數(shù)控機(jī)床中關(guān)于軸與光柵尺屏蔽的研究

摘 要：在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)報警時，為了排除某種故障的原因需要暫時屏蔽報警信息，進(jìn)行進(jìn)一步的排查，控制軸屏蔽或光柵尺屏蔽是經(jīng)常用到的，在屏蔽的過程中需要改變哪些相關(guān)參數(shù)，本文結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)，介紹了SIEMENS控制系統(tǒng)是如何進(jìn)行軸與光柵尺的屏蔽，為今后的維修和調(diào)試提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：SIEMENS系統(tǒng)；控制軸屏蔽；光柵尺屏蔽

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.023

0 引言

數(shù)控機(jī)床的核心是數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)功能和技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)又是通過參數(shù)實(shí)現(xiàn)的，因此熟悉數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)就可以很好的將它們應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床的維修中。本文主要介紹了在西門子系統(tǒng)中通過更改參數(shù)即可簡單的對單個控制軸進(jìn)行屏蔽，或者對光柵尺進(jìn)行屏蔽，將全閉環(huán)改為半閉環(huán)。

1 控制軸的屏蔽

數(shù)控系統(tǒng)在啟動時，要對硬件進(jìn)行檢測，若電機(jī)或電纜損壞，將不能通過硬件檢測。為了不停止生產(chǎn)，此時可將該軸進(jìn)行屏蔽處理，轉(zhuǎn)化為虛擬軸，使機(jī)床可以繼續(xù)工作。軸屏蔽是將指令信號、反饋信號、報警信號等CNC對伺服軸產(chǎn)生的各種信號通過參數(shù)進(jìn)行處理，即將某一個軸移除，機(jī)床照樣可以正常運(yùn)行無報警。

1.1 SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的軸屏蔽

在西門子數(shù)控系統(tǒng)中，有時對某單個軸進(jìn)行屏蔽，具體過程如下：

（1）在相應(yīng)的MD參數(shù)，設(shè)定軸參數(shù)：

MD30130 設(shè)定值輸出類型

MD30240 實(shí)際傳感器類型

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

（2）在驅(qū)動配置相應(yīng)菜單里找到該軸的模塊，設(shè)為“不生效”即可，此時這個軸就為虛擬軸，其相應(yīng)的模塊和電機(jī)就可以去掉了，將上面的參數(shù)改回原值，就可以恢復(fù)原狀態(tài)。

MENU SELECT鍵→START UP→MACHINE DATA→DRIVE CONFIG→選擇相應(yīng)驅(qū)動器數(shù)據(jù)→DELETE MODULE→SAVE

2 光柵尺的屏蔽

相對于半閉環(huán)控制機(jī)床，全閉環(huán)控制機(jī)床有著加工精度高，響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但是穩(wěn)定性不易控制，其檢測元件感應(yīng)同步器、光柵尺等容易受到不良環(huán)境的影響，當(dāng)檢測元件受損，既申請備件又不想影響生產(chǎn)，這就需要將全閉環(huán)臨時改為半閉環(huán)，提高生產(chǎn)效率?；蛘弋?dāng)機(jī)械傳動產(chǎn)生較大的噪聲，零件加工生產(chǎn)中有較大的超差，或機(jī)床無法正常進(jìn)行，最快捷的辦法就是全閉環(huán)改為半閉環(huán)，然后進(jìn)行精度打表，可以快速的排查機(jī)械故障。因此掌握屏蔽光柵尺的方法是一種行之有效的技術(shù)。

2.1 SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的光柵尺屏蔽

西門子數(shù)控系統(tǒng)從全閉環(huán)切換為半閉環(huán)主要是從機(jī)床數(shù)據(jù)參數(shù)和PLC程序兩方面著手，下面就從這兩方面分析如何進(jìn)行測量系統(tǒng)1、2的轉(zhuǎn)換。

2.1.1 PLC程序設(shè)置

在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則第一測量系統(tǒng)生效，若DB3X.DBX1.5=0，DB3X.DBX1.6=1，則第二測量系統(tǒng)生效。

2.1.2 機(jī)床數(shù)據(jù)參數(shù)

MD30200 編碼器的個數(shù)

MD31000 是否激活光柵尺（可不改）

同時要注意檢查與編碼器相關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)是否正確。

MD31030 絲杠螺距

MD31040 編碼器安裝在絲杠端

MD31050 MD31060 齒輪箱傳動比

MD31070 MD31080 測量系統(tǒng)傳動比

MD32450 反向間隙

由全閉環(huán)更改為半閉環(huán)控制系統(tǒng)要想正常的工作，一個重要問題就是傳動比如何設(shè)置，在西門子840D中可以在診斷頁面中，可看到電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，同時又可通過進(jìn)給軸速度計(jì)算出電機(jī)實(shí)際速度（電機(jī)實(shí)際速度=進(jìn)給軸速度/傳動比×導(dǎo)程），將兩個實(shí)際速度對比一下，如果相差不大，代表傳動比正確。只有傳動比設(shè)置正確，才能保證數(shù)控機(jī)床控制軸的速度環(huán)正確，運(yùn)行無誤。

反向間隙參數(shù)MD32450在半閉環(huán)控制中，是十分重要的參數(shù)，它是在軸換向時產(chǎn)生的精度誤差，會影響半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度。如果該軸有兩個測量系統(tǒng)，由于兩個測量系統(tǒng)的安裝方式不同，它們的反向間隙值也可能不同，在兩個測量系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換時，可方便進(jìn)行補(bǔ)償。

3 結(jié)論

在數(shù)控系統(tǒng)的維修中，經(jīng)常能用到的排故方法就是屏蔽，屏蔽控制軸和屏蔽光柵尺又是一個非常重要的維修手段。屏蔽控制軸手段是排除軸相關(guān)報警，快速維修的方法之一，再一個就是提高機(jī)床的使用效率，在等備件的同時做到不停機(jī)，不等待。同時有很多光柵尺相關(guān)聯(lián)的故障，遇到這種故障首先都是要先把光柵尺屏蔽，在我遇到這方面的問題多半是機(jī)械本身出了問題，這說明光柵尺可以把數(shù)控機(jī)床潛在的機(jī)械存在的問題檢測出來，并以故障的形式表現(xiàn)出來。因此掌握這兩種基本的屏蔽維修的方法對我們今后維修有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]SINUMERIK810D/840D簡明調(diào)試指南[S].2006.

作者簡介：李虹（1984-），女，河北樂亭人，學(xué)士，工程師，主要從事數(shù)控設(shè)備維修管理工作。