MARPOSS E9量仪在端外圆磨床改造中的应用

   2019-06-26 49
核心提示:[db:简介]

    摘  要  以端外圆磨床磨削加工程序为例,介绍MARPOSS E9量仪的应用。
    关键词  端外圆磨床  量仪  改造
    中图分类号  TG580.6  文献标识码  B

    北京凯普精益机电技术有限公司采用西门子SINUMERIK940D系统改造肖特PE7_52500数控端外圆磨床的项目中,引入MARPOSS E9量仪(以下简称E9量仪)在线动态监测加工尺寸,保证了工件磨削精度。

    1.机床特点

    该机床由工作台(Z轴)、砂轮架(X轴)、工件旋转轴(C轴)组成;工作台与砂轮架成750夹角,工件外圆和端面可一次加工完成;采用前向金刚笔通过X轴与Z轴插补进行砂轮修整,确保修整砂轮复杂形状的精度和可靠性,MARPOSS E78动平衡仪在线监控砂轮状态,自动平衡砂轮;工件旋转轴定义为主轴,满足加工时白叙线速磨削控制和速度/位置模式自由转换。

    2.E9量仪的应用

    (1)信号处理。西门子840D数控系统提供丰富的NCK接口控制信号与PLC通信,通过系统变量$A_IN[n]读取NCK接口信号控制工件加工程序的运行顺序。PLC可修改NCK接口状态,读取E9量仪发出的磨削尺寸信号,使量仪输出信号在逻辑上等于相应的NCK控制信号,下面是PLC程序,硬件连接见图1。

    A    I    37.0           //量仪粗磨信号
    =    DB10.DBX123.0      //NCK输入9
    A    I    37.1           //量仪半精磨信号
    =    DB10.DBX123.1      //NCK输入10
    A    I    37.2           //量仪精磨信号
    =    DB10.DBX123.2     //NCK输入11
    A    I    37.3           //量仪光磨信号
    =    DB10.DBX123.3     //NCK输入12

    (2)应用程序。用户在E9量仪中设定工件加工各阶段(粗磨、半精磨、精磨、光磨)的直径尺寸,PLC接到E9量仪发出的各阶段磨削尺寸到位(加工完成)信号后与NC通信,NC控制加工程序的执行:使用WHEN-DO-DELDTG等同步动作功能语句和系统变量$A_IN[n]控制判断磨削工艺程序的跳转,完成各磨削阶段,工件加工示意见图2,NC程序如下。

    ①工艺参数变量定义:
    R0:X轴回退位置;R14:主轴转速;R29:Z轴磨削位置;R30:X轴磨削位置
    R32:粗磨速度;R33:半精磨速度;R34:精磨速度;R35:光磨速度
    R38:加工计数;R39:修砂轮设定
    ② E9量仪工艺程序:
    %MPF2000
    G53 G00 G90 Z=R29 X=R30           //机床到磨削位置
    M03 S=R14                         //主轴正转开始
    M20                               //磨削水开
    M08                               //量仪前进,测量开始
    IF $A_IN[9] == 1  GOTOF  AA01    //判跳语句
    IF $A_IN[10]==1  GOTOF  AA02    //判跳语句
    IF $A_IN[11]==1  GOTOF  AA03    //判跳语句
    IF $A_IN[12]==1  GOTOF  AA04    //判跳语句
    WHEN $A_IN[9]==1 DO DELDTG    //粗磨判跳语句
    G01
    X=-0.9  F=R32
    AA01:
    WHEN $A_IN[10]==1 DO DELDTG   //精磨判跳语句
    X=-0.8 F=R33
    AA02
    WHEN $A_IN[11]==1 DO DELDTG   //光磨判跳语句
    X=-0.5  F=R34
    AA03:
    WHEN $A_IN[11]= 1 DO DELDTG   //磨削结束判跳语句
    X=-0.1  F=R34
    AA04:
    G00 G90 X=R0                     //砂轮后退位置
    M05 M9 M11                       //辅助功能复位
    R38=R38+1
    IF R38>R39  GOTOF  AA05        //修砂轮判别
    M02                              //程序结束
    AA05:
    L3000                             //砂轮修整子程序
    M02                              //程序结束

    采用以上上艺程序,工件4个阶段磨削任务可一次完成。
    改造后的端外圆磨床连续加工工件一周,检测全部试件产品,各项技术指标完全符合产品设计要求,未出现不合格产品,加工节拍比改造前提高了30%以上。机床改造使用两年来工作稳定。

 
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