SINUMERIK 828D模擬主軸功能用于C5225立車

張朝陽，申明付，耿玲，王周，許淵

（1.洛陽中重設(shè)備工程工具有限責(zé)任公司，河南洛陽4710002.中信重工機(jī)械股份有限公司，河南洛陽471000）

SINUMERIK 828D模擬主軸功能用于C5225立車

張朝陽1，申明付1，耿玲2，王周2，許淵2

（1.洛陽中重設(shè)備工程工具有限責(zé)任公司，河南洛陽4710002.中信重工機(jī)械股份有限公司，河南洛陽471000）

SINUMERIK 828D可以利用系統(tǒng)面板后X252口產(chǎn)生的模擬給定信號連接模擬主軸。828D數(shù)控系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)模擬主軸的運動控制功能，還可以實現(xiàn)模擬主軸的擋位顯示功能和變擋控制功能。

SINUMERIK 828D；模擬主軸；C5225立式車床

0 前言

公司的C5225立式車床使用年限已久，而且刀架的Z軸和X軸不能聯(lián)動，無法加工具有復(fù)雜曲面的零件，因此公司決定用SINUMERIK 828D對C5225立式車床進(jìn)行數(shù)控改造。因為828D數(shù)控系統(tǒng)只控制機(jī)床左刀架的進(jìn)給軸，所以要想實現(xiàn)主軸在NC系統(tǒng)中的編程控制，就必須利用SINUMERIK 828D的模擬主軸功能。

1 硬件連接

C5225立式車床的主軸由變頻器控制，828D PPU的X252.1，X252.2用于主軸的模擬給定輸出。PPU與變頻器的連接如圖1所示。

2 機(jī)床參數(shù)設(shè)置

模擬主軸也需要和進(jìn)給軸一樣設(shè)定機(jī)床參數(shù)，C5225立式車床的模擬主軸設(shè)定的主軸機(jī)床參數(shù)見表1，其中帶“*”的參數(shù)要根據(jù)機(jī)床的實際情況輸入。

3 模擬主軸的運動控制

SINUMERIK 828D數(shù)控系統(tǒng)可以利用系統(tǒng)面板后X252口產(chǎn)生的模擬給定信號連接模擬主軸。將828D PPU的X252.1和X252.2腳和變頻器的模擬量輸入接口AI1和GND連接起來，這樣在NC系統(tǒng)的工件程序中輸入電機(jī)運動指令M03（M04）S_后，NC系統(tǒng)就會產(chǎn)生對應(yīng)的0-10V的模擬電壓，而且模擬電壓就可以通過PPU的X252.1和X252.2腳輸入到變頻器的模擬量接口中，就可以實現(xiàn)模擬主軸的運動控制。

4 模擬主軸的擋位顯示

828D數(shù)控系統(tǒng)可以在HMI上顯示出機(jī)床主軸目前所在的擋位（圖2）。

828D數(shù)控系統(tǒng)中與模擬主軸的擋位顯示相關(guān)的接口信號是DB3802. DBX2000.0，DB3802. DBX2000.1，DB3802. DBX2000.2，DB3802. DBX2000.3。這些接口信號代表的分別是實際齒輪級A，B，C和齒輪已經(jīng)換擋。3個齒輪級A，B，C的狀態(tài)組合起來，表示機(jī)床主軸的擋位，CBA為001，010，011，100，分別代表是I擋～I(xiàn)V擋。

圖1828 D PPU與變頻器的連接

表1 C5225立式車床的模擬主軸的參數(shù)列表

圖2828D模擬主軸的擋位顯示

用C5225立式車床主軸I擋～I(xiàn)V擋的變擋限位開關(guān)I4.3，I4.4，I4.5，I4.6來控制PLC接口信號DB3802.DBX2000.0，DB3802.DBX2000.1，DB3802.DBX2000.2，DB3802.DBX2000.3。變擋限位被壓住，對應(yīng)的PLC接口信號就輸出為1。

例如主軸在III擋上，III擋的限位開關(guān)I4.5被壓住，是個常開點，那么接口信號DB3802.DBX2000.0，DB3802.DBX2000.1（III擋為011）和DB3802.DBX2000.3為1，齒輪級CBA的組合就是011，輸入到NCK中，HMI上就會顯示III擋。

5 模擬主軸的變擋控制

828D數(shù)控系統(tǒng)可以通過在NC系統(tǒng)中的編程指令使模擬主軸變擋，與此相關(guān)的接口信號是DB3902.DBX2000.0，DB3902. DBX2000.1，DB3902.DBX2000.2，DB3902.DBX2000.3。這些接口信號代表的分別是設(shè)定齒輪級A，B，C和齒輪級需要改變。3個設(shè)定齒輪級A，B，C的狀態(tài)組合起來表示的也是機(jī)床主軸的擋位。模擬主軸的變擋控制與擋位顯示的接口信號的不同之處在于接口信號DB3802.DBX2000.0，DB3802.DBX2000.1，DB3802. DBX2000.2，DB3802.DBX2000.3是PLC送到NCK的信號，而接口信號DB3902.DBX2000.0，DB3902.DBX2000.1，DB3902. DBX2000.2，DB3902.DBX2000.3是NCK送到PLC的信號。

828D數(shù)控系統(tǒng)中用數(shù)控指令M41，M42，M43，M44和M40來控制模擬主軸的變擋。C5225立式車床的主軸共分為四擋，分別是I擋0~5 r/min；II擋5~8 r/min；III擋8~16 r/min；IV擋16~ 32 r/min。M41，M42，M43，M44對應(yīng)的就是主軸的I擋~IV擋。例如主軸目前是在II擋，在NC系統(tǒng)的工件程序中輸入指令M41，接口信號DB3902.DBX2000.3和DB3902.DBX2000.0（I擋組合為001）就輸出為1，通過編制的PLC程序控制機(jī)床主軸變?yōu)镮擋。

828D數(shù)控系統(tǒng)的模擬主軸還可以自動檢測擋位并且變擋。例如主軸目前在II擋，轉(zhuǎn)速范圍是5~8 r/min。在NC系統(tǒng)的工件程序中輸入指令M40S2（S2就是工作臺轉(zhuǎn)速為2 r/min），主軸就可以自動變擋到I擋。

SINUMERIK 828D數(shù)控系統(tǒng)的模擬主軸功能使得操作者不僅可以手動控制機(jī)床主軸還可以在NC系統(tǒng)中通過編程指令來控制機(jī)床主軸，使得機(jī)床的操作更加方便簡捷，提高了機(jī)床加工效率。

〔編輯 利文〕

TH17

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10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2017.01.30