SINUMERIK 828D模擬主軸功能用于C5225立車

張朝陽，申明付，耿玲，王周，許淵

（1.洛陽中重設備工程工具有限責任公司，河南洛陽4710002.中信重工機械股份有限公司，河南洛陽471000）

SINUMERIK 828D模擬主軸功能用于C5225立車

張朝陽1，申明付1，耿玲2，王周2，許淵2

（1.洛陽中重設備工程工具有限責任公司，河南洛陽4710002.中信重工機械股份有限公司，河南洛陽471000）

SINUMERIK 828D可以利用系統面板后X252口產生的模擬給定信號連接模擬主軸。828D數控系統不僅能實現模擬主軸的運動控制功能，還可以實現模擬主軸的擋位顯示功能和變擋控制功能。

SINUMERIK 828D；模擬主軸；C5225立式車床

0 前言

公司的C5225立式車床使用年限已久，而且刀架的Z軸和X軸不能聯動，無法加工具有復雜曲面的零件，因此公司決定用SINUMERIK 828D對C5225立式車床進行數控改造。因為828D數控系統只控制機床左刀架的進給軸，所以要想實現主軸在NC系統中的編程控制，就必須利用SINUMERIK 828D的模擬主軸功能。

1 硬件連接

C5225立式車床的主軸由變頻器控制，828D PPU的X252.1，X252.2用于主軸的模擬給定輸出。PPU與變頻器的連接如圖1所示。

2 機床參數設置

模擬主軸也需要和進給軸一樣設定機床參數，C5225立式車床的模擬主軸設定的主軸機床參數見表1，其中帶“*”的參數要根據機床的實際情況輸入。

3 模擬主軸的運動控制

SINUMERIK 828D數控系統可以利用系統面板后X252口產生的模擬給定信號連接模擬主軸。將828D PPU的X252.1和X252.2腳和變頻器的模擬量輸入接口AI1和GND連接起來，這樣在NC系統的工件程序中輸入電機運動指令M03（M04）S_后，NC系統就會產生對應的0-10V的模擬電壓，而且模擬電壓就可以通過PPU的X252.1和X252.2腳輸入到變頻器的模擬量接口中，就可以實現模擬主軸的運動控制。

4 模擬主軸的擋位顯示

828D數控系統可以在HMI上顯示出機床主軸目前所在的擋位（圖2）。

828D數控系統中與模擬主軸的擋位顯示相關的接口信號是DB3802. DBX2000.0，DB3802. DBX2000.1，DB3802. DBX2000.2，DB3802. DBX2000.3。這些接口信號代表的分別是實際齒輪級A，B，C和齒輪已經換擋。3個齒輪級A，B，C的狀態組合起來，表示機床主軸的擋位，CBA為001，010，011，100，分別代表是I擋～IV擋。

圖1828 D PPU與變頻器的連接

表1 C5225立式車床的模擬主軸的參數列表

圖2828D模擬主軸的擋位顯示

用C5225立式車床主軸I擋～IV擋的變擋限位開關I4.3，I4.4，I4.5，I4.6來控制PLC接口信號DB3802.DBX2000.0，DB3802.DBX2000.1，DB3802.DBX2000.2，DB3802.DBX2000.3。變擋限位被壓住，對應的PLC接口信號就輸出為1。

例如主軸在III擋上，III擋的限位開關I4.5被壓住，是個常開點，那么接口信號DB3802.DBX2000.0，DB3802.DBX2000.1（III擋為011）和DB3802.DBX2000.3為1，齒輪級CBA的組合就是011，輸入到NCK中，HMI上就會顯示III擋。

5 模擬主軸的變擋控制

828D數控系統可以通過在NC系統中的編程指令使模擬主軸變擋，與此相關的接口信號是DB3902.DBX2000.0，DB3902. DBX2000.1，DB3902.DBX2000.2，DB3902.DBX2000.3。這些接口信號代表的分別是設定齒輪級A，B，C和齒輪級需要改變。3個設定齒輪級A，B，C的狀態組合起來表示的也是機床主軸的擋位。模擬主軸的變擋控制與擋位顯示的接口信號的不同之處在于接口信號DB3802.DBX2000.0，DB3802.DBX2000.1，DB3802. DBX2000.2，DB3802.DBX2000.3是PLC送到NCK的信號，而接口信號DB3902.DBX2000.0，DB3902.DBX2000.1，DB3902. DBX2000.2，DB3902.DBX2000.3是NCK送到PLC的信號。

828D數控系統中用數控指令M41，M42，M43，M44和M40來控制模擬主軸的變擋。C5225立式車床的主軸共分為四擋，分別是I擋0~5 r/min；II擋5~8 r/min；III擋8~16 r/min；IV擋16~ 32 r/min。M41，M42，M43，M44對應的就是主軸的I擋~IV擋。例如主軸目前是在II擋，在NC系統的工件程序中輸入指令M41，接口信號DB3902.DBX2000.3和DB3902.DBX2000.0（I擋組合為001）就輸出為1，通過編制的PLC程序控制機床主軸變為I擋。

828D數控系統的模擬主軸還可以自動檢測擋位并且變擋。例如主軸目前在II擋，轉速范圍是5~8 r/min。在NC系統的工件程序中輸入指令M40S2（S2就是工作臺轉速為2 r/min），主軸就可以自動變擋到I擋。

SINUMERIK 828D數控系統的模擬主軸功能使得操作者不僅可以手動控制機床主軸還可以在NC系統中通過編程指令來控制機床主軸，使得機床的操作更加方便簡捷，提高了機床加工效率。

〔編輯 利文〕

TH17

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10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2017.01.30