SINUMERIK840D系統(tǒng)加工中心增量銑技術(shù)

梅雪 任東平

摘要：通過(guò)編制宏程序，改變賦值變量，實(shí)現(xiàn)在銑削任意深度時(shí)自動(dòng)增量銑，當(dāng)銑削到要求深度時(shí)可自動(dòng)退刀，此宏程序可應(yīng)用范圍廣泛，在整個(gè)使用過(guò)程中大大節(jié)省編程時(shí)間，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率。

Abstract： By programming macro program and changing assignment variables， automatic incremental milling can be realized when milling any depth， and automatic tool withdrawal can be realized when milling to the required depth. This macro program can be applied in a wide range， greatly saving programming time in the whole use process， improving product quality and processing efficiency.

關(guān)鍵詞：宏程序;增量銑;SINUMERIK840D系統(tǒng)

Key words： macro program;incremental milling;SINUMERIK 840D system

中圖分類號(hào)：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）18-0111-02

0? 引言

西門子SINUMERIK840D系統(tǒng)是開放式的數(shù)控系統(tǒng)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)通道實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)變量和外部R參數(shù)之間的相互傳遞，因此能夠比較輕易的通過(guò)宏指令去實(shí)現(xiàn)重復(fù)循環(huán)的功能。在加工中心、數(shù)控龍門銑、數(shù)控鏜銑床中應(yīng)用廣泛。西門子數(shù)控系統(tǒng)中具有宏程序的使用、調(diào)用、管理的功能。對(duì)于增量銑削的宏程序，西門子也有一些程序模塊，例如增量銑圓、銑多邊形等，但通用型的增量銑宏程序缺少。本文編制的數(shù)控宏程序針對(duì)加工過(guò)程中的增量性來(lái)實(shí)現(xiàn)絕大多數(shù)零件和形狀的增量銑，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀時(shí)自動(dòng)增量、自動(dòng)退刀在整個(gè)使用過(guò)程中大大節(jié)省編程時(shí)間，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率。

1? 增量銑的宏程序

通過(guò)研究我公司聯(lián)接板鍵槽的銑削加工。聯(lián)接板的鍵槽為規(guī)則長(zhǎng)方形，刀路軌跡比較簡(jiǎn)單，但是需要多次進(jìn)刀和退刀，編程過(guò)程中存在大量重復(fù)程序段，導(dǎo)致程序段非常長(zhǎng)，編程過(guò)程復(fù)雜且繁瑣。經(jīng)過(guò)對(duì)不同大小、深度的鍵槽的研究，可以編制宏程序儲(chǔ)存為子程序代替原有繁瑣的程序段。此宏程序準(zhǔn)確完成從增量到外部主程序循環(huán)到再增量，并且程序只需要在調(diào)用子程序后對(duì)變量進(jìn)行賦值，所有的計(jì)算過(guò)程系統(tǒng)可自行處理，如圖1所示為此宏程序的簡(jiǎn)單邏輯關(guān)系。

主程序中按照?qǐng)D紙要求對(duì)應(yīng)填寫尺寸，在主程序中確定銑削形狀的同時(shí)，只需要修改各別參數(shù)及能使用于不同鍵槽加工。并找出自動(dòng)進(jìn)刀和退刀的規(guī)律，給定加工深度、確定增量和安全距離。

首先設(shè)置共有變量，ZLX：增量銑、ZL：增量、ZS：總深、DY：第一刀、X：X起始位置、Y：Y起始位置、Z：Z起始位置，編程如下：

N10 PROC ZLX（REAL _ZS，REAL _DY，REAL _ZL，REAL _X，REAL _Y，REAL _Z） SBLOF DISPLOF

N15

? ? IF （_ZSFR[15]==8888）AND（_Z==0）

? ? _ZL=_ZSFR[16]

? ? ENDIF

N20 if _z==0 gotof sb

N25 if r100==-123456 gotof cc

N30 if _zl==_zs gotof bbb

N35 r100=r100+_zl

N40 if _dy-r100>_zs gotof aa

N45 if _dy-r100<=_zs gotof bbb

N50 g90

N55 aa：g0 z=_z

N60 g0 x=_x y=_y

N65 g0 z=_dy-r100

N70 m17

N75 bbb：g0 z=_z

N80 g0 x=_x y=_y

N85 g0 z=_zs

N90 r100=-123456

N95 m17

N100 cc：

? ? ?STOPRE

? ? ?IF _Z==0

? ? ?_ZSFR[15]=0

? ? ?ENDIF

N102 g0 z=_z

N105 r100=0

N110 ret（"rdp2"，1）? ? ?（返回主程序中rdp2）

N125 sb：

N130 if r100==-123456 gotof cc

N135 if _zl==_zs gotof bbb

N140 r100=r100+_zl

N145 if _dy-r100>_zs gotof aa

N150 if _dy-r100<=_zs gotof bbb

N155 g90

N160 aa：

N165 g0 x=_x y=_y

N170 g0 z=_dy-r100

N175 m17

N180 bbb：

N185 g0 x=_x y=_y

N190 g0 z=_zs

N195 r100=-123456

N200 m17

N205 cc：

? ? ?STOPRE

? ? ?IF _Z==0

? ? ?_ZSFR[15]=0

? ? ?ENDIF

N210 r100=0

N215 ret（"rdp2"，1）? （返回主程序中rdp2）

N220 ;DEF CHAN REAL _HEHE

N225 ;REDEF _HEHE INIRE

以上為整個(gè)宏程序段，可在機(jī)床上直接儲(chǔ)存機(jī)床系統(tǒng)宏指令內(nèi)，使用時(shí)可直接調(diào)用子程序。運(yùn)用此段宏程序使用時(shí)，有一點(diǎn)需要注意，因?yàn)樾枰啻翁胱映绦蚝吞胫鞒绦騺?lái)回轉(zhuǎn)移，所以程序中轉(zhuǎn)移指令的運(yùn)用非常頻繁，因此運(yùn)用此宏程序需要增加轉(zhuǎn)移指令“RDP2：GOTOB RDP1”，也是因?yàn)槭褂么嗣畲蟠筇岣摺Ｕ麄€(gè)程序邏輯比較簡(jiǎn)單清晰，具有很好的程序的可讀性強(qiáng)。

2? 具體應(yīng)用

操作人員在使用此程序時(shí)，使用尋邊器完成對(duì)刀，確定起刀點(diǎn)的初始位置即X、Y、Z的初始位，其次給出進(jìn)刀軌跡，然后調(diào)用宏程序并對(duì)所設(shè)定的變量賦值。

舉例說(shuō)明：此為一個(gè)鍵槽參數(shù)：長(zhǎng)210×寬80 別設(shè)置X、Y、Z的初始位置925、15、0。

……

N10 M42

N20 T50 M06

N30 MSG（"D50插銑刀，銑槽80+0.245，+0.085"）

N40 G54S1200F600M03D1

N50 G0Z300

N60 RDP1： ZL（ -21.3， -0.3， 1， 925， 15.16， ）? ?（跳入子程序）

N70 G01X670

N80 G01Y-15.16

N90 G01X925

N100 RDP2：GOTOB RDP1

N110 G153G0Z0

N120 G0Y-500

N110 M42

N120 T25 M06

N130 MSG（"D32立銑刀，銑槽80+0.245，+0.085"）

N140 G54S1000F200M03D1

N150 G0Z300

N160 R1=24.1? ?;標(biāo)準(zhǔn)24

N170 RDP1： ZL（ -21， 0， 100， 915， R1， ）

N180 G01X670

N190 G01Y=-R1

N200 G01X915

N210 RDP2：GOTOB RDP1

N220 G153G0Z0

N230 G0X780Y0

……

運(yùn)用此宏程序便可輕松完成銑成的鍵槽，整個(gè)程序段應(yīng)用此程序銑成的鍵槽，完全達(dá)到圖紙精度要求。對(duì)于新入手的操作人員來(lái)說(shuō)操作方便。程序設(shè)定了進(jìn)刀量，可對(duì)產(chǎn)品的加工參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

3? 拓展范圍

由于宏程序只是針對(duì)Z軸方向的增量的情況下，對(duì)于工件的形狀，要求較低，在針對(duì)復(fù)雜形狀的工件時(shí)，只需要模擬出第一刀的走刀軌跡，后續(xù)可直接調(diào)用宏程序，如圖2和圖3所示，經(jīng)應(yīng)用此宏程序大大減少程序段。此程序可以進(jìn)一步拓展。建立的宏程序指令可以存入機(jī)床系統(tǒng)后臺(tái)后長(zhǎng)期有效，在西門子SINUMERIK840D和SINUMERIK802D上都均得到驗(yàn)證，加工過(guò)程零錯(cuò)誤，程序非常穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)此宏程序驗(yàn)證提高了程序的通用性。

編程人員在編制一些復(fù)雜工件時(shí)，利用此增量銑宏程序，比普通方法顯得更方便、簡(jiǎn)潔和高效。減少了程序的修改和效驗(yàn)時(shí)間。條理性和邏輯性更強(qiáng)，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效能，有顯著的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明紅.數(shù)控技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[2]杜軍.數(shù)控宏程序編程手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[3]文懷興，夏田編著.數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第二版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2011.