在2002年我廠為某公司改造一臺立式車床，該機床為雙刀架控制，應用戶要求將該機床右刀架改造為磨削刀架。由于802D系統主要應用在車削控制，因此在改造中主要難點是如何利用R參數實現磨削循環的加工程序編制。

    機床改造后可以通過電磨頭對工件進行回轉支承任意表面、內、外圓錐面、圓柱面等進行加工。由于砂輪在磨削過程中不斷磨損，因此需要在磨削過程中對砂輪進行砂輪修整。砂輪修整基本上是通過金鋼筆、砂輪修整器對砂輪進行手動修整，在砂輪修整完畢后，可直接進行工件的磨削加工而不需要進行再次對刀。

工件的磨削加工流程

    工件的磨削加工流程圖如圖1：

 

圖1 工件的磨削加工流程圖

用戶參數說明

R1:砂輪最小直徑

R2:砂輪最大直徑

R3:砂輪直徑

R4:砂輪寬度

R5:速度下限

R6:線速度上限

R7:線速度

R8:砂輪轉速

R9:砂輪圓弧半徑

R10:金剛筆半徑

R11:金剛筆與花盤圓心距離

R12:金剛筆高度

R13:墊塊高度

R14:磨架角度

R15:停頓時間 

R18:X軸精磨尺寸

R19:Z軸精磨尺寸

R20:X軸起始尺寸

R21:Z軸起始尺寸

R22:精磨每次進刀量

R23:精磨進給率

R24:精磨砂輪修整計數器

R25:精磨余量

R28:粗磨每次進刀量

R29:粗磨進給率

R30:粗磨砂輪修整計數器

R32:光磨次數

R33:光磨進給率

R36:砂輪修整量

R37:砂輪修整每次進給量

R38:砂輪修整進給率

R39:砂輪修整用安全讓刀

R42:安全讓刀量

R43:安全讓刀每次進給量

R44:安全讓刀進給率

R46:中間點X軸坐標

R47:中間點Z軸坐標

R50:單次磨削量

R51:進給率

R52:起始點

R53:終點

R54:當前位置 

R56:砂輪修磨量

R57:砂輪每次修磨量

R58:返回位置

R60:當前砂輪位置

R61:修砂輪用計數器

R62:錯誤標志

磨削加工程序

磨削加工程序如下:

N10 G90 G94 G18

N20 R62=0 ;錯誤標志

N30 L1 ;線速度計算

N40 IF R62<>0 GOTOF BB4

N50 R58=R20 ;修砂輪準備

N70 R51=R38 ;進給率

N80 L30 ;砂輪修整

N90 R50=R43 ;安全讓刀每次進給量

N100 R51=R44 ;進給率

N110 R53=R20

N120 L20 ;安全讓刀子程

N130 R60=R20 ;起始點

N140 R61=R30 ;砂輪修整計數器初值

N150 R50=R28 ;粗磨每次進刀量

N160 R51=R29 ;進給率

N170 IF R60>=R18+R25 GOTOF AA1 ;

N180 R62=10

N190 MSG(“錯誤10:錯磨參數錯誤”)

N200 GOTOF BB4

N210 AA1:IF R60N220 L10 ;磨削子程序

N230 R60=R60-R28 ;修改檔前位置

N240 R61=R61-1

N250 IF R61>0 GOTOB AA1

N260 R58=R60

N270 L30 ;砂輪修整

N280 R50=R43

N290 R51=R44

N300 R53=R60

N310 L20 ;安全讓刀

N320 R61=R30

N330 GOTOB AA1

N340 AA2:R50=R60-R18+R25

N350 L10 ;最后一次粗磨

N360 R60=R18+R25 ;粗磨結束位置

N370 AA3:R58=R18+R25

N380 L30 ;砂輪修整

N390 R50=R43

N400 R51=R44

N410 R53=R60

N420 L20 ;安全讓刀

N430 R61=R24

N440 R60=R18+R25

N450 R50=R22

N460 R51=R23

N470 IF R60>=R18 GOTOF BB1

N480 MSG(“錯誤11:精磨參數錯誤”)

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 ;砂輪修整

N590 R50=R43

N600 R51=R44

N610 R53=R60

N620 L20 ;安全讓刀

N630 R61=R24 ;精磨砂掄修整計數器

N640 GOTOB BB1

N650 R50=R60-R18

N660 L10 ;最后一次精磨

N670 BB3:R60=R18 ;

N680 R50=0 ;步進刀

N690 R51=R33

N700 L10 P=R32;光磨

N710 G0 X=R20 Z=R21

N720 M5 ;停止主軸

N730 BB4:M2

 

L1 ;砂輪速度計算子程序

N10 R8=R7/R3

N20 R8=R8/3.14

N30 IF R8N40 MSG(“ 錯誤01:轉速過高” )

N50 R62=1

N60 GOTOF LSA2

N70 LSA1:IF R8>R5 GOTOF LSA2

N80 MSG(“ 錯誤01:轉速過低”)

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 ;錯誤碼

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 ;砂輪修整子程序

N10 G0 X=R46 Z=R47;中間點(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(“ 錯誤04:砂輪參數錯誤”)

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 ;中間點(安全位置 )

N220 G0 X=R60+R3 Z=R21

N230 LB3:RET

技術改造中的現場調試

    在加工過程中遇到了如下問題:

    問題1:在加工圓錐面時，往復磨削過程中總有一個方向磨不到工件

    經檢測查找原因，發現刀架在移動到絲杠不同位置處，絲杠各點反向間隙不一樣，從而導致砂輪在往復磨削時有一個方向磨不到工件。

    解決方法:重新調整機械的結構，調整絲杠、絲母、斜鐵、壓板等處后，提高了機床的精度，再次進行磨削加工一切正常。

    問題2:R參數不能按順序顯示實際值

    經查找原因為選用的802D系統版本為02。01。06。具有預處理程序30段功能，所以R參數只顯示預處理后的最后結果，但是程序運行還是按程序當前的實際值運行，不影響工件實際加工，

    解決方法:若要顯示加工過程中R參數當前實際值，則必需在含有R參數的程序段之間加上STOPRE指令。

    問題3:實際坐標值運算正確，但余量坐標顯示有誤差

    經查找原因為由于系統直線位置的計算精度默認值為0.001,此值是指在機床坐標系下實際移動值，而在工件坐標系的直徑值的計算精度為0.002，所以實際程序設計為0.005時，只顯示偶數值0.004,但實際運行值正確。

    解決方法是將通用數據10200的值改為10000。

結語

    該機床已經投入使用近兩年，我們利用R參數編程實現了802D系統在磨削機床控制中的應用。通過不斷完善，該磨削加工程序運行十分可靠，穩定，完全實現了對802D系統的磨削加工要求。