基于840D的曲轴内铣数控系统设计及应用答辩毕设演示

基于 840电气工程系 自动化专业 课题来源 轴一次装卡可以完成主轴颈或连杆颈的初加工。东风康明斯发动机有限公司拥有 2 台 轴内铣机床 ,1 台用于主轴颈加工 ,1 台用于连杆颈加工 ,曲轴经内铣加工后即进入磨床磨削工序。此 2 台机床经 10 余年的使用后 ,系统不同程度地出现老化、控制系统故障增多等问题。本课题将针对 用西门子 840 课题内容 控制方案设计及硬件连接 双通道控制功能的系统组态 带距离编码光栅尺的应用设计 曲轴与加工刀具 机床有 2 个卡盘。 1 个是固定卡盘 ,另 1 个是移动卡盘。移动卡盘的设置使该机床可以加工不同长度的曲轴。机床有 2 个刀盘 (刀盘 1 和刀盘 2) 。加工时 ,2 个刀盘同步切入 ,同步结束。机床还配有 1 个中心架。中心架的纵向移动靠与门架 1 藕合 ,借助 标轴而移动。机床共有 6个坐标轴。 别用于门架 1 和门架 2 的纵向移动 ,实现轴向定位。 别用于刀盘 1 和刀盘 2 的铣削进给。 西门子 840 硬件配置图 电源模块1和 2轴传动系均配有 6/29减速比的蜗轮蜗杆，电机选用50000中 2轴电机带内置抱闸。 2伺服电机采用直联，无减速比，电机为 50000具体配置 1）操作显示单元： 2） 566256M 3）操作面板： 4） 400置 14 5）输入模块： 32点输入模块（ 68块。 6）输出模块： 32点输出模块（ 66块。 7） X/503000台。型号为 1 8） 502000台。型号为 1 9）电源模块： 55号为 6 10）功率模块： 56个，型号为 628个，型号为6 11）控制模块： 6个，均为双轴模块，型号为 6 12）手持操作单元 6 13）手持单元分配盒： 6 双通道参数设置 ；系统中总的轴数 ；系统中的通道数 =“系统中的轴名称 =“ =“ =“ =“ =“ =1；为通道 1指定方式组 =1；为通道 2指定方式组 通道 1机床数据的设定： =1；通道 1中几何轴号 =2； =3； =“通道 1中几何轴的名称 =“ =“ =1；系统分配通道 1的轴号 =2； =3； =“；通道中轴的名称 =“； =“； 同步等待指令 A 1, 1, 2) ;等待通道 1、 2中的第 1个标志位 A 2, 1, 2) ;等待通道 1、 2中的第 2个标志位 A 1, 1, 2) ;等待通道 1、 2中的第 1个标志位 A 2, 1, 2) ;等待通道 1、 2中的第 2个标志位 栅尺的原理图 例如从 点，中间经过 B 点，系统检测到 知道轴现在是在哪一个参考点位置。同样从 点，中间经过 统从 的距离是 知道轴现在是在哪一个参考点位置。所以只要轴任意移动超过两个参考点距离（ 20就能得到机床的绝对位置 坐标轴回中心程序设计 顺序： 至 解藕并锁紧中心架。 藕合中心架。 的回零条件有： 心架张开、中心架藕合、卡盘无轴闭合、 动卡盘锁紧、机床移动允许、非换刀过程等。其回零顺序如下： 至 回零顺序流程 否 开始 中心架解耦并锁紧 中心架解耦 判断 结束 判断 是 否 是 回坐标轴中心时序图 Ph as as .60.4 .4.7 介绍 在常规功能之外还具备以下的特点 : （ 1） 964 R/12 等标准协议已经集成到控制器内，不需要额外驱动。 （ 2） 口 （ 3） 集成 持 : 内置 能，可进行远程编程、诊断或数据传输 。 （ 4）编程不需 换器，直接通过 。 （ 5）现场总线通讯功能 . 控制器功能中已集成了 P （ 6）利用 储存 页、图片、 件等到控制器里供通用浏览器查看。 （ 7）扩展操作系统功能 如保护技术秘密，防止被非法查看或复制。 序结构 00 再启动 启动 用户程序 循环处理 基本程序 通道轴 辅助 G 功能 分配器 ，S， 用户程序 刀具管理 并行轴 错误和操作信息 机床操作面板 刀具管理 处理报警 基本程序处理报警 G 组分配器 用户程序 15/16/9） 0 9/25 （ 组织块和程序结构 系统功能块（ 系统功能（ 7 问一些重要的系统功能 系统功能块（ 系 统功能（ 功能块（ 存储区域 ” 的块，你可以自 己编程这个存储区域 功能块（ 功能（ 功能（ 背景数据块 （背景 当一个 景 相关联，它们可在编译过程中自动生成 背景数据块 数据块（ 了指定给一个功能块的数据，还可以定义 可以被任何块使用的共享数据 共享数据块（ 循环程序处理 循环程序处理是可编程控制器上程序执行的 “ 普通 ” 类型，这意味着操作系统在程序环（循环）中运行，并且在主程序的每一个环中调用一次组织块 。 电源上电 循环 主程序 操作系统 用户程序 事件驱动的程序处理 循环程序处理可以被某些事件中断。如果一个事件出现，当前正在执行的块在语句边界被中断，并且另一个被分配给特定事件的组织块被调用。一旦该组织块执行结束，循环程序将从断点处继续执行 电源上电 循环 主程序 操作系统 用户程序 中断程序 错误处理 中断 错误 启动程序 中断 中断 顺序和嵌套深度 块调用的顺序和嵌套深度即是所谓的调用分层结构。可以嵌套调用的块的数量（嵌套深度）依据特定的 操作系统 套深度 循环开始 背景 景 景 调用 下图所示是在一个用户程序中块调用的顺序。程序调用第二个块，这个块的指令则完全被执行。一旦第二个块或者说这个被调用的块执行结束，由于执行调用指令而被中断的块的执行，将从块调用指令后面继续。 程序执行 调用块 （ 被调用块 （ 程序执行 调用其它块指令 块结束 结论 根据本机床的双通道 6坐标轴的特点，提出了利用40 设计了总体控制方案及系统硬件配置；对个别出现振荡的轴采用了双位置反馈的控制方案，使其达到控制精度要求，完成了系统的硬件连接。 通过对双通道功能的相关参数设置，达到同时控制两个刀盘