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MCVl350加工中心升级数控系统的选型
日期：2010年01月17 来源：沈阳第一机床厂 关键字：加工中心
1．数控系统的选择原则
为了使数控系统与机床相匹配，在选择数控系统时应遵循以下几条基本原则。
(1)根据数控机床类型选择相应的数控系统。加工中心根据以上对MCVl350机床结构的介绍，沈阳第一机床厂可知该机床数控系统应选择铣、钻加工类别的加工中心数控系统。
(2)根据数控机床的设计指标选择数控系统。数控系统的性能差别很大，价格上可相差数倍。选用时应对系统的性能和价格等做一个综合分析。
(3)根据数控机床的性能选择数控系统功能。一个数控系统具有许多功能，有的属于基本功能，系统中本来已经具备；有的属于选择功能，用户选择后由供方提供。数控系统生产厂对具有基本功能的系统定价便宜，而对有选择功能要求的系统却较贵。所以，对于选择功能一定要根据机床性能需要加以选择，否则会使产品成本大幅度增加。
(4)订购系统时要考虑周全。订购时沈阳第一机床厂把需要的系统功能考虑全面，对于那些价格增加不多，但对使用会带来许多方便的功能，应该适当配置齐全，加工中心附件也应成套配置，保证机床到厂后可立即投入生产。切忌因漏订功能而使机床功能降级或不能使用。用户选用机床数控系统种类不易过多、过杂，否则会给使用和维修带来极大困难。
2．数控系统的选型
根据所提出的改造要求及数控系统的选择原则来选择数控系统。通过认真的市场调查和比较，发现日本安川公司(YASKAWA)的J50M CNC系统适合车间开放式的环境，可以在空气湿度较大的生产车间使用。安川公司生产的J50M型CNC与安川的伺服系统及稀土永磁交流伺服电动机、主轴驱动系统和主轴电动机具有可靠性高、性能较好、能长久免维护使用，与其他同类进口系统相比价格较低，对环境要求相对较低。沈阳第一机床厂因此，选用安川的CNC系统与其伺服系统相配套，既经济又具有良好的性能。
安川J50M数控系统的硬件总体结构。加工中心该数控系统包括数控装置(CNC)、内装式可编程序控制器(JANCD—CP50)、伺服驱动装置和检测装置(编码器)。其中，CNC系统的结构特点是大板式结构，PLC板(即图中的JANCD—CP50板)、CPU板(即图中的JANCD—CP50板)、轴控制板(即图中JANCD—SR50---2)、电源模块(CPS一18FB)、电池(JANCD—B851)、风扇(FAN)都插在底板(JANCD—B850)上。另外，在CPU板上扩展一块轴控制板(JANCD—SPSl)，PLC板上扩展一程序存储器块(JANCD—MM51)。CNC、可编程序控制器及机床三者之间通过输入／输出接口来交换信息，其中JANCD—SP51为基本输A,／输出模块接口，沈阳第一机床厂不够使用时可扩展。
3．数控系统的特征和性能
(1)控制轴。X、Y、Z与A(旋转轴)组成四轴控制系统。加工中心A控制轴用于控制新增回转工作台，它与X轴平行。A轴地址由参数#6023指定。A轴可以被切换掉。
(2)缓冲寄存器在正常操作中，为了继续下面的操作，需要优先读取一个数据块进行补偿量的计算。在刀具半径补偿C模式下需要优先读取两个或多达4个数据块来进行刀具补偿值的计算，以便执行下一步的操作。因此，需要具有多个缓冲寄存器块，一个块中最大可包含128个字符。
(3)快速移动速率。快速移动用于定位控制(GOO)及手动快进(RAPID)，每根轴的快速移动速率可以设置为0．001mm／min适合的倍数，最大编程快移速率为30000mm／min。沈阳第一机床厂可以通过参数设置一个最基本的最大快移速率为F0，如果要变速，可以按百分比选择各种不同的速度，加工中心快速移动速度可以修调至原设置速度F0的0％、25％、50％、100％。根据本机床的结构特点，手动最大快移速率设置为500mm／min。
(4)进给速度(F功能)。实际的最大进给速度要根据机床机械和伺服系统的性能来确定，可通过参数设置将系统的进给速度限制在设置值内。本机床x、Y、Z、A轴的最大进给速度设置为20mm／min。多轴连动时的进给速度是指各轴的合成速度。特殊命令F1～F9的实际进给功能可以通过说明书中指定参数设定。沈阳第一机床厂进给速度可以修调至原编程速度F的0％—200％，其间隔为10％。
(5)自动加、减速。加工中心实现点位控制(GOO)和手动快进(RAPID)、手动连续进给(JOG)，手柄进给(HANDLE)加、减速特性。
(6)准备功能(G功能)。略。
(7)辅助功能(M功能)。辅助功能分三类：
1)用于内部处理，解码信号输出，3位数的BCD码输出。
MOO程序停止；
M01选择停止；
M02程序结束(重置)；
M03主轴正转；
M04主轴反转；
M05主轴停止；
M06换刀(宏程序)；
M08切削液开(宏程序)；
M09切削液关(宏程序)；
M30纸带结束。
2)仅用于内部处理。
M90程序中断关；
M91程序中断开；
M92多个活动中的寄存器关；
M93多个活动中的寄存器开；
M94镜像模式关；
M95镜像模式开；
M96刀具半径补偿时，加工中心圆角过渡计算方式；
M97刀具半径补偿时，交点计算方式；
M98子程序调用；
M99子程序结束；
M100，M199用于增加功能。
3)专用于三位数的BCD码输出。
(8)主轴速度(S功能)。主轴速度由SOO—S99个地址指定，沈阳第一机床厂每个代码对应一个速度(r／min)，其值可根据机床主轴的电动机及传动装置的实际情况进行设置。加工中心一个S代码在程序中出现后一直保持有效，直到下一个S代码出现。即使程序中出现主轴停止代码(M05)，它的控制作用仍然保持不变，此后主轴停止取消(M03、M04)后仍然以此速度旋转。
(9)刀具功能。刀具号码用TOO-T99表示，可对应100把刀具。传送到机器内部是以两位BCD码发送的。移动命令和换刀命令出现在同一个块内时，加工中心两命令同时执行，还是移动完成后再执行换刀命令可由用户自己设置。T代码是一种模式，用于机床自动换刀时选择刀具，一经给定后一直保持到下一个T命令出现时都有效。它与正在使用的刀具的长度和半径无关。
(10)其他功能。后冲补偿功能：每个轴的后冲补偿值在0-±8191P(脉冲)中；沈阳第一机床厂具有手动快进、手动工进、步进功能；内部程序存储器存储最大程序号为99个，加工中心程序号用4位数字表示，程序可由键盘或纸带输入，程序可根据标记跳转。
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