編寫，對刀宏程序號設定為O82000。

3 、結語

根據用戶實際加工（gōng）結果對比發現，使（shǐ）用同步控製和自動對刀功能（néng），操作簡單、方便、易學，加工效率提高了一倍多，綜合成本降低。隨著技術的進步、競爭的加劇，精工機械設備的選用會越來越先進（jìn），自動化水（shuǐ）平越來越高，多工位加工及自動對刀應用也會越來越（yuè）普（pǔ）及。

投稿箱：
如果您有（yǒu）機床行業（yè）、企（qǐ）業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業（yè）數據

| 更多

博文選萃

| 更多