技术

    在2002年我厂为某公司改造一台立式车床，该机床为双刀架控制，应用户要求将该机床右刀架改造为磨削刀架。由于802D系统主要应用在车削控制，因此在改造中主要难点是如何利用R参数实现磨削循环的加工程序编制。

    机床改造后可以通过电磨头对工件进行回转支承任意表面、内、外圆锥面、圆柱面等进行加工。由于砂轮在磨削过程中不断磨损，因此需要在磨削过程中对砂轮进行砂轮修整。砂轮修整基本上是通过金钢笔、砂轮修整器对砂轮进行手动修整，在砂轮修整完毕后，可直接进行工件的磨削加工而不需要进行再次对刀。

工件的磨削加工流程

    工件的磨削加工流程图如图1：

 

图1 工件的磨削加工流程图

用户参数说明

R1:砂轮最小直径

R2:砂轮最大直径

R3:砂轮直径

R4:砂轮宽度

R5:速度下限

R6:线速度上限

R7:线速度

R8:砂轮转速

R9:砂轮圆弧半径

R10:金刚笔半径

R11:金刚笔与花盘圆心距离

R12:金刚笔高度

R13:垫块高度

R14:磨架角度

R15:停顿时间 

R18:X轴精磨尺寸

R19:Z轴精磨尺寸

R20:X轴起始尺寸

R21:Z轴起始尺寸

R22:精磨每次进刀量

R23:精磨进给率

R24:精磨砂轮修整计数器

R25:精磨余量

R28:粗磨每次进刀量

R29:粗磨进给率

R30:粗磨砂轮修整计数器

R32:光磨次数

R33:光磨进给率

R36:砂轮修整量

R37:砂轮修整每次进给量

R38:砂轮修整进给率

R39:砂轮修整用安全让刀

R42:安全让刀量

R43:安全让刀每次进给量

R44:安全让刀进给率

R46:中间点X轴坐标

R47:中间点Z轴坐标

R50:单次磨削量

R51:进给率

R52:起始点

R53:终点

R54:当前位置 

R56:砂轮修磨量

R57:砂轮每次修磨量

R58:返回位置

R60:当前砂轮位置

R61:修砂轮用计数器

R62:错误标志

磨削加工程序

磨削加工程序如下:

N10 G90 G94 G18

N20 R62=0 ;错误标志

N30 L1 ;线速度计算

N40 IF R62<>0 GOTOF BB4

N50 R58=R20 ;修砂轮准备

N70 R51=R38 ;进给率

N80 L30 ;砂轮修整

N90 R50=R43 ;安全让刀每次进给量

N100 R51=R44 ;进给率

N110 R53=R20

N120 L20 ;安全让刀子程

N130 R60=R20 ;起始点

N140 R61=R30 ;砂轮修整计数器初值

N150 R50=R28 ;粗磨每次进刀量

N160 R51=R29 ;进给率

N170 IF R60>=R18+R25 GOTOF AA1 ;

N180 R62=10

N190 MSG(“错误10:错磨参数错误”)

N200 GOTOF BB4

N210 AA1:IF R60N220 L10 ;磨削子程序

N230 R60=R60-R28 ;修改档前位置

N240 R61=R61-1

N250 IF R61>0 GOTOB AA1

N260 R58=R60

N270 L30 ;砂轮修整

N280 R50=R43

N290 R51=R44

N300 R53=R60

N310 L20 ;安全让刀

N320 R61=R30

N330 GOTOB AA1

N340 AA2:R50=R60-R18+R25

N350 L10 ;最后一次粗磨

N360 R60=R18+R25 ;粗磨结束位置

N370 AA3:R58=R18+R25

N380 L30 ;砂轮修整

N390 R50=R43

N400 R51=R44

N410 R53=R60

N420 L20 ;安全让刀

N430 R61=R24

N440 R60=R18+R25

N450 R50=R22

N460 R51=R23

N470 IF R60>=R18 GOTOF BB1

N480 MSG(“错误11:精磨参数错误”)

N490 R62=11

N500 GOTOF BB4

N510 BB1:IF R60=R18 GOTOF BB3

N520 IF R60 N530 L10 ;磨削子程序

N540 R60=R60-R22

N550 R61=R61-1

N560 IF R61>0 GOTOB BB1

N570 R58=R60

N580 L30 ;砂轮修整

N590 R50=R43

N600 R51=R44

N610 R53=R60

N620 L20 ;安全让刀

N630 R61=R24 ;精磨砂抡修整计数器

N640 GOTOB BB1

N650 R50=R60-R18

N660 L10 ;最后一次精磨

N670 BB3:R60=R18 ;

N680 R50=0 ;步进刀

N690 R51=R33

N700 L10 P=R32;光磨

N710 G0 X=R20 Z=R21

N720 M5 ;停止主轴

N730 BB4:M2

 

L1 ;砂轮速度计算子程序

N10 R8=R7/R3

N20 R8=R8/3.14

N30 IF R8N40 MSG(“ 错误01:转速过高” )

N50 R62=1

N60 GOTOF LSA2

N70 LSA1:IF R8>R5 GOTOF LSA2

N80 MSG(“ 错误01:转速过低”)

N90 R62=2

N100 LSA2:RET

 

L20 ;安全余量磨削子程序

N10 R52=R53+R50

N20 R54=R52

N30 IF R54>=R53 GOTOF SLA1

N40 R62=3 ;错误码

N50 GOTOF SLA3

N60 SLA1:IF R54=R53 GOTOF SLA3

N70 IF R54N80 L10

N90 R54=R54-R50

N100 GOROB SLA1

N110 SLA2:R50=R54-R53

N120 L10

N130 R54=R53

N140 SLA3:RET

 

L30 ;砂轮修整子程序

N10 G0 X=R46 Z=R47;中间点(安

全位置 )

N20 R56=R39+R36

N30 R57=R37

N40 R80=R11-R3-R56

N50 G0 X=R80 Z=R12

N60 IF R56>=0 GOTOF LB1

N70 MSG(“ 错误04:砂轮参数错误”)

N80 R62=4

N90 GOTOF LB3

N100 LB1:IF R56=0 GOTOF LB3

N110 IF R56N120 L3

N130 R56=R56-R57

N140 GOTOB LB1

N150 LB2:R57=R56

N160 L3

N170 R56=0

N180 R3= $AA_IW[X]

N190 R3=R11-R3

N200 R60=R58+R42

N210 G0 X=R46 Z=R47 ;中间点(安全位置 )

N220 G0 X=R60+R3 Z=R21

N230 LB3:RET

技术改造中的现场调试

    在加工过程中遇到了如下问题:

    问题1:在加工圆锥面时，往复磨削过程中总有一个方向磨不到工件

    经检测查找原因，发现刀架在移动到丝杠不同位置处，丝杠各点反向间隙不一样，从而导致砂轮在往复磨削时有一个方向磨不到工件。

    解决方法:重新调整机械的结构，调整丝杠、丝母、斜铁、压板等处后，提高了机床的精度，再次进行磨削加工一切正常。

    问题2:R参数不能按顺序显示实际值

    经查找原因为选用的802D系统版本为02。01。06。具有预处理程序30段功能，所以R参数只显示预处理后的最后结果，但是程序运行还是按程序当前的实际值运行，不影响工件实际加工，

    解决方法:若要显示加工过程中R参数当前实际值，则必需在含有R参数的程序段之间加上STOPRE指令。

    问题3:实际坐标值运算正确，但余量坐标显示有误差

    经查找原因为由于系统直线位置的计算精度默认值为0.001,此值是指在机床坐标系下实际移动值，而在工件坐标系的直径值的计算精度为0.002，所以实际程序设计为0.005时，只显示偶数值0.004,但实际运行值正确。

    解决方法是将通用数据10200的值改为10000。

结语

    该机床已经投入使用近两年，我们利用R参数编程实现了802D系统在磨削机床控制中的应用。通过不断完善，该磨削加工程序运行十分可靠，稳定，完全实现了对802D系统的磨削加工要求。