FANUC数控系统用户宏程序与量仪的配合应用

1、FANUC数控系统用户宏程序与量仪的配合应用【摘要】介绍FANUC Ol-A系统用户宏程序与测量仪在双端面磨床电气控制系统中的应用及 数控程序设计。关键词 控制程序 用户程序I/O 口输入、输出信号 测量仪目前，国内设计的数控磨床的位置控制系统，由于砂轮的脱粒和工件测量环境比较恶劣， 测量仪表较难应用，大多采用半闭环控制方式。这种方式对往复磨削影响不是很大，但对于贯穿式、一次磨削、连续生产的双端面磨床， 进行批量生产的加工尺寸控制，要靠手工测量 后，再进行尺寸补偿，难以提高工效，而使用测量仪进行自动测量，将数据反馈回数控系统，进行自动补偿，实现全闭环控制，就能大大提高工作效率，与工作质量。一台

2、机床的控制需要检测许多的工作点，如各种位置行程开关，液压油位、油压，气压， 温度，机床各运动动作的联锁信号等等，控制电机的运转，油、气缸臂的伸缩，从而控制机 床完成确定的动作，加工出所要求的工件。 数控系统对这些外部输入信号的读入，分析判别及输出信号控制机床动作是分时进行的。因此如何有效读入信号，特别是对一些高速，窄脉冲信号的捕捉，不同的程序设计会出现不同的问题，需要综合考虑。一.测量仪、数控系统1. 意大利MAR POSS公司生产的E3卩测量仪，具有二路测量回路输入信号，打印输出，BCD码测量信号输出，I/O开关量信号输出，指示灯信号输出等。我们在双端面磨床上选择的是：一路测量回路输入，I/

3、O开关量信号输入、输出控制信号。2. FANUC 0I-A数控系统，可控制 4根CNC轴，2根PMC轴，为目前流行的结构紧凑型系统，可以安装 SA1或SA3控制软件，SA1每步运行时间5微秒，SA3每步运行时间为 0.15微秒，其PMC控制程序分二级执行，第一级程序执行时间为每8毫秒一次，第二级程序是自动分段执行，第一级程序如较长， 运行一遍第二级程序的时间就会很长，因此第一级程序应尽可能短，以防第二级程序中信号读取丢失。一般将紧急停止，安全防护，高速，窄脉冲信号编在第一级程序图一.顺序程序的构成:« = ««坪»rn 'MX* 二 ttnit

4、拣*图二程序的执行顺序:I料卄11憎1 Mm* °MlI:怔 II.J*3.数控系统用户宏程序用户宏程序功能允许使用变量、算术运算、逻辑操作以及条件分支，具有比子程序更方 便、灵活的功能。系统设有系统变量，可由用户宏程序读取，用作用户宏程序和 点输入信号，48点输出信 号，表示如下：PMC之间的接口信号。有 16« 号* <conoo1rrt lOoC<MKn1tti ionVOOOU1W( MH)Uoono1ttl 100“n"对w "O'r'1” 1 “时冈* 1 *coooo'1和 ICHl(;<>o

5、oo1lot)uoooo1：OOI5lA和Ifi 忖 .JJt r.lfVK * 1WltHiUdi出32til 11532 f.VA2* 1>1(! tflE 丈卜 | IIHIi Ip 4*17OftU5lU口tilIt tilOF iwioT IlEitift iflwo£ I 則曲邓 I i角更 I ijlibl I叩wi i 山啊IiFKiB iMH II I働IF I riuH | irwwT U丽 pH耐 II tfl理 Itil146ti5tiA社 3M2#1样 0I 悯卅|7 1 闻甬血帀議浮 l ulled I IXKM臥 1 11000I IMJTOI t

6、iUfMW 1丽I .EnPMHwig iffBgPMtanaa屈 YFgmwiai 応CSS3|ljbt；3 I noiij 1 voii 1 IRHX I rnnv rOQjiiw fiLQLiyi二.数控系统与测量仪的硬件接口FANUC-OI系统的内置I/O接口的输入口为输入电流、高电平有效。输出口为输出电流、 高电平有效；我们选用的E3卩测量仪的I/O开关量输入、输出信号均为集电极开路，拉电流型，因此其输出信 号不能直接接到数控系统信号输入端，须设置电平上拉电路， 其上拉电阻的选择需同时考虑，量仪输出端和系统输入口的输入电流，以能正确分辨高、低电平信号。三软件设计1.测量仪的工作状态设

7、为自动方式，设置测头的二测指的一个差值作为触发测量有效的信 号，取测量信号的偏差量大小输出信号-NG、-0K、OK、+OK、+NG开关量信号，作为数控系统的输入信号, 以供程序判别，进行不同数值的自动补偿。测量编程公式M仁K1T1+K2T2+K3T3+K4T4-KD 仃S-KM1TSM2=K5T1+K6T2+K7T3+K8T4-KD2TS-KM2TS差值公式M3=M1-M2测量仪调零、自动测量时序图：上藹祈0虑卜»Qajk££.77/i“：r" " - = /_.V._._.沪譬曲输扎伯哮】 自动MM1厂瓏少a：秒i!9 i:ii 3! 1rr

8、lUjuJ I1一件模式输岀信号自动/爭动 jjI±-电諒卄静态福航巾动谓孝）2. 由于测量输出信号的有效时间是根据送料盘的旋转速度决定的，一般在毫秒级，因此需作 为高速信号编入第一级程序，设定为数控系统的宏变量触发信号，用户程序可以读取这些信号，从而分析处理控制机床作相应运行。测量信号有效时间T=KS/VT:有效时间K :有效时间系数S:测量工件有效长度V :送料盘测量半径上线速度3. 控制递图与控制程序：鶴輦有效T卜HNGG54.1O-#1001G54 3O#1003-NG#1007:0101绝对位置磨削程序N10 M2AUTO/MANN26 M2自动气隙循环测量开启N30 #1

9、20=#505加工零件数#505 #120N40 IF#120 LE 0GOTO 370如 #120<=0 则转 N370N50 G90 G01 X#610 Y#611 F#520上，下磨头到磨削位置N60 G91 G01 Z#500 F#526送料盘偏转#500N70 IF #510 LE 0 GOTO 150粗进给总量#510<=0则转N150N80 IF #511 LE 0 GOTO 150粗磨每次进给量#511<=0则转N150N90 IF #514 LE 0 GOTO 150粗磨每次进刀送料盘摆动次数#514<=0则转 N150置粗磨参N100 #101=#5

10、10N110 #102=#511N120 #104=2*#500N130 #501=#514N140 M98 P1100调绝对位置磨削进给子程序N150 IF #512 LE 0 GOTO 220置精磨参数N160 IF #513 LE 0 GOTO 220N170 IF #515 LE 0 GOTO 220N180 #101=#510N190 #102=#511N195 #104=2*#500N200 #501=#515N210 M98 P1100N220 #100=#516光磨次数#516#100N230 IF #100 LE 0 GOTO 280N240 G91 G01 Z-#104 F

11、#526N250 G91 G01 Z#104 F#526N260 #100=#100-1N270 GOTO 230N280 #130=60.0-#500送料盘将工件移出磨削位置N290 G91 G01 Z#130 F#525N300 G90 G01 X#610 F#520上磨头退回到磨削起点N310 G91 G01 X1.0 F#520N320 G91 G01 X-1.0 F#520落料并测量调绝对位置N330 G91 G01 Z60.0 F#525N340 M98 P1101测量补偿子程序工件数减一N350 #120=#120-1N360 GOTO 40N370 M02 :1101 绝对位置

12、测量补偿子程序N10 IF#1003 EQ 0 GOTO 40#1003=0则转 N40中加大补偿值 (#509)N20 #510=#510+#509(厚)+NG 在粗磨总量(#510)N30 GOTO 130N40 IF#1004 EQ 0 GOTO 70#1004=0则转 N70N50 #510=#510+#508+OK 在粗磨总量 (#510) 中加小补偿值 (#508)N60 GOTO 130N70 IF #1005 EQ 1 GOTO 130#1005=0 OK 转 N130N80 IF #1006 EQ 0 GOTO 130#1006=0 转 N130N90 #510=#510-#

13、508-OK 在粗磨总量 (#510) 中减小补偿值 (#508)N100 GOTO 130N110 IF #1007 EQ 0 GOTO 130 (薄)-NG在粗磨总量(#510)中减大补偿值(#509)N120 #510=#510-#509N130 M99程序中编置的宏参数意义如下#500磨削来回摆动角度#501来回次数暂存单元#502上、下磨头补偿量暂存单元#503对刀后退刀量(首次进刀量)#505一次修正磨削量#506磨削总进给量#508上、下磨头每次OK补偿量#509上、下磨头每次NG补偿量#510粗磨总量#511粗磨每次进刀量#512精磨总量#513精磨每次进刀量#514粗磨送料盘来回次数#515精磨送料盘来回次数#516光磨次数#520上、下磨头进给速度#521上、下磨头补偿进给速度#525送料盘转动速度#526送料盘磨削转动速度#550上磨头修正