...高速加工中心 840D数控系统硬件配置-高速加工中心数控系统开发和...
郭强+周朦朦+郝玉建
[摘 要]针对机械加工车间的连杆深孔钻削加工中心（简称TBT）刀库坐标调整问题，在SINUMERIK 840D系统中采用R参数对机床刀库坐标进行设定，使换刀程序简洁明了、维修方便、从而节省刀库机械调整时间
[关键词]SINUMERIK 840D系统 R参数 刀库坐标
中图分类号：R985 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0368-01
随着电子技术和自动化技术的发展，数控机床的应用越来越普遍，已成为企业生产中不可缺少的重要设备。数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置了许多可修改的参数以便适应不同的机床、工作状态以及产品工艺的要求。这些参数不仅能使电气系统和机床相匹配，而且能够使机床的各项功能达到最优化。
由于TBT采用的是无机械手换刀方式，需要通过坐标轴移动交换刀具的几个特定位置实现换刀过程。在换刀过程中，对每个刀具存放位置坐标值要求必须准确，从而采用R参数编程来有效地解决在程序中的数值重复输入、计算繁琐等问题。
1 R参数编程简介
R参数编程是使用参数变量来代替程序中的功能代码或地址值而编写的加工程序。SINUMERIK840D数控系统在地址R下为用户提供一种名为“算数参数”的用户专门的变量，系统默认范围从R00到R99。输入实数范围±0.0000001—99999999。为实型数据的全局公共变量，此种变量专门供控制系统随意使用。因为系统默认提供的R参数数目为100个，不能满足TBT加工程序和换刀子程序中所使用的R参数数目。因此用户可以根据需要，修改通道专用数据MD28050 MM_NUM_R_PARAM中的R参数数目，该机床MD28050参数值被设定为999，有1000个R参数可以使用。
R参数编程的实质，就是用变量R编写逻辑计算公式，并根据R数值的条件，多次调用子程序，以简化编程，并使得程序简明精炼，计算精确无误。编制这种程序，首先要确定参数变量，然后根据加工要求编制逻辑计算程序，最后确定参数值和初始状态，将编辑完好的程序输入数控机床中即可运行。
2 刀库与换刀简介
数控机床的自动换刀形式可分成机械手换刀和无机械手换刀这两大类方式。目前，数控机床的自动换刀装置大部分都采用的是机械手换刀模式。无机械手换刀方式是由刀库和机床主轴的相对运动实现刀具的交换的，这种方式简单、控制环节简练。
该机床为无机械手换刀。刀库为360度旋转，每90度为一列，共四列，每列有五个刀具安装位置，共计20个刀具存放位置。换刀时通过移动X、Y、Z轴到达对应刀具位置固定坐标来进行交换，因此，对每个刀库位置准确性要求比较高。如果在换刀程序中直接输入20个刀具存放位置的X、Y、Z的坐标值，会导致程序重复输入坐标值，极容易出错，程序繁琐不简练。所以采用R参数来确定每个刀具存放位置的坐标值，在换刀程序中调用R参数即可。
3 R参数在程序中定义
TBT换刀过程可以分为还刀和取刀两个过程。还刀过程即刀具从机床主轴上还回刀库中；取刀过程即将刀库中的刀具取到机床主轴上。通过M06 T**指令调用换刀子程序SPF999完成刀具交换过程。在SPF999程序中再次调用SPF990刀库位置参数程序。请看下列程序中刀具存储位置R参数应用。
R247=-875 距离安全位置
R248=480 距离安全位置
R249=995 距离位置
R250=-875 刀具交换初始位置
R251=-1236 刀具交换位置
R252=995 刀具交换初始位置
R253=730 刀具存放位置 6#刀库位
R254=842.3 刀具存放位置 6#刀库位
R255=605.40 刀具存放位置 7#刀库位
R256=842.3 刀具存放位置 7#刀库位
R257=480.40 刀具存放位置 8#刀库位
R258=842.3 刀具存放位置 8#刀库位
R259=355.40 刀具存放位置 9#刀库位
R260=842.3 刀具存放位置 9#刀库位
R261=230.40 刀具存放位置 10#刀库位
R262=842.3 刀具存放位置 10#刀库位
R263=-875 刀具交换初始位置 6-10刀库位
R264=-1236 刀具交换位置 6-10刀库位
R265=995 刀具交换初始位置 6-10刀库位
R266=5000 刀具交换进给速度
R267=28.95 刀具交换主轴定位角度
R280=730.40 刀具存放位置 11#刀库位
R281=842.3 刀具存放位置 11#刀库位
R282=605.40 刀具存放位置 12#刀库位
R283=842.3 刀具存放位置 12#刀库位
R284=480.40 刀具存放位置 13#刀库位
R285=842.3 刀具存放位置 13#刀库位
R286=355.40 刀具存放位置 14#刀库位
R287=842.3 刀具存放位置 14#刀库位
R288=230.40 刀具存放位置 15#刀库位
R289=842.3 刀具存放位置 15#刀库位
R290=-875 刀具交换初始位11刀库位
R291=-1236 刀具交换位置 15刀库位
R292=995 刀具交换初始位11-15刀库位
R293=730.40 刀具存放位置 16#刀库位
R294=842.3 刀具存放位置 16#刀库位
R295=605.40 刀具存放位置 17#刀库位
R296=842.3 刀具存放位置 17#刀库位
R297=480.40 刀具存放位置 18#刀库位
R298=842.3 刀具存放位置 18#刀库位
R299=355.40 刀具存放位置 19#刀库位
R300=842.3 刀具存放位置 19#刀库位
R301=230.40 刀具存放位置 20#刀库位
R302=842.3 刀具存放位置 20#刀库位
R303=-875 刀具交换初始位16-20刀库位
R304=-1236 刀具交换位置 16-20刀库位
R305=995 刀具交换初始位 16-20刀库位
STOPRE
M17
对以上R参数进行修改后，主轴换刀顺畅可靠。通过这个故障调整可以看出R参数在刀库位置调整中的灵活性、可靠性、以及在换刀程序不用反复输入坐标值，使程序简单明了。
结束语
在机床的编程中采用R参数会简化编程，并且可以多次调用，使程序简明，计算精确无误，从而提高编程的灵活性、可靠性。机床的坐标中使用R参数在更改、调整坐标位置时，更加簡明，快捷。解决了用机械方式调整坐标的方法，提高了工作的效率。
参考文献
[1] SINUMERIK 840D_840Di_810D高级编程手册.
