高端熱處理機(jī)床上的宏程序編程應(yīng)用技術(shù)

　　通常的曲軸熱處理機(jī)床，感應(yīng)器由擺桿懸掛系統(tǒng)支持，感應(yīng)器騎在工件上隨工件旋轉(zhuǎn)自由運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)器與工件完全接觸，這種方式會(huì)影響熱處理加工質(zhì)量，為了提高感應(yīng)熱處理加熱的質(zhì)量，高端的熱處理機(jī)床要求感應(yīng)器不能自由落在工件上，而必須與工件保持一微小距離，實(shí)現(xiàn)精確間隙控制。同時(shí)要求每一感應(yīng)器的上下前后運(yùn)動(dòng)要和工件的曲拐旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)。

　　為達(dá)到這一要求，曲軸熱處理機(jī)床采用三菱M70A數(shù)控系統(tǒng)，配置8個(gè)伺服軸，其中X軸為感應(yīng)器工作臺的水平移動(dòng)軸，Y軸為夾持曲軸工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，其余6個(gè)軸分別控制多個(gè)感應(yīng)器的前后和上下運(yùn)動(dòng)。

　　該機(jī)床的關(guān)鍵部分的工作過程如下：

　　工件旋轉(zhuǎn)定位——感應(yīng)器落下騎在工件上——工件旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)器隨工件運(yùn)動(dòng)——加熱完成——工件在某一固定位置停止旋轉(zhuǎn)——感應(yīng)器上升。

　　第一種編程方案及運(yùn)行效果

　　1、伺服軸配置

　�。�1）X軸------感應(yīng)器工作臺的水平移動(dòng)軸；

　�。�2）Y軸-------夾持曲軸工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸；

　�。�3）A軸--------感應(yīng)器的前后運(yùn)動(dòng)軸；

　�。�4）U軸---------感應(yīng)器的上下運(yùn)動(dòng)軸

　　2、第1套宏程序編程方案

　　曲軸上曲拐的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與感應(yīng)器的上下前后運(yùn)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)程序該如何編制呢？我們首先考慮的方案是：以旋轉(zhuǎn)軸的角度為變量，A軸隨之作正弦曲線運(yùn)動(dòng)。（A軸=感應(yīng)器的前后運(yùn)動(dòng)軸；）　

編制程序如下：

旋轉(zhuǎn)工作子程序 P9910

10  #1=0    #2=9999;

50   　WHILE<#1LE#2>DO1;－－－（以變量比較做一循環(huán)條件）

55  　#10= 200   -----(設(shè)定A軸最大運(yùn)行距離)      

60　 #100=#10＊SIN(#1)----（做一正弦運(yùn)動(dòng)函數(shù)，該變量為A軸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)）

65　  M96P9500-------------------(中斷功能生效)

70 　G90 G1 Y#1 A#100.F200.－（聯(lián)動(dòng)）

75 　 M97---------------------------(中斷功能結(jié)束)

80   　#1=#1+1

85   　 END1

86  　 M99;

采用以上程序運(yùn)行時(shí)，觀察到A軸可以隨旋轉(zhuǎn)軸做正弦曲線運(yùn)動(dòng)，但存在以下問題：

（１）旋轉(zhuǎn)軸的速度變得不均勻，在90°和180°,270°位置處速度變慢。

（２）　旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行速度用F指令調(diào)節(jié)效果不大，此時(shí)的F指令規(guī)定的是兩軸速度的矢量值。對旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行速度有明顯影響的是變量＂#1＂．變量＂#1＂代表的是旋轉(zhuǎn)軸的步進(jìn)增量。

由于加熱工藝要求旋轉(zhuǎn)軸必須均勻旋轉(zhuǎn)　，所以以上程序O4567被放棄了。

如何編制更實(shí)用的程序呢？

第二種編程方案及運(yùn)行效果

經(jīng)過仔細(xì)觀察機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸的一次圓周運(yùn)動(dòng)可以被分解為四步，即從0°---90°---180°----270°----360. °位置  而相應(yīng)與這些位置，A軸，U軸（U軸=感應(yīng)器的上下運(yùn)動(dòng)軸）分別達(dá)到正向最大值，零位，負(fù)向最大值。

這樣可以采用增量方式編程，編制程序如下：

程序2345    (旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)部分)

100   M96P9500-------------------(中斷功能生效)

110  #1=0    #2=9999;

120   WHILE<#1LE#2>DO1;－－－（做一循環(huán)條件）

125  G91Y90.G90A200.U100.F200--------(旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)行至90°，A軸運(yùn)行到正向最大值，U軸運(yùn)行到1/2行程位置　)　

130  G91Y90.G90A0.U200.F200-----------(旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)行至180°，A軸運(yùn)行到零位，U軸運(yùn)行到最大行程位置　)　

135  G91Y90.G90A-200.U100.F200--------(旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)行至270°，A軸運(yùn)行到負(fù)向最大值，U軸運(yùn)行到1/2行程位置　)　

140  G91Y90.G90A0.U0.F200---------------(旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)行至360°，A軸運(yùn)行到零位，U軸運(yùn)行到零位)　

145  M97---------------------------(中斷功能結(jié)束)

150  　#1=#1+1

155    END1

160   M99;

由于當(dāng)加熱結(jié)束后，必須用中斷信號結(jié)束旋轉(zhuǎn)．故用M96和M97設(shè)置一個(gè)可以進(jìn)行中斷的區(qū)域，只有在此區(qū)域內(nèi)中斷才可能發(fā)生。

采用程序O2345運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)行平穩(wěn)均勻，三軸能聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，能有效的用F指令調(diào)節(jié)速度，而且中斷功能也有效，現(xiàn)已作為標(biāo)準(zhǔn)程序使用。