0 前言

　　數(shù)控重型臥式車床對(duì)加工一些超大超長(zhǎng)零件,如大型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等大型軸類零件(或筒形零件)時(shí),一般配置為雙刀架,即加工長(zhǎng)零件時(shí),兩個(gè)刀架可同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工,提高了加工效率,傳統(tǒng)的雙刀架機(jī)床是兩套獨(dú)立的數(shù)控系統(tǒng),在加工過(guò)程中是兩個(gè)獨(dú)立的個(gè)體,無(wú)法同時(shí)兼顧和顯示兩個(gè)刀架的加工狀態(tài)。本文介紹采用西門子840D雙通道雙方式組功能,在加工工件時(shí)可以隨時(shí)切換兩個(gè)通道,顯示觀測(cè)到相互的加工狀態(tài),并通過(guò)兩個(gè)通道內(nèi)的數(shù)據(jù)采集、比較、交換,方便快捷的對(duì)工件進(jìn)行加工。

1 系統(tǒng)硬件連接

　　雙刀架數(shù)控臥式車床是由一個(gè)模擬主軸和兩個(gè)刀架組成,所以數(shù)控系統(tǒng)需選擇840D系統(tǒng)雙通道雙方式組功能。硬件由一個(gè)電源模塊I/RF、一個(gè)NCU 模塊、四個(gè)單軸驅(qū)動(dòng)模塊FDD、四個(gè)伺服電機(jī)、光柵尺、一個(gè)主軸模塊ANA 組成。PLC采用S7 - 300,每一刀架都配有一個(gè)PCU模塊、一個(gè)OP、一個(gè)手持單元、一個(gè)機(jī)床操作板MCP。左右刀架系統(tǒng)能獨(dú)立操作,互不影響。

　　系統(tǒng)硬件接線如圖示:

2 系統(tǒng)、機(jī)床數(shù)據(jù)的設(shè)置

　　圖2、圖3,由于NCK/PLC、PCU (MMC) 、MCP都是OPI總線上的設(shè)備,所以各部件的總線地址不能沖突。修改PCU (MMC)的地址: 在OP上按壓起動(dòng)MMC操作面板, 在MMC 地址項(xiàng)中修改PCU(MMC)的地址。修改MCP的地址:通過(guò)MCP面板后的DIP開關(guān)設(shè)定。

　　左刀架MCP面板后DIP開關(guān)設(shè)定為6;右刀架MCP面板后DIP開關(guān)設(shè)定為7。

　　圖2 建立左刀架OPI總線

　　圖3 建立右刀架OPI總線

　　圖4通用機(jī)床數(shù)據(jù)的設(shè)定

　　圖5、圖6,通道參數(shù)的設(shè)定。不同的通道可以執(zhí)行不同的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),且各通道間互不影響。對(duì)于雙刀架數(shù)控臥式車床,需要使用兩個(gè)通道,方式組可以用一個(gè)也可以用兩個(gè),即兩個(gè)刀架可以同時(shí)在JOG或AUTO方式加工,也可以一個(gè)刀架在JOG方式加工,另一個(gè)刀架在AUTO方式加工。

　　圖7,機(jī)床上所有直線軸必須設(shè)定以下軸參數(shù)

　　圖8,配置驅(qū)動(dòng)器參數(shù)后, FDD模塊上的紅燈滅,這時(shí)各軸可以運(yùn)行。

3.程序編寫及調(diào)試

　　3.1 修改OB1

　　因?yàn)閮蓚€(gè)通道分屬于兩個(gè)方式組,即面板1對(duì)應(yīng)方式組1 (通道1) 、面板2對(duì)應(yīng)方式組2 (通道2) ,所以在OB1 中需要調(diào)用2 個(gè)機(jī)床面板FC27 (左刀架) 、FC28 (右刀架)如下:

　　CALL FC 27　　BAGNo: =B#16#11　　ChanNo: =B#16#1　　Sp indle IFNo: =B#16#5　　FeedHold: =M1. 0　　Sp indleHold: =M1. 1　　CALL FC 28　　BAGNo: =B#16#2　　ChanNo: =B#16#2　　Sp indle IFNo: =B#16#5　　FeedHold: =M1. 2　　Sp indleHold: =M1. 3

　　3.2 修改OB100

　　雙刀架要連接兩個(gè)面板,設(shè)置OB100中FB1的參數(shù)即可激活第二面板。

　　CALL FB 1,DB7　　MCPNum: = 2　　MCP1 In: = P# I 100. 0　　MCP1Out: = P#Q 100. 0　　MCP1StatSend: = P#Q 108. 0　　MCP1StatRec: = P#Q 102. 0　　MCP1BusAdr: = 7　　MCP1Timeout: = S5T#700MS　　MCP1Cycl: = S5T#200MS　　MCP2 In: = P# I 0. 0　　MCP2Out: = P#Q 0. 0　　MCP2StatSend: = P#Q 8. 0　　MCP2StatRec: = P#Q 12. 0　　MCP2BusAdr: = 6　　MCP2Timeout: = S5T#700MS　　MCP2Cycl: = S5T#200MS

　　在完成上述硬件及軟件配置后, 按壓OP 上的“CHANNEL”健,就能切換兩個(gè)通道的狀態(tài)。這樣就使操作者能隨時(shí)掌握兩個(gè)刀架的加工狀況,以便操作者能對(duì)兩個(gè)刀架的加工及時(shí)作出相應(yīng)的調(diào)整。

4 結(jié)論

　　同一數(shù)控系統(tǒng)雙屏顯雙刀架單獨(dú)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制技術(shù)廣泛應(yīng)用在我公司的雙刀架數(shù)控重型機(jī)床上,其硬件電路設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)的雙系統(tǒng)(802 D sl)簡(jiǎn)單,軟件編程、參數(shù)設(shè)置更加方便,使機(jī)床兩個(gè)刀架在運(yùn)行中,操作方式互相獨(dú)立,互不干涉,兩個(gè)顯示器隨時(shí)可互相觀測(cè)到對(duì)方的狀態(tài)。將機(jī)床兩個(gè)數(shù)控刀架溶為一體,不但操作方便且提高了機(jī)床的性能。同時(shí)也大大提高了臥式車床的加工效率。