使用P3SE聲音監(jiān)測功能來實現(xiàn)磨床GAP的應(yīng)用

盧典慶

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使用P3SE聲音監(jiān)測功能來實現(xiàn)磨床GAP的應(yīng)用

盧典慶

(上海機床廠有限公司 上海 200093)

隨著現(xiàn)代加工業(yè)的發(fā)展，人們更加追求高質(zhì)、高效、安全可靠的加工手段。其中，在數(shù)控機床上使用GAP(消空程)功能就是眾多手段中的一種，它不僅可以減少機床的空行程，提高工作效率，還可以根據(jù)噪音極限值的定義檢測砂輪是否處于安全位置。通過MARPOSS的P3SE在FANUC系統(tǒng)上的應(yīng)用，介紹了GAP的工作原理、硬件連接、自學習與調(diào)整及程序的編輯，為實現(xiàn)數(shù)控機床的高效率、高質(zhì)量和高安全性生產(chǎn)提供了一種手段。

P3SE 聲音監(jiān)測 消空程 數(shù)控磨床

隨著現(xiàn)代化加工技術(shù)的不斷發(fā)展，對加工的質(zhì)量、效率、全自動化要求越來越高?，F(xiàn)代化工廠里全是數(shù)控機床和全自動流水線操作，在機床的自動加工過程中，匹配了很多的輔助系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，如在數(shù)控磨床上利用消空程來實現(xiàn)提高生產(chǎn)安全，提高生產(chǎn)效率的使用。目前，AE(Acoustic Emission)系統(tǒng)在數(shù)控磨床的加工使用中已經(jīng)非常成熟，國外在掌握這項技術(shù)上頂尖的產(chǎn)品有意大利的MARPOSS、美國的SBS和德國的DITTEL。本文以MARPOSS的P3SE在FANUC系統(tǒng)上的應(yīng)用進行分析。

1 P3SE的GAP(消空程)用途

MARPOSS的P3SE是通過一個AE傳感器，檢測磨床中的砂輪和工件接觸時產(chǎn)生的超聲波能量。測量方法是機床在進行自動磨削時，砂輪在安全位快進到工進的過程中，根據(jù)噪音極限值的設(shè)定可以檢測到砂輪和工件是否接觸；根據(jù)噪音極限值的定義可以檢測砂輪是否處于一個安全位置；可以根據(jù)檢測砂輪在修整過程中的聲波發(fā)射圖形來判斷砂輪是否完全修好。如果聲波圖形連續(xù)不間斷時，可認為此砂輪修整完成。

2 P3SE硬件連接

圖1中,AE1是連接到AE傳感器1，Amphenol類型8-針的接頭；AE2是連接到AE傳感器2，Amphenol類型8-針的接頭；COM是串口RS232，Cannon型9針；AEI/O-----I/O信號接口，Cannon型15針的插頭(I/O接線圖如表1所示)；AN.OUT是模擬量輸出接頭；POWER 24 VDC是電源輸入接頭⊥-----接地(M5)。

圖1 P3SE背部視圖

表1 AE I/O信號接線圖

3 P3SE的學習與調(diào)整

3.1 邏輯通道A的絕對模式的學習操作步驟

此時砂輪接近工件的表面，把砂輪、頭架和冷卻液啟動起來，準備進入磨削狀態(tài)的學習。

此時可以通過手動進行磨削，直至出現(xiàn)火花(最好大于正常磨削時的火花)。這個過程持續(xù)60 s自動結(jié)束，或砂輪磨削工件的時間超過約10 s，可以按ENTER鍵手動結(jié)束。

3.2 GAP（消空程）的調(diào)整

如果軟件增益調(diào)制極限還無法達到正常狀態(tài)，可以調(diào)節(jié)硬件增益。

4 程序的編輯

4.1 FANUC系統(tǒng)PLC的編程(單通道)

圖2 PLC 編輯圖

Y0.0為GAP的循環(huán)請求

譯文：一位醫(yī)學檢驗實驗室技術(shù)人員的職責是在檢驗科學家的直接指導(dǎo)下，處理與準備用于檢驗和測試的人體、動物、視頻、誰、土壤、空氣等標本，并按照寫好的標準實驗程序進行常規(guī)檢驗分析。

X0.0為P3SE的GAP信號

M41為GAP-ON消空程開

M40為GAP-OFF消空程關(guān)

4.2 FANUC系統(tǒng)NC的編程

假設(shè)工件的磨削余量為0.4 mm編程(變量#528為工件外圓要求磨削到的尺寸)。

M08

S60M03

G010.0F8000

G01[#528+1.0]F5000

M41

G31P1[#528+0.3]F10

M40

G01[#528+0.1]F1.0

G01[#528+0.05][#628+0.05]F0.6

G01#528F0.2

G041.0

G01 U0.5W0.5F10.0

G01 U20.0F3000

M99

5 結(jié)語

在數(shù)控磨床上，如果沒有使用GAP(消空程)功能，NC編程就得按全部工件中余量最大的工件來進行編程，這樣會造成加工余量少的工件有一部分時間浪費在空行程上。另外，在上一道工序留給下道工序的加工余量一致性不是很穩(wěn)定的情況下，又沒有聲波監(jiān)測的功能，就會埋下安全隱患，可能造成生產(chǎn)的零件質(zhì)量不穩(wěn)定或產(chǎn)生安全事故。同樣，如果使用了GAP功能，就可以充分利用聲波監(jiān)測功能，做到加工過程的全控制，保證零件的質(zhì)量和生產(chǎn)的安全性，還通過消除加工過程的空運行那段行程，從而實現(xiàn)加工的高效率。所以，GAP功能為高質(zhì)、高效的安全生產(chǎn)提供了可能。

[1] MARPOSS S.P.A(UTD/MU)P3SE磨床的聲音監(jiān)測使用手冊[Z].2010.