利用西門子840D系統(tǒng)實現(xiàn)自動記錄切削時間編程原理及實例分析

徐俊凱 竇 遠(yuǎn) 申玉萍

（沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110043）

1 基本原理

系統(tǒng)變量$AC_TIMER[n]的基本定義是：使動作在經(jīng)過規(guī)定的等待時間之后啟動。數(shù)據(jù)類型：REAL（實數(shù)型）。數(shù)據(jù)單位：s（秒）。n：定時器變量號碼。

①設(shè)定定時器

通過賦值$AC_TIMER[n]=value增量一個定時器變量。n：定時器變量號碼。value：啟動值（通常為0）。

②停止定時器

實時變量n：定時器變量號碼。通過賦予一個負(fù)值$AC_TIMER[1]=-1停止定時器變量的增量。$AC_TIMER[n]的設(shè)計初衷是為了協(xié)調(diào)程序中各個動作之間的執(zhí)行順序，編程時往往被當(dāng)做某個條件判斷語句中的條件來使用，例如：

……

WHEN $A_IN[1]= =1 DO $AC_TIMER[1]=0

WHEN $AC_TIMER[1]>=0.5 DO $A_OUTA[3]=$AA_IM[X]$AC_TIMER[1]=-1

……

這兩行程序段的作用即是在偵測到一個數(shù)字輸入之后，通過模擬輸出0.5s來輸出一個實際坐標(biāo)值。然而系統(tǒng)變量$AC_TIMER[n]計時的基本屬性卻一直被忽略了，正是$AC_TIMER[n]可編程地控制開始、停止以及可讀取的特性，使之成為840D系統(tǒng)實現(xiàn)自動記錄切削時間功能的關(guān)鍵構(gòu)成，其基本程序構(gòu)架如圖1。

圖1

雖然$AC_TIMER[n]變量儲存了時間信息，但是它卻無法直觀的被查看或者調(diào)用，而且作為技術(shù)數(shù)據(jù)，用戶更希望能夠獲得相對完整、規(guī)范的數(shù)據(jù)報文，所以適合實際應(yīng)用的程序構(gòu)架應(yīng)增加數(shù)據(jù)輸出的部分，如圖2所示。

圖2

這里必須應(yīng)用到另一個關(guān)鍵的編程指令——WRITE：編寫文件，基本定義為在特定的文件終端加上一個程序段。

編程格式：WRITE（VAR INT ERROR， CHAR[160]FILENAME，CHAR[200]STRING）

參數(shù)說明：ERROR——就返回的錯誤可變函數(shù)。0：沒有錯誤；1：不允許的路徑；2：找不到路徑；3：找不到文件；4：文件類型不正確；10：文件已滿；11：文件正在使用；12：無自由的來源；13：無訪問權(quán)；20：其它錯誤

FILENAME——在文件名中編寫字符串。

可以路徑和文件辨識符號規(guī)定文件名稱。路徑名稱須為絕對，即以”/”開始。若文件名稱沒有一個定義域辨識符號（_N_），會按規(guī)則加上去。若沒有辨識符號（_MPF，_SPF）時，會自動在文件名稱上加_MPF。若沒有規(guī)定路徑時，文件會儲存在目前的目錄（=選定之程序的目錄）中。文件名稱最多可為32 位，路徑長度最多為128 位。

例： PROTFILE

_N_PROTFILE

_N_PROTFILE_MPF

/_N_MPF_DIR_/_N_PROTFILE_MPF/

STRING——編寫文句。之后在內(nèi)容加上LF；即，以一個字符加長文句。

2 編程實例

%_N_0381_MPF //程序名

；$PATH=\_N_MPF_DIR//程序文件路徑

N010 DEFINE INT _ERROR //定義整數(shù)型變量”_ERROR”

N020 T12 M6

N030 G54 D1

N040 G0 G90 G40 X0 Y0 Z600 B0

N050 S800 M3

N060 TRANS X0 Y146.5

N070 G0 Z475

N080 $AC_TIMER[1]=0//設(shè)置計時器開

N090 G1 Z448 F45 //開始切削

N110 Y44.5

N120 X-20

N130 Y-44.5

N140 X20

N150 Y44.5

N160 X0

N170 Y44

N180 $AC_TIMER[1]=-1//設(shè)置計時器關(guān)

N190 WRITE（_ERROR，”/_N_WKS_DIR/

_N_WPD_DIR/_N_0381LOGF_MPF”，”THIS

PROG RUNTIME IS ”<<$AC_TIMER[1]） //在指定路徑生成文件”0381LOGF”，并寫入字符串” THIS PROG RUNTIME IS _（空格內(nèi)為$AC_TIMER[1]的實 際值，單位s）”

N200 G0 Z600 //快速退回至HOME PONIT

N210 TRANS

N220 M5

N230 M30 //程序停止

3 注意事項

①大多數(shù)的SINUMERIK 840D機(jī)床系統(tǒng)中的$AC_TIMER[n]參數(shù)是默認(rèn)關(guān)閉的，必須手動調(diào)整機(jī)床軸MD參數(shù)中MD28258項的設(shè)置才能激活該功能，而且需要重啟NCK內(nèi)核。②$AC_TIMER[n]參數(shù)的計時結(jié)果與加工程序中的預(yù)設(shè)F值無關(guān)，如上例所示，當(dāng)加工程序運行至N180 $AC_TIMER[1]=-1時，$AC_TIMER[1]參數(shù)中即為自N090運行至N170的實際時間，而不是以總長/F值所得到的時間，因為在實際試加工過程中操作者可能會根據(jù)不同的工況手動提調(diào)整進(jìn)給倍率旋鈕，所以$AC_TIMER[1]參數(shù)的數(shù)值更具實用價值。③為完善數(shù)據(jù)報文，便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，可在程序開始處增加寫入程序運行起始時間的的命令行，例如：WRITE （_ERROR，”/_N_WKS_DIR/_N_WPD_DIR/_N_0381LOGF_MPF”，”THIS PROG BEGIN IN ”<<$A_YEAR<<”/”<<$A_MONTH<<”/” <<$A_DAY<<”/”<<$A_HOUR<<”/”<<$A_MINUTE），這即可以“年/月/日/時/分”的格式將程序運行的具體時間寫入0381LOGF文件中，其中”<<”字符是連接字符串?dāng)?shù)據(jù)的所必須的命令符號，而寫入的字符串內(nèi)容可根據(jù)實際需要靈活調(diào)整。

結(jié)語

在新產(chǎn)品研發(fā)加工過程中，在驗證工藝方法的同時還需收集相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，例如零件每工序的實際切削時間等。通過利用系統(tǒng)自動統(tǒng)計功能可以減少人為實地跟產(chǎn)記錄，提高人力資源利用效率，強(qiáng)化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，夯實制造管理基礎(chǔ)。

[1]馮潼能.MBD 技術(shù)在協(xié)同設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2010.

[2]粉末冶金工藝學(xué)[M].北京：科學(xué)普及出版社，2005.