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802D SL数控系统的几种常用回参考点方法

2013-04-17徐开良霍蛟飞

机床与液压 2013年8期
关键词:挡块参考点丝杠

徐开良,霍蛟飞

(西京学院数控中心,陕西西安710123)

大多数数控机床每次上电后,第一个操作就是回参考点。这是因为大多数数控机床采用增量式测量元件作为位置测量装置。系统断电后,尽管可依靠后备电池维持记忆断电前的机床坐标值。但是,伺服系统重新上电后,机床的机械位置总会有微量变化,与记忆的坐标值有差别。因此,机床每次上电后,需要重新执行一次回参考点操作,建立机床精确定位基准。

1 回参考点的作用

(1)系统通过回参考点,确定机床坐标系的原点位置,建立机床坐标系。

(2)回参考点后,系统与各轴的位置测量系统同步,机械零点和电气零点重合,MDA、AUTO控制方式才能运行。

(3)确定了机床坐标系的原点位置后,各轴的软限位及各种误差补偿才能生效。因为它们都是在机床原点的基础上建立的。

(4)在加工过程中,可随时用G74指令返回参考点,目的是消除丝杠反向间隙补偿及丝杠螺距误差补偿的累积误差。因为,在机床交付使用前,虽然已对机床各轴丝杠的各种误差进行测试和补偿。但是,经过一段时间使用后,补偿值已不十分准确。在加工过程中,机床轴经多次反向及移动后,会形成累积误差。在需要精确定位时 (如镗孔),需先用指令使该轴自动返回参考点,精确定位后再进行加工。

2 回参考点方法

机床回参考点有多种方法,各种方法均有其优缺点,不能绝对地认为某种方法好、某种方法不好。

在这些方法中,有的互相排斥,有的则互相兼容。一般购进新机床后,只提供其中的一种方法。用户可根据自己的需要,增加一种 (可兼容的)或者用一种更适合自己操作习惯的方法 (不兼容的)取代原来的方法。或者由于回参考点减速开关损坏,无备件立即更换,但加工任务急迫,不允许机床停下来待修。这时,可采用应急措施,临时改用无挡块回参考点方法。

所有增加或者改变回参考点方法,只需改变一个或几个机床参数即可,不需要改动硬件,很方便。

各种回参考点方法介绍如下:

(1)方法一:手按键式方法

操作步骤:①进入回参考点方式;②用手一直按住回参考点轴的“方向键”,该轴朝参考点方向移动,找到参考点后停止移动,回参考点结束;③用同样的方法进行其他轴的回参考点操作;④也可以同时按着几个回参考点轴的“方向键”,同时回参考点。

特点:①回参考点时,手要一直按住回参考点轴的“方向键”。一旦松手,该轴立即停止移动,这有利于保护机床。因为当进行回参考点时,如发现前面有障碍物,马上松手,该轴立即停止移动,避免了刀具碰撞事故;②可根据机床现场情况,临时选择某轴优先回参考点,使主轴刀具避开障碍物;③这种方法特别适合于工作台上装有多种工夹具和零件的中小机床;④缺点是麻烦,费力,和下面介绍的方法二不能兼容。

设定方法:在回参考点公用参数 (详见第3节)设置正常的情况下,修改参数MD11300=1。

(2)方法二:点击按键式方法

操作步骤:①进入回参考点方式;②用手点击一下回参考点轴的“方向键”,该轴朝参考点方向移动,找到参考点后停止移动,回参考点结束;③用同样的方法进行其他轴的回参考点操作;④也可以同时点击几个回参考点轴的“方向键”,几个轴同时回参考点。

特点:①省事,只需点击一下回参考点轴的“方向键”即可;② 省时,几个轴可同时回参考点;③可根据机床现场情况,临时选择某轴优先回参考点,使主轴刀具避开障碍物;④缺点是一旦点击某轴回参考点“方向键”,该轴就一直移动,直到找到参考点为止,中间无法控制,除非按急停键,并且和方法一不能兼容。

设定方法:在回参考点公用参数设置正常的情况下,修改参数MD11300=0。

(3)方法三:点击“NC启动”键式方法

操作步骤。①进入回参考点方式;②点击“NC启动”键;③各轴根据预先设定的顺序,依次回参考点;④前一个轴回参考点结束,后一个轴才启动回参考点,同时只能有一个轴回参考点。

特点:①省事,只需点击一下“NC启动”键;②费时,同时只能有一个轴进行回参考点动作;③一旦按下“NC启动”键后,各轴按预先设定的顺序依次回参考点,中间无法控制,除非按急停键;④主要优点是可和方法一、方法二兼容,可同时存在,互不干涉。

设定方法:在回参考点公用参数设置正常的情况下,修改参数:

MD34110=1 第一顺序回参考点

=2 第二顺序回参考点

=3 第三顺序回参考点

(4)方法四:无挡块式回参考点方法

操作步骤:①先进入手动操作方式;②将各回参考点轴移动到参考点区域。区域宽度如下:采用编码器为位置测量装置,区域一般为一个丝杠螺距;采用光栅尺为位置测量装置,区域一般为50 mm或更宽;③再进入回参考点操作方式;④分别点击 (或按住)各轴回参考点的“方向键”,各轴移动到参考点位置后停止,回参考点结束。

特点:① 该方法不需要减速开关和减速挡块,避免了经常更换减速开关的麻烦 (减速开关是易损件);②当减速开关损坏时,可作为临时应急措施,不必停机待修;③本方法特别适用于用光栅尺作为位置测量装置的机床,因为光栅尺的零脉冲间距大(50 mm或更大)容易识别;④缺点是进入回参考点方式后找零脉冲信号速度不能高,一般小于300 mm/min。另外当采用编码器为位置测量装置时,参考点区域较窄,手动进入时,速度不能快。

设定方法:在回参考点公用参数设置正常的情况下,修改参数:

MD34000=0 不带减速开关和减速挡块

MD34040 找零脉冲信号速度 (应小于300 mm/min)

3 有关回参考点的参数

MD34000=0 无挡块回参考点 (方法四)

MD34000=1 有挡块回参考点 (方法一,二,三)

MD34010=0 正方向回参考点

MD34010=1 负方向回参考点

MD34020 趋向减速挡块速度 (高速)

MD34030 到参考点的最大安全距离

MD34040 寻找零脉冲速度 (低速,无挡块回参时应小于300 mm/min)

MD34050=0 正向寻找零脉冲MD34050=1 负向寻找零脉冲

MD34060 寻找零脉冲的最大安全距离

MD34070 由零脉冲到参考点的定位速度(中速)

MD34080 由零脉冲到参考点的距离 (±)

MD34092 参考点挡块电子偏移

MD34093 减速开关离开挡块到第一个零脉冲的距离 (用户不能设定)

MD34100 参考点相对机床坐标系位置

MD11300=0 点击式回参考点 (方法二)

MD11300=1 手按式回参考点 (方法一)

MD34110=1 第一个回参考点轴

MD34110=2 第二个回参考点轴

MD34110=3 第三个回参考点轴

MD34200=1 带零脉冲的增量编码器

4 结束语

以上介绍的4种回参考点的方法均在某校自主研发的850B加工中心上调试通过,设定方法简单,效果满意。这些方法可在采用SIEMENS 802D、810D、840D等系统的机床上直接套用或稍加改动就可应用,同时对采用其他系统的机床也具有启示作用。

【1】陈先锋.SIEMENS数控技术应用工程师[M].北京:人民邮电出版社,2011.

【2】SINUMERIK 802D Solution Line简明调试手册[M],2008.

【3】刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].北京:机械工业出版社,2006.

【4】王兹宜.现代数控维修[M].北京:中央广播电视大学出版社,2004.

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