茂名回收西门子工程余货模块
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西门子系统R参数程序编制及应用
摘要:本文结合生产加工中(SIEMENS)R参数程序的应用,以加工实例来说明$TC_DP6在程序中如何赋予刀具半径补偿值的具体使用方法。在R编程中将半径值设为一个变量值然后使用$TC_DP6指令将不断变化中的半径值输入CNC储存器中。采用这种半径变量的程序就可以通过手工的方法编制出一些平时无法编制出的轮廓循环加工和规则的曲面。
关键词:$TC_DP6、刀具半径变量、R参数编程
引言: 在手工编程加工中半径补偿值输入CNC储存器的方法有两种。
方法一:用手动的方法将要使用的刀具半径值直接输入CNC储存器内,这种方法输入的半径值是固定不变的。
方法二:在程序中用指令$TC_DP6将对应的半径值输入到CNC储存器,这种输入的方法可以在程序运行中可以任意将半径值输到储存器内,如果通过R参数程序设半径值为一个变量再与$TC_DP6对应。那这个程序加工的轮廓就可以实现不断的变化,在手工编程中这种编程是一个灵活而又强大的功能,特别当它与宏程序结合一起使用时,将更加显出它的功能与方便。在手工编程中它是解决一些复杂编程是不可替代的用法。如轮廓的循环加工规则曲面的加工。
本文结合实际生产中$TC_DP6的应用,分别列举去实例来说明刀具补偿值在手工编程中的应用。
正文:
一、西门子(SIEMENS)刀具半径补偿值$TC_DP6的说明与使用方法。
在西门子(SIEMENS)数控系统中,$TC_DP6是一个系统值,它的使用有着严格的规定。它的格式取决于需要的刀具补偿器中。
见表、
地址
含义
说明
指令格式
$TC_DP6[t,d]
半径补偿值
读或写t,d号的数值
$TC_DP6[_,_]=R_
说明:
1、 t:T刀具编号1-32000,T0没有刀具(系统中Z多同时存储32把刀具)
2、 d: 刀具补偿号D,一个刀具可以匹配从1到9几个不同补偿的数据组,如果没有编写D指令,则D1自动生效。如果编程为D0,则刀具补偿值无效。
3、 R:计算参数R
可以在程序运行时由控制器计算或设定所需要的数值:也可以通过操作面板设定参数数值。如果参数已经赋值,则它们可以在程序中对由变量确定的地址进行赋值。赋值范围为±(0.0000001~99999999)
计算参数R一共有300个可供使用
R0~R99 -可自由使用
R100~R249 -加工循环传递参数
R250~R299 -用于加工循环的内部计算参数
(如果没有使用加工循环,则这部分计算参数也可自由使用)
编程举例:
N10 R1=5
N20 $TC_DP6[1,1]=R1
表示:R1代表的值为T1D1刀具储存器中的半径补偿值,即在程序中输入刀具的半径补偿值,R值后可以是一个变量。
用程序输入刀具补偿值的主要使用场合是R参数程序,只要两者可以灵活运用在一起那在手工编程中就可以解决轮廓的倒圆角,和需要半径补偿变化的手工编程中。
二、加工实例分析:
如下图:现有一加工图,顶面四周边需倒直角角度为27°深为10mm的直角,为了便于说明$TC_DP6的使用,在此作了一定的简化既该零件已经进行粗加工,以下仅就倒角的精加工进行详细的说明。
图1:左视图示意图
图3:立体示意图
图2:俯视图示意图
在这个加工程序中,程序需要建立了几个重要的关系,既球刀加工斜面时的高度位置关系,加工深度每次变化的运动轨迹关系,这几个关系相互影响,相互作用。
加工轨迹分析:
使用球刀进行倒角的加工,加工方向为从下向上的方式逐层提升,但球刀加工斜面时的深度问题需要数学的计算,了方便编程和轨迹描刀位点选择在刀心上,刀心与刀尖只不过是球刀的两个几何点,而刀具上的任何一点都是随着刀具整体而进行相同的“平动”的,因此当确定刀心Z轴的坐标后再减去一个刀具半径就可确定出刀尖坐标,这样不但令编程与数学计算都比较方便,还遵守了统一的对刀基准(刀尖)。
(如:图4)刀心加工斜面时与斜面形成一个相似的三角形,要计算出刀心的坐标值就需要用到此三角形。
刀心的高度位置公式如下:
(斜面高度变量由10向0变化)
R5参数边-斜面高度变量
刀尖的高度位置公式如下:
R5参数边-斜面高度变量-刀具半径
图4刀具与斜面形成的三角形
图5高度变量示意图
图6半径变量示意图
由图5与图6分析,可以得出当球心在A点处时球刀处于加工斜面的点,这时的半径补偿值为初始值,初始值不等于球刀的半径而是等于球刀与斜面形成三角形的直角边R6参数值表示,随着刀具沿着斜边点逐层提升,在每层高度上的刀具要与斜面相切半径补偿值需要不断地变化的,可以说球心不断地向内部的方向前进,导致半径补偿值不断变小。
如图6球心的位置图可以看出半径值的变化:
A点:半径补偿值=R6、
B点:半径补偿值=R6-L1、
C点:半径补偿值=R6-L2、
D点:半径补偿值=R6-L3、
E点:半径补偿值=R6-L4、
F点:半径补偿值=R6-L5、
如此推算当球心向内移动的距离大与半径补偿值初始值时可能会出现负值的补偿值。
从上述得知如果想要编出可以顺利的将斜面加工出来的程序,就要使程序中的加工高度要不断变化,半径补偿值也要不断地变化,高度值与半径补偿值的数值变化可以在程序中通过R参数的编写实现,使Z轴等于不断变化的高度值就可以解决高度变化的问题,但半径补偿值数值虽然是在程序中得到了变化,但如何将这个数值赋予储存器就是一个关键问题。由此可见,只有通过$TC_DP6将半径补偿变化值输入到储存器内再通过程序内的指令(G41)将变化后的补偿值调用才能真正的实现半径补偿值的变化。此外,从加工工艺上分析加工中参数值R8(如图5: R8代表层高)的选择就决定了程序是粗加工使用还是精加工使用,因为程序的加工路线可以看作等高环绕加工,当R8参数值数值大时可以实现粗加工,R8参数值数值细时可以实现精加工。
三、加工程序及说明
以下的参数程序,可以看出$TC_DP6如何在将半径补偿值输入存储器中实现一般手工编程无法加工规则曲面的一大亮点。
%
AAA 程序名
T1D1 采用1号刀1号刀补
G64 连续路径加工
CFTCP 关闭进给率修调,编程的进给率在刀具ZX有效
迄今为止,飞机在跑道与航站楼之间滑行一直需依靠其自身发动机。但现在,归功于西门子提供的动力总成,一辆在飞机驾驶舱内进行控制的全新柴电牵引车可以完成这项任务。这辆名为TaxiBot的牵引车可以节省燃油、延长维护周期、降低噪声。TaxiBots已经获得认证可用于空客320,很快它将能安全地拖行70%左右的客机。
目前,飞机凭借自身动力在跑道与航站楼之间滑行。然而,这非常不经济,飞机滑行可能会消耗多达1吨燃油——具体取决于飞机大小和滑行距离。用连接至飞机前轮的柴电牵引车将飞机拖至跑道,则可大大提高能效。这样一来,飞机在整个过程中无需启动发动机。
为此,自2011年起,西门子与以色列航空工业公司、汉莎工程公司和机场地勤设备龙头企业法国TLD集团等一直在联合研发一个环保的滑行解决方案,于是有了现在的TaxiBot牵引车。西门子为TaxiBot牵引车提供动力系统,包括发电机、电机、变频器、电子元件和软件。
目前,TaxiBot已用于牵引窄体客机(单通道客机),如空客A320和波音737。
力大无穷的节油先锋
这些被称为滑行机器人或TaxiBot的牵引车是名副其实的大力士,其输出功率高达500千瓦左右(约合800马力)。TaxiBot可提供45000牛顿米扭矩,相当于约100辆中型汽车的总和。去年,经欧洲航空安全局(EASA)和美国联邦航空管理局(FAA)认证TaxiBot可用于波音737飞机家族。经过全面测试之后,多家航空公司目前已使用这种飞机牵引车,譬如汉莎航空在法兰克福国际机场使用。汉莎航空称,仅在法兰克福机场,TaxiBot飞机牵引车就能每年为其节省约11000吨燃油。
现在,TaxiBot飞机牵引车已经获得认证可用于空客320家族。值得一提的是,得益于这个认证, TaxiBot将能安全地把70%左右的客机从航站楼拖至跑道,而不消耗任何航空燃油。当TaxiBot用于A320飞机时,必须在飞机驾驶舱内安装一个小开关,用于启动飞机的液压系统。这个系统通常由飞机发动机启动,但在TaxiBot工作期间飞机发动机必须关闭。不过,这个小开关的安装十分简便,可以在飞机常规检修时进行。
TaxiBot的4对车轮(窄体型号)或6对车轮(宽体型号)由电机驱动。
减少环境影响,延长维护周期
TaxiBot不仅能降低油耗和排放,而且可以减轻飞机发动机的压力,从而延长其维护周期。此外,牵引车产生的噪音仅为飞机滑行时产生噪音的三分之一。
出于安全原因,TaxiBot配备了冗余系统。西门子大型驱动应用事业部的Ulrich Sammet解释道:“两台斯堪尼亚柴油发动机分别驱动一台发电机进行发电,为8台驱动电机供电。适用于单通道飞机的窄体型号TaxiBot总共有4个车轮模块,每个模块配有两台电机。如果发生故障,我们可以通过一个直流接线盒切断中间电路,关闭系统的故障侧。这种冗余设计确保哪怕出现故障,TaxiBot亦可继续移动而不会阻塞滑行道。”Ulrich Sammet与一支专家团队共同研发出TaxiBot牵引车的柴电动力系统。
宽体型号的每一个车轮都配备有驱动电机。
下一步:适用于宽体机的牵引车
这支团队目前正在研发适用于诸如空客A380和波音747等宽体机的TaxiBot解决方案。宽体型号将配备6对而不是4对车轮,输出功率达1000千瓦,可超过1350马力,扭矩比300多辆中型汽车的总和还高。这些TaxiBot用于拖行重达600吨的喷气式宽体客机,每次牵引Z多可以节省1吨燃油。不同于小一些的窄体型号,宽体型号TaxiBot的驱动系统甚至可以在发生故障时拆分为三个部分进行工作。Sammet表示:“这确保三分之二的驱动系统仍可正常工作。当发生诸如短路等故障时,西门子开发的电子系统将自动切断三分之一的驱动系统。”这个系统使用永磁电机,与常规异步电机相比,其运行效率更高。不仅如此,电机被完全集成到车轮模块中。另一个新特性是TaxiBot可以单独控制每个车轮的电机。这个优点在TaxiBot牵引车原地转弯或缓慢行驶时显现了出来,因为在飞机的巨大负荷下,转动车轮需要很大的力量。为做到这一点,宽体型号TaxiBot可以分别向一组车轮中的两个车轮施加不同强度的力,或者在相反的方向上驱动这两个车轮。
在窄体型号和宽体型号TaxiBot开发过程中需要考虑一个重要因素,即按照法律要求,飞行员应保持对飞机——从而对TaxiBot——的控制权。这很有必要,因为任何疏忽导致的牵引车移动都会对飞机前轮造成巨大压力。改为使用新的滑行方法并不困难。参与测试的飞行员证实,在控制滑行操作时,TaxiBot同飞机自身的发动机一样好用。好处还不止于此。有了TaxiBot,当地面湿滑或积雪时,飞行员能够更好地掌控飞机。
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