武漢華中數(shù)控股份有限公司 余楹飛/ 葉琦/ 王増然
基金項目：“高檔數(shù)控系統(tǒng)在航空領域的示范應用”科技重大專項課題（2013ZX04012021）
摘要
華中8型是武漢華中數(shù)控股份有限公司開發(fā)的總線式數(shù)控系統(tǒng)，它基于具有完全自主知識產(chǎn)權的NCUC工業(yè)總線技術上，采用模塊化、開放式體系結構的高可靠性設計，具有高速高精、多軸多通道、車銑復合控制、云數(shù)控、五軸加工等控制功能，具有極高的性價比。本文主要介紹了華中8型數(shù)控系統(tǒng)進給軸當主軸使用的功能。
關鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)、模塊化、進給軸、主軸
Abstract
HNC-8 is a field-bus numerical control system developed by Wuhan Huazhong Numerical Control Co.Ltd. It is based on NCUC industrial bus technology with independent intellectual property rights, uses the high reliability design with modularization and open architecture, and is characterised as high cost-performance ratio with the control function of high-speed and high precision, multi-axes and multi-channels, turning-milling compound, cloud service of NC, 5-axis machining etc. This document specifies how to use the feed axis as the spindle in HNC-8.
Keywords: numerical control system, modularization, feed axis, spindle
一、 本文研究的目的和意義
國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在航空領域的應用水平相對較低，為了滿足航空制造領域關鍵零部件的加工需求，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)應進行功能的深度開發(fā)，提升國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能和可靠性水平。國產(chǎn)數(shù)控機床的主軸電機價格貴、力矩大、體積也大，一般情況下是速度控制。進給電機價格便宜、力矩小、體積也小，一般情況下是位置控制。華中8型數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)的進給軸當主軸使用的功能有非常重要的意義：在主軸安裝空間較小的機床上，進給軸電機體積小，可以替換主軸電機實現(xiàn)主軸電機的功能；進給軸電機價格便宜，用進給軸電機替換主軸電機可以降低成本；進給軸電機是位置控制模式，速度波動小，穩(wěn)定性好，加工的零件光潔度好；在雙主軸同步交換工件的過程中，進給軸電機的位置控制模式比主軸電機的速度控制模式精度更高，可以避免在交換工件的過程中扭傷工件。
二、 功能實現(xiàn)
1、參數(shù)設置
系統(tǒng)中需要設置的參數(shù)有：通道參數(shù)、坐標軸參數(shù)、設備接口參數(shù)。
（1）通道參數(shù)
將通道參數(shù)中參數(shù)號為040011的參數(shù)“主軸1軸號”設為3。此參數(shù)設為3后將和坐標軸參數(shù)中的邏輯軸3和設備接口參數(shù)中的“AX”配置的邏輯軸3達成映射關系。
（2）坐標軸參數(shù)
坐標軸參數(shù)中，邏輯軸3是主軸1的映射坐標軸。邏輯軸3中需要設置的參數(shù)見表1。
3中需要設置的參數(shù)見表1。
表1 邏輯軸3需要設置的參數(shù)
|
參數(shù)號 |
參數(shù)名稱 |
參數(shù)值 |
|
103000 |
顯示軸名 |
A |
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103001 |
軸類型 |
9 |
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103004 |
電子齒輪比分子 |
360000 |
|
103005 |
電子齒輪比分母 |
10000 |
（3）設備接口參數(shù)
設備參數(shù)中識別的邏輯軸3中需要設置的參數(shù)見表2。
表2 設備接口參數(shù)中需要設置的參數(shù)
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參數(shù)號 |
參數(shù)名稱 |
參數(shù)值 |
|
509010 |
工作模式 |
1 |
|
509011 |
邏輯軸號 |
3 |
|
509014 |
反饋位置循環(huán)方式 |
2 |
|
509015 |
反饋位置循環(huán)脈沖數(shù) |
10000 |
|
509016 |
編碼器類型 |
1 |
2、PLC設置
PLC中涉及到的F和G寄存器見表3。不同的邏輯軸號對應的F和G寄存器是不一樣的。如邏輯軸3對應的定向完成是寄存器F【3*80+1.5】，即F241.5。邏輯軸2對應的正轉(zhuǎn)寄存器G【2*80+1.6】，即G161.6。
表3 PLC中涉及到的F和G寄存器
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F【軸號*80+1.5】 |
定向完成 |
|
F【軸號*80+1.6】 |
零速到達 |
|
F【軸號*80+1.7】 |
轉(zhuǎn)速到達 |
|
G【軸號*80+1.5】 |
定向 |
|
G【軸號*80+1.6】 |
正轉(zhuǎn) |
|
G【軸號*80+1.7】 |
反轉(zhuǎn) |
PLC中需要修改的寄存器見表4。
表4 PLC中需要修改的寄存器
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修改前 |
修改后 |
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F403.8(定向完成) |
F241.5(定向完成) |
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F402.14(轉(zhuǎn)速到達) |
F241.7(轉(zhuǎn)速到達) |
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F402.15(零速到達) |
F241.6(零速到達) |
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G402.12（主軸定向） |
G241.5（主軸定向） |
將原PLC中圖1的內(nèi)容更改為圖2的內(nèi)容。
圖1（更改前）
三、 結束語
華中8型高檔型數(shù)控系統(tǒng)具有的進給軸當主軸使用的功能，可以滿足用戶不同的需求，在滿足生產(chǎn)要求的前提下，可以有效的降低用戶購買設備的成本，從而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的競爭力。此功能已經(jīng)在華中數(shù)控系統(tǒng)用戶處得到廣泛的應用，特別是在磨床中應用較多。另外，在一些航空航天用戶中，華中數(shù)控系統(tǒng)配置的雙通道、雙主軸高檔數(shù)控機床可以滿足航空航天領域關鍵零部件的加工需求，提升了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的功能水平，提升了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在航空領域的應用水平。
