通常的曲軸熱處理機床,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)自由運動,感應(yīng)器與工件完全接觸,這種方式會影響熱處理加工質(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,實現(xiàn)精確間隙控制.同時要求每一感應(yīng)器的上下前后運動要和工件的曲拐旋轉(zhuǎn)聯(lián)動.

為達到這一要求,曲軸熱處理機床采用三菱M70A數(shù)控系統(tǒng),配置8個伺服軸,其中X軸為感應(yīng)器工作臺的水平移動軸,Y軸為夾持曲軸工件的旋轉(zhuǎn)運動軸,其余6個軸分別控制多個感應(yīng)器的前后和上下運動.

該機床的關(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)器隨工件運動——加熱完成——工件在某一固定位置停止旋轉(zhuǎn)——感應(yīng)器上升.

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第一種編程方案及運行效果

1、伺服軸配置

(1)X軸------感應(yīng)器工作臺的水平移動軸；

(2)Y軸-------夾持曲軸工件的旋轉(zhuǎn)運動軸；

(3)A軸--------感應(yīng)器的前后運動軸；

(4)U軸---------感應(yīng)器的上下運動軸

2、第1套宏程序編程方案

曲軸上曲拐的旋轉(zhuǎn)運動與感應(yīng)器的上下前后運動的聯(lián)動程序該如何編制呢?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動.(A軸=感應(yīng)器的前后運動軸；)

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軸最大運行距離)

60　 #100=#10＊SIN(#1)----(做一正弦運動函數(shù),該變量為A軸運動數(shù)據(jù))

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

70 　G90 G1 Y#1 A#100.F200.－(聯(lián)動)

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

80 　#1=#1+1

85 　 END1

86 　 M99;

采用以上程序運行時,觀察到A軸可以隨旋轉(zhuǎn)軸做正弦曲線運動,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)軸的運行速度用F指令調(diào)節(jié)效果不大,此時的F指令規(guī)定的是兩軸速度的矢量值.對旋轉(zhuǎn)軸的運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.如何編制更實用的程序呢?

第二種編程方案及運行效果

經(jīng)過仔細觀察機床的運動,旋轉(zhuǎn)軸的一次圓周運動可以被分解為四步,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)器的上下運動軸)分別達到正向最大值,零位,負向最大值.

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)軸運行至90°,A軸運行到正向最大值,U軸運行到1/2行程位置　)

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

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

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

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)置一個可以進行中斷的區(qū)域,只有在此區(qū)域內(nèi)中斷才可能發(fā)生.

采用程序O2345運行,旋轉(zhuǎn)軸運行安穩(wěn)均勻,三軸能聯(lián)動運行,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)準程序使用.