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（2）淬火輔助工藝參數(shù)的處理。在淬火零件加工過(guò)程中，都會(huì)涉及到一些淬火機(jī)床加工輔助工藝參數(shù)，如淬火進(jìn)給速度F，延時(shí)時(shí)間X等，這些參數(shù)即可以通過(guò)LCD規(guī)劃的變量表格輸入，也可以通過(guò)具體數(shù)值直接給定，如上例說(shuō)明描述。工藝參數(shù)界面規(guī)劃如下：
5.2齒輪類(lèi)零件加工
直齒淬火的一個(gè)淬火周期過(guò)程如下：Z軸快速進(jìn)給到淬火起點(diǎn)B-----X軸淬火感應(yīng)頭進(jìn)給到齒根----Z軸以淬火速度提升，淬火感應(yīng)頭由淬火起點(diǎn)B上升到淬火終點(diǎn)C----Z軸，繼續(xù)以快速進(jìn)給提升到噴液安全距離D---- X軸淬火感應(yīng)頭退回到齒頂---Y軸分度一個(gè)齒距A。直齒齒輪一個(gè)加工周期的G代碼編輯如下：
N01 G01 Z#210 F#212 Z軸提升到進(jìn)給起點(diǎn)位置（直齒輪）
G01 X#250 F#213 X軸進(jìn)給到淬火位置，進(jìn)給F值 #213
M9 淬火感應(yīng)器加熱
G04 X#145 延時(shí)變量#145秒
M25 冷卻噴液開(kāi)
G04 x0.5
M27 輔助冷卻噴液開(kāi)
G01 Z#220 F#222 Z軸提升到淬火終點(diǎn)，進(jìn)給F值 #222
M10 淬火感應(yīng)器停止加熱
G04 x0.5
M28 輔助噴液關(guān)
G01 Z#230 F#223 Z軸提升到噴液停止位置D，進(jìn)給F值 #223
G04 X#124 延時(shí)變量#124秒
M26 主噴液延時(shí)斷
G01 X#240 F#213 X軸退回，進(jìn)給F值 #213
G01 Z#210 F#212 Z軸下降到進(jìn)給起點(diǎn)位置，進(jìn)給F值 #212
N100 G01 Y#13125 F#168 Y軸分度，進(jìn)給F值 #168
N20M99
以上的舉例，只是齒輪類(lèi)零件的一個(gè)齒加工周期的工藝過(guò)程，對(duì)于多齒零件編程如果依靠操作者人工G代碼編程和示教方式生成數(shù)據(jù)并不合適。因此需要更為便利的編輯功能來(lái)實(shí)現(xiàn)G代碼的自動(dòng)生成和處理。
6 編程方式討論
6.1 增量編程配合宏指令編程方式
宏指令編程就是利用CNC系統(tǒng)自身MACRO宏指令功能，進(jìn)行數(shù)學(xué)、邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)加工程式自動(dòng)循環(huán)。例如：
G65 L01 P#1 A0 齒數(shù)加工計(jì)數(shù)#1清零
N01 G01 Z#210 F#212 Z軸提升到進(jìn)給起點(diǎn)位置（直齒輪）
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-------------------- 直齒齒輪一個(gè)加工周期的G代碼
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G01 Z#210 F#212 Z軸下降到進(jìn)給起點(diǎn)位置，進(jìn)給F值 #212
N100 G01 V#999 F#168 Y軸增量分度齒距#999，進(jìn)給F值 #168
G65 L01 P#2 A#1 當(dāng)前齒數(shù)#1送入#2
G65 L02 P#1 A#2 B1 #2+1=#1加工計(jì)數(shù)#1加一
G65 L81 P02 A#1 B#3 判斷，如果#1=#3，GOTO N02 #3為設(shè)定齒數(shù)
G65 L84 P01 A#1 B#3 判斷，如果#1<#3，GOTO N01 #3為設(shè)定齒數(shù)
N02 M02
通過(guò)CNC增量編程，并配合MACRO宏指令功能編程方式，Y軸的增量進(jìn)給V值必須設(shè)定的很精確，否則會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差！并且機(jī)械上的誤差是沒(méi)有辦法通過(guò)具體的數(shù)據(jù)修正。此外MACRO宏指令屬于NC高階應(yīng)用語(yǔ)言，使用者也較難掌握，因此該方案并不是齒輪編程的最佳應(yīng)用方案。
6.2通過(guò)變量表格和CNC自動(dòng)生成G代碼數(shù)據(jù)鏈方式
通過(guò)上述G代碼的編輯不難發(fā)現(xiàn)，齒輪在淬火加工時(shí)，每個(gè)齒的加工過(guò)程中，其G代碼數(shù)據(jù)X、Z值都是固定不變的。以直齒齒輪為例，只有Y軸的分度數(shù)據(jù)Y#13125需要不斷的更新，而X、Z值可以通過(guò)變量的形式固化在NC程序中去。而Y值Y#13125的數(shù)據(jù)在不考慮修正的情況下，差值是固定的增量數(shù)值等于一個(gè)齒距。故可以利用CNC的特殊執(zhí)行模式R154、R242來(lái)實(shí)現(xiàn)變量表格和CNC自動(dòng)生成G代碼數(shù)據(jù)鏈的編輯方式。該方案的核心方法如下：
6.3 CNC狀態(tài)C255和R242的說(shuō)明
在編輯模式下，利用PLC使CNC狀態(tài)C255=1，即可激活R242功能。當(dāng)R242=特定數(shù)值時(shí)，CNC可以實(shí)現(xiàn)特定的自定義按鍵功能。從而可以在編輯模式下自動(dòng)生成程式內(nèi)容，配合LCD變量表格功能，程式就可以以變量表格數(shù)據(jù)鏈的形式展現(xiàn)給使用者，而且變量表格里的生成的每個(gè)數(shù)據(jù)都可以單獨(dú)修改。
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R242值 |
PLC動(dòng)作 |
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=69 |
刪除當(dāng)前程式 |
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=98 |
編輯模式下由PLC插入一行程式 |
自動(dòng)生成Y軸數(shù)據(jù)鏈的PLC規(guī)劃如下
6.4 R154的說(shuō)明
中達(dá)電通PUTNC-H4系列CNC，除了有標(biāo)準(zhǔn)G，MCODE執(zhí)行模式外，還有另一種較特殊的執(zhí)行模式。只要 R154 有某一BIT位為1后，CNC就會(huì)被切換到特殊的執(zhí)行模式中，并且依照指定的程序位置來(lái)做子程序跳躍的功能。 R154 可以同時(shí)多個(gè) BIT ON，但每單節(jié)只執(zhí)行一次跳躍動(dòng)作 (BIT位較低的，優(yōu)先權(quán)高)。
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CODE |
R154 |
Program |
數(shù)據(jù)存放地址 |
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Y |
BIT24=ON |
O0792 |
#13125 |
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Z |
BIT25=ON |
O0793 |
#13126 |
舉例說(shuō)明：主程序單節(jié)N00 Y36.000
當(dāng)R154bit24=1時(shí)，在主程序在執(zhí)行過(guò)程中，并不會(huì)去執(zhí)行N00 Y36.000 而是會(huì)去執(zhí)行子程序O0792里的程式內(nèi)容，數(shù)據(jù)36.000同時(shí)被CNC存放到變量地址#13125。
所以只要將齒輪加工一個(gè)齒的加工程式固化到子程序O0792中，并且在主程序執(zhí)行過(guò)程中，能夠不斷將Y軸的分度數(shù)據(jù)賦值到變量地址#13125里，即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)齒輪的連續(xù)淬火加工控制。
通過(guò)變量表格和CNC自動(dòng)生成G代碼數(shù)據(jù)鏈方式也同樣適用于斜齒齒輪和其它各類(lèi)齒輪零件的編輯，在此不在復(fù)述。通過(guò)這種方案，最終用戶(hù)無(wú)須具備N(xiāo)C編程的知識(shí)和能力，只需根據(jù)編輯對(duì)話(huà)框的要求填入相應(yīng)工藝參數(shù)，就可以通過(guò)PLC運(yùn)算自動(dòng)計(jì)算出Y軸分度的絕對(duì)坐標(biāo)數(shù)值，不會(huì)存在增量方式的累計(jì)誤差，并且可以以G代碼的形式存儲(chǔ)下來(lái)。操作者還可以根據(jù)實(shí)際加工情況來(lái)修改變量表格中數(shù)據(jù)鏈的數(shù)值，因此使用最為簡(jiǎn)單和便利，是齒輪編程的最佳應(yīng)用方案。
為了滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求和淬火機(jī)床加工光軸類(lèi)零件的需要，我們?cè)O(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)G代碼編程和變量表格兩種編程方式，操作者只需在編輯LCD畫(huà)面選擇不同的路徑即可。
6 結(jié)束語(yǔ)
本案只是中達(dá)電通--通用型CNC數(shù)控系統(tǒng)在產(chǎn)業(yè)機(jī)械上的一個(gè)典型應(yīng)用。對(duì)于CNC產(chǎn)業(yè)機(jī)械而言，CNC系統(tǒng)的操作和使用，以及零件加工的工藝條件都和標(biāo)準(zhǔn)的金屬切削類(lèi)數(shù)控機(jī)床存在很大的差異，所以最佳的客制化方案是應(yīng)該在充分了解產(chǎn)業(yè)機(jī)械的加工工藝特點(diǎn)和機(jī)床的最終用戶(hù)操作和使用需求的基礎(chǔ)上來(lái)開(kāi)發(fā)的實(shí)現(xiàn)的。
只有從客戶(hù)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，并結(jié)合中達(dá)電通----通用型CNC，開(kāi)放的系統(tǒng)架構(gòu)這一優(yōu)點(diǎn)，合理的對(duì)CNC系統(tǒng)的PLC和LCD進(jìn)行規(guī)劃開(kāi)發(fā)，才能夠?yàn)榭蛻?hù)提供更有價(jià)值的客制化控制解決方案。
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