西门子异步子程序功能在刚性攻螺纹中的应用.docx

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1、针对刚性攻螺纹中丝锥易折断的问题，提供一种带有预见性的保护，当主轴扭矩在刚性攻螺纹过程中过载时，使用异步子程序功能触发中断程序，使丝锥自动回退，防止刀具或工件损坏乃至报废。1序言刚性攻螺纹是将主轴旋转与刀具进给同步化，以匹配特定的螺纹螺距，但在实际生产中存在机床无法与丝锥螺距精确匹配的问题，机床所加工的螺纹与丝锥实际螺距之间总存在细微的差异。在刚性攻螺纹时，主轴处于与刀具轴插补的位置控制模式，主轴进给倍率为100%,通过控制改变倍率的方法不能减少扭矩，由于攻螺纹工艺的特殊性，也不能直接停止刀具轴或主轴来实现过扭矩保护。一旦出现问题，丝锥会断在工件中，退出丝锥会浪费很长时间，并造成经济损失。较好

2、的方案为：在攻螺纹状态下，出现过载状态时，按照与当前进给路径相反的方向回退。西门子数控系统具备异步子程序功能，根据不同的优先级，在所有操作方式下的同步动作及异步子程序（ASUP）的手动、自动等各种操作模式，可以利用PLC信号等外部事件触发相关的异步子程序，实现异步动作“儿通过西门子提供的异步子程序功能，可以直接读取主轴扭矩等各种状态，当主轴在刚性攻螺纹的过程中过载时，处理删除剩余加工的指令就可以实现该动作。2异步子程序功能的应用2.1 功能生效异步子程序功能又称跨运行方式的操作功能，是选项功能，订购数控系统时需要订购此选项功能，并在数控系统授权界面进行授权和设置，如图1红框中所ZFo图1选项功

3、能授权和设置示意2.2 相关变量编写子程序需要读取主轴的当前状态、主轴各档位的扭矩值等，还需要定义一些中间变量用于子程序执行条件的判断等，涉及到的变量主要如下。JAC.SPIND11当前主轴的状态$AA_TORQUESP1,主轴实时扭矩$AC_SGEAR1：当前主轴档位$AejnMER1；时间计数器DELDTG(Zl)t删除乙轴余程RDISABLE,读人禁止R190,R变量，此处定义为主轴实时扭矩R191lR变最，主轴低档时的扭矩极限值R192；R变量，主轴高档时的扭矩极限值R193,R变量，主轴的扭矩极限值R194lR变量，主轴超扭矩标志位2.3 程序编写异步子程序激活的同步动作在零件程序的

4、程序段中有固定的句法定义，在程序段中不可以编写其他与同步动作无关的指令。子程序编写要求见表1。表1子程序编写要求条件部分动作部分识别号频率条件关键字动作IDS=V编号I编号二1,2,3WHENEVER逻辑表达式(判断语句)DO需执行的动作，如赋值等FROMWHENEvERY根据上述句法定义要求，我们需要编写的程序具体如下。本文中程序的名称设定为Raping”，分号后为前一句程序的解释说明。IDS=IWHENEVER$AC_SPIND18DO$R194=0I如果主轴在非刚性攻螺纹状态下，复位变量R194IDS=2DO$R190=$AA_TORQUESP1I将主轴扭矩实时映射到R190IDS=3W

5、HENEVERSAC_SGEAR1=1DO$R193=$R191如果当前主轴档位是低档，将变最R191中的数值献给变最R193IDS=4WHENEVERSAC.SGEAR1=2DOSR193=$1R92,如果当前主轴档位是高档，将变最R192中的数值赋绐变最R193WHENSAC_SPIND1=8AND(SR190SR193)DO$R194=1$AC_TIMER1=1I如果在刚性攻螺纹过程中，主轴的实际扭矩高于设定值，则启动时间计数器，同时将变量R194赋值为1WHENSAC_SPIND1=8AND$AC_TIMERl=0.6DODELDTG(Z1)SAC_TIMER1=-1；如果主轴实际扭矩

6、高干设定值的时间超过06s,则删除进刀轴剩余的加工.时间清OWHENSAC_SPIND1=8AND$AC_TIMERl=0.6DODELDTG,在刚性攻螺纹过程中，如果主轴实际扭矩高于设定值的时间超过06s.则删除所有轨迹剩余的加工WHENSAC.SPIND1=8AND$ACjnMERl=0.6doRdisable,在刚性攻螺纹过程中，主轴实际扭矩高于设定值的时间超过0.6s时，读入禁止WHENSAC_SPIND1=8AND$AC_TIMERl=0.6DOSR194=0,在刚性攻螺纹过程中,主轴实际扭矩高于设定值的时间超过0.6s时，变量R194清0WHENSAC_SPIND1=8AND(SR

7、190SR193)DOStopreofsr194=0,在刚性攻螺纹状态下，如果主轴实际扭矩小于设定扭矩.则变最R194清OM17,子程序结束2.4 相关参数程序中调用相关参数的方式如下。MD10715SMN_M_NO_FCT_CYCLE1=85,调用子程序的M码MD10716SMN_M_NO_FCT_CYCLE_NAMEl=Rapino,调用子程序的名称MD36730SMA_DRIVE_SIGNAL_TRACKINGAX8=1I主轴轴号MD20108SMC_PR0G_EVENT_MASK=H9；PRoG_EVENT程序执行方式3结束语通过异步子程序功能的分析和应用，对刚性攻螺纹实现了预见性的保护，有效防止了刀具损坏或工件报废情况的发生，减少了不必要的经济损失，提升了产品品质。