基于840D的数控轧辊磨床数控系统应用数控软件开发

　　轧辊是一种工具，用于钢、铜、纸张等材料压平、定尺寸、造刑以及获得要求的表面质量。近年来，山于冶金、造纸、橡胶、塑料以及印染业等工业经济的迅速发展，出现了多种辊形曲线的轧辊如:CIR,LINE,SONE,FREE和CYC曲线轧辊。随着市场的需求，对不同辊形轧辊的表面质量和辊形精度提出了更高的要求。目前，无沦是轧辊的最后成型还是轧辊的修整，轧辊的辊形精度都是由数控轧辊磨床来保证的，比如:磨削工作辊时，目标位与实际值偏差应<±1.0μm等。为了实现轧辊的高精度加工、修整和复杂的加工工艺，我们开发厂基于840D的数控轧辊磨床的数控系统应用软件。通过该软件与轧辊磨床的数控系统通讯，达到能够控制以下几个方向的运动:纵向的z轴运动，横向的X轴运动，偏心套的U轴运动，测量装置的X1和X2轴运动，工件的C轴转动，还有砂轮的转动等，从而实现数控轧辊磨床的如下功能:

　　(1)自动磨削(砂轮接近、粗磨、精磨、超精磨等);

　　(2)两端磨(短行程功能);

　　(3)自动测量，长光栅用于直径测量，短光栅用于曲面、锥度、圆度、同轴度等测量，CRT显示轧辊辊形曲线、误差曲线;

　　(4)工艺、轧辊参数设定:砂轮线速度、工件转速、拖板速度、X轴趋近速度及进给量;轧粗直径、辊面曲线选择、中凸(凹)量、轧辊在头架端起始位置、修整器修整起始点位置，工艺参数可以在线更改;

　　(5)界面更友好，包括工艺、轧辊参数设定，曲线的产生、修改，相关轴运动的动态显示。

　　(6)自动补偿磨削:磨削结束后进行自动测量，得到相应的辊形误差曲线。进行自动补偿磨削;

　　(7)打印出相关的辊形曲线、误差曲线;

　　(8)按国家标准进行测量及数据处理;

　　(9)各曲线形状包括:圆弧、抛物线、双曲线、正弦
线,CVC曲线等;

　　(10)磨削前的镖度测最、显示，数据处理功能等;

　　基于以下考虑及专用数控系统的发展趋势和用户要求，该轧辊磨床数控系统采用西门子840D控制系统，由MMCF03、NCU50、SIEMENS7三大功能模块组成，还有五套交流伺服驱动器及其伺服电动机，两套直流调速装置和直流调速电动机等。我们开发的基于840D数控轧辊磨床系统应用软件是一种用于实现前台实时运动控制与监控，NCU50与SIEMENS7实现后台管理及MMC1Q3人机界面接口的开放式、模块化数控系统。NCU与PLC之间通过实时、可靠的通讯来协调整个系统，共同完成加工任务。

1 轧辊磨床数控系统应用数控 软件的实现

　　1.1 数控系统应用数控 软件现状与体系结构

　　目前，市面上出现了基于840D的车床和铣床的通用数控应用软件如:ShopTum , ShopMiIl，它是由GiLDEMEISIER集团的应用技术人员与西门子公司的软件开发人员紧密合作开发出来的，它综合了世界上最好的车削、铣削技术以及控制和编程技术。ShopFurn , ShnpMill软件特别引人注目之处是在Windnws操作系统中编程非常简明有效，是当今最快和最直接的实现从图纸到零件的转换及控制的软件。由于轧辊磨床的数控系统采用西门子840D控制系统，硬件选用西门子成熟产品，对于数控轧辊磨床专用数控磨床还没有开发出相应的人机界面友好的应用控制软件，

　　所以我们开发数控系统的主要任务就是数控系统应用数控 软件的设计和开发。要保证该数控系统能够正常工作，其系统软件必须实现4个部分内容如:基于MMC上位机应用程序、上下位机之间的通讯驱动程序、运动程序以及PLC程序相互协调工作。整个控制系统体系结构如图1所示。