SINUMERIK840Dsl數(shù)控系統(tǒng)是西門子公司近年推出的面向車削、銑削和磨削機(jī)床的高端數(shù)控系統(tǒng),其幾乎可以適用于包括立式 / 臥式加工中心、車銑復(fù)合加工中心、各類磨床及專用機(jī)床在內(nèi)的所有數(shù)控機(jī)床與裝備等,具有多種專用數(shù)控功能和良好的開放性,便于針對具體數(shù)控裝備進(jìn)行多種深入的二次開發(fā)。以一臺由德國HELLER 公司生產(chǎn)的 MCH300 臥式加工中心數(shù)控改造為例,闡述 840Dsl 數(shù)控系統(tǒng)的幾種功能應(yīng)用,如加工中心的刀具管理、TRANSLINEHMIPro 人機(jī)界面應(yīng)用開發(fā),并針對 HELLER 公司自主開發(fā)的 IPM 刀具監(jiān)控系統(tǒng)的改造做闡述。
1 機(jī)床結(jié)構(gòu)
MCH300 臥式加工中心的主機(jī)部分是一臺帶有數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的臥式鏜銑床,數(shù)控軸有工作臺左右移動(X 軸)、主軸箱垂直移動(Y 軸)、主軸前后移動(Z 軸)、工作臺回轉(zhuǎn)(B 軸)、主軸(SP)和刀庫定位軸(MX 軸),帶有可交換工作臺,X、Y、Z 軸均通過封閉式直線光柵尺作全閉環(huán)控制,B 軸帶絕對值型圓光柵,主軸具有機(jī)械兩檔,通過直接位置編碼器實現(xiàn)全閉環(huán)控制。機(jī)床自帶鏈?zhǔn)降稁欤?0個刀位,帶有液壓控制的機(jī)械手用于換刀,機(jī)床背面有裝卸刀站。
2 系統(tǒng)配置
系統(tǒng)選用NCU720.3PN,并配置選項功能使其支持 6 個數(shù)控軸、2 個通道、2 個方式組,配置 OP01212”彩色TFT顯示器和MCP483PN機(jī)床控制面板,另選配TRANSLINEHMIProRuntime 版軟件及 CS 開發(fā)版軟件安裝在 PCU50.5 的 Operate 中。并加配刀具管理功能以支持手動刀具庫(虛擬刀庫)系統(tǒng)配置 HT2 手持終端用于對刀和近距離手動操作。各進(jìn)給軸均采用 SINAMICSS120書本型模塊驅(qū)動 1FT7 交流伺服電機(jī),所有伺服電機(jī)自帶的DriveCLiQ 接口編碼器均直接接入驅(qū)動總線,配置帶饋電功能的 ALM 電源模塊和 AIM 濾波接口模塊,可適應(yīng)供電電網(wǎng)電壓有一定波動情況下的運行。X、Y、Z 軸均更換新的 HEIDENHAINLC195 型絕對值光柵尺,所有閉環(huán)測量裝置均通過 SMC20 模塊將原光柵尺或編碼器的 EnDat 信號經(jīng)轉(zhuǎn)換接入到 DriveCLiQ 總線。系統(tǒng)共有 12 個測量系統(tǒng),故增加一個 NX10.3 擴(kuò)展數(shù)控單元。刀庫裝卸載站配置一只OP08T,通過以太網(wǎng)連接至 NCU,為布線和維修方便,增加一只 4 口工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī),將 PN 轉(zhuǎn)接盒、MCP483PN等集中接入。
3 功能實現(xiàn)
3.1 TRANSLINE
TRANLINEHMIPro 又叫 MyHMI/PRO,是專門用于輸送線、加工中心和裝配線開發(fā)大批量生產(chǎn)中操作和監(jiān)控任務(wù)的機(jī)床操作界面軟件,利用 OP 面板兩側(cè)的垂直軟鍵實現(xiàn)多個手動動作的操作與顯示,它常用于加工中心的調(diào)整模式下的手動刀具交換、可交換工作臺的手動操作等。該軟件功能強(qiáng)大,二次開發(fā)簡便,通用性較好。圖 1 為該項目文件運行時的截圖。
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結(jié) 語
本文主要就加工中心數(shù)控系統(tǒng)的主要功能進(jìn)行了闡述,該加工中心應(yīng)用的數(shù)控功能調(diào)試還有許多,如自動托盤管理(無人值守加工模式)、安全連鎖保護(hù)程序等,840Dsl 還有很多實用的功能值得學(xué)習(xí),如 MyScreens 用戶自定義界面、遠(yuǎn)程控制 / 監(jiān)控 / 管理 AccessMymachine 等,在此不一一贅述。