动龙门双轴组数控机床的设计

1 机床电气控制系统本文介绍的动龙门、双主轴、双轴组数控机床主要由机床操作面板(包括显示器)，X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2六个直线坐标轴(其中X1、X2为龙门同步轴)，双主轴及机床的液压、润滑、冷却系统等机床辅助功能组成。机床的电气系统包括数字控制系统(CNC)、伺服驱动系统、主轴变频调速系统及机床的输入/输出PLC控制系统等。数控系统主要完成人机对话操作和6个坐标轴、2个主轴及机床辅助装置的控制。该机床的坐标轴采用日本安川公司Σ系列的伺服驱动系统和伺服电动机，主轴变频调速系统采用日本安川公司 626MC5系列驱动器和专用主轴变频调速电动机。由于该机床的控制轴数及多轴组的要求，其数控系统采用法国NUM1060Ⅱ型数控系统。 2 NUM1060Ⅱ型数控系统 NUM1060 是NUM公司最高档的数控系统，也是世界上最高档的系统之一。该系统具有强大的功能及友好的界面。NUM1060Ⅱ型数控系统可以控制8个轴，四轴联动是基本配置。系统中的图形功能管理CNC面板显示和键盘，内存用来存储操作程序、PLC程序和用户文件。还提供了两个通信接口及RS232、RS485、 RS422通信方式任意选择。此外，还具有强大的网络功能，为用户预留了网络接口。该机床应用了NUM1060很多强大的功能。

• 多轴组功能 该机床具有双主轴，而且两个主轴要能够同时切削，这就要求系统具有双轴组功能。双轴组的控制优点就是系统内部具有两个相对的通道，每个通道都有相对独立的 PLC、NC信息交换区，M代码、T代码及PLC变量和标志位。系统可在公共轴组方式和独立轴组方式间切换。当系统工作在公共轴组时，两个轴组具有相同的工作方式。当系统工作在独立轴组时，两个轴组可以有不同的工作方式，可独立操作。该机床把X1、Y1、Z1、X2放在轴组1中，把Y2、Z2放在轴组2 中，机床的两个主轴分配到不同的轴组中。在不同的轴组中，两个主轴可以分别以自己的转速、方向同时或单独工作，而且在每个轴组中都可以实现系统给定的联动轴数。

  注：双轴组功能涉及的PLC变量：

  %W2.2 公共轴组与独立轴组切换

  %W17.B 轴组选择，用于显示相应轴组数据

  %Wg03.B 独立轴组工作方式选择(g=1～8为轴组号，下同)

  %Wg00.5 轴组g的M功能应答信号

  %Wg01.2 独立轴组g的循环启动请求

  %Wg01.1 独立轴组g的循环停止请求

  %Wg02.B 轴组g的进给倍率

  %Wg1E.W 轴组g要求应答的M功能编码

  %Wg7C.L 轴组g的刀具号

  同步轴功能涉及的PLC变量：

  %W4.4 轴同步信号

  注：双轴组功能相关的参数：

  P97 系统轴组数，该参数定义数控系统的轴组数

  P0 被显示的轴，该参数定义数控系统被显示的轴

  P2 测量轴，该参数定义数控系统测量轴

  P3 伺服轴和插补轴，该参数定义数控系统伺服轴和插补轴

  P5 轴组的机床配置，该参数定义轴组的机床类型

  P9 轴分配到轴组，该参数用来将轴名与实际地址联系起来

  同步轴功能的相关参数：

  P27 双轴关联定义，该参数用来将一从动轴分到相应的驱动轴

  P28 同步轴的关联使能，该参数用来使能驱动轴和从动轴的同步

  P24 同步轴的对称性，该参数用来指定一个轴允许的同步误差、校正系数和最大同步误差

  %8.1 轴组1的程序序号

  N10…

  N20…

  M30…

  N40 G78 Q1

  N50…

  N60…

  N70 G78 Q2 P1.2 等待%8.2中的Q1

  N80…

  %8.2 轴组2的程序序号

  N10…

  N20…

  N30…

  N40 G78 P1.1 等待%8.1中的Q1

  N50…

  N60…

  N70 G78 Q1

  N80…

  N90 G78 P2.1