數(shù)控機(jī)床中關(guān)于軸與光柵尺屏蔽的研究
2019-7-1 來源：沈陽飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)運(yùn)營部設(shè) 作者：李 虹
摘要：在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，為了排除某種故障的原因需要暫時(shí)屏蔽報(bào)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
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(duì)單個(gè)控制軸進(jìn)行屏蔽，或者對(duì)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(dòng)時(shí)，要對(duì)硬件進(jìn)行檢測(cè)，若電機(jī)或電纜損壞，將不能通過硬件檢測(cè)。為了不停止生產(chǎn)，此時(shí)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(hào)、反饋信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等CNC對(duì)伺服軸產(chǎn)生的各種信號(hào)通過參數(shù)進(jìn)行處理，即將某一個(gè)軸移除，機(jī)床照樣可以正常運(yùn)行無報(bào)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(shí)對(duì)某單個(gè)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(dòng)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(shí)這個(gè)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(dòng)器數(shù)據(jù)→DELETE MODULE→SAVE2光柵尺的屏蔽
相對(duì)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(cè)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(cè)元件受損，既申請(qǐng)備件又不想影響生產(chǎn)，這就需要將全閉環(huán)臨時(shí)改為半閉環(huán)，提高生產(chǎn)效率。或者當(dāng)機(jī)械傳動(dòng)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(cè)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(hào)，在PLC程序中把DB3X.DBX1.5=1，DB3X.DBX1.6=0則第一測(cè)量系統(tǒng)生效，若DB3X.DBX1.5=0，DB3X.DBX1.6=1，則第二測(cè)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(gè)數(shù)
MD31000 是否激活光柵尺（可不改）
同時(shí)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(dòng)比
MD31070 MD31080 測(cè)量系統(tǒng)傳動(dòng)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(gè)重要問題就是傳動(dòng)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(shí)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(dòng)比×導(dǎo)程），將兩個(gè)實(shí)際速度對(duì)比一下，如果相差不大，代表傳動(dòng)比正確。只有傳動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的精度誤差，會(huì)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(gè)測(cè)量系統(tǒng)，由于兩個(gè)測(cè)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(gè)測(cè)量系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換時(shí)，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(gè)非常重要的維修手段。屏蔽控制軸手段是排除軸相關(guān)報(bào)警，快速維修的方法之一，再一個(gè)就是提高機(jī)床的使用效率，在等備件的同時(shí)做到不停機(jī)，不等待。同時(shí)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(cè)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(duì)我們今后維修有很大的幫助。
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