西门子840D数控系统多方式组多通道技术在数控机床上的运用

0 前言

　　目前，大部分数控机床都是在一个方式组和一个通道下工作，实现一些基本数控功能的操作。但随着数控机床向大型化、复杂化方向的发展，数控机床的控制轴数也越来越多，所要求的功能也越多，对加工的同时性要求也越来越高，往往要求机床在同一时间能加工不同的零件、做不同的操作，且互相独立、互不影响，这就需要运用西门子840D数控系统多方式组多通道技术。

　　何为方式组?方式组中的“方式”指的是操作方式，即JOG，MDA，AUTO等方式，所以方式组就是以操作方式划分的小组。如果是一个双方式组的系统意味着在这个系统卜可以同时出现两种操作方式。

　　何为通道?通道就是轴所使用的NC及其插补器，多通道可以简单的理解为多个插补器，多通道意味着系统可以同时执行多个NC程序，互不影响(当然也可以协调同步运行)。

　　一个系统可以有若干个方式组，每个方式组可以有若干个通道，在一个方式组中的通道必然处于同一种操作方式下。以数控对头镗机床为例，需要使用两个通道，方式组可以用一个，即两个主轴SP1、SP2可以同时手动或同时自动；当然也可以设计成两个方式组，即一个主轴在手动方式下调整，另一个主轴在自动方式下加工。

1 机床简述

　　本台大型数控对头镗机床，是我公司为用户新开发的一种机型，工作台尺寸为(1 400×8 000)mm，采用西门子840D数控系统，共有12个轴，其中主轴3个，坐标轴9个。

　　要求：主轴SP3，坐标轴，3、乃的工作不受主轴1、2和其它坐标轴的限制，可独立操作和控制；主轴1、2的操作方式和控制应相同。

　　故在该机床上采用多方式组多通道技术，将主轴SP1，坐标轴X、Y1、Z1、耽分配在通道1，第一方式组；将主轴SP2，坐标轴Y2、Z2、W2分配在通道2，第一方式组；将主轴SP3，坐标轴，3、Z3分配在通道3，第二方式组。

　　机床结构示意图见图1。

图1机床结构示意图 

2 参数设置

　　根据机床各轴的定义和分配，将其参数设置如下。

　　2.1 通用参数

　　设置机床轴名，机床上所有用到的轴均应给出轴名，如下所示：
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[0]=X
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[1]=Y1
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[2]=Y2
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[3]=Z1
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[4]=Z2
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TABE5]=W1
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[6]=W2
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[7]=SP1
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[8]=SP2
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[9]=SP3
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[10]=Y3
　　MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[11]=Z3

　　将通道分配给方式组，如下所示：

　　MDl0010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP[0]=1，即
　　把通道1分配给方式组1
　　MDl0010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP[1]=1，即
　　把通道2分配给方式组1
　　MDl0010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP[2]=2，即
　　把通道3分配给方式组2

　　2.2 通道参数

　　2.2.1 通道1的设置：

　　定义几何轴，此处填写的是通道中轴的序号：
　　MD20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[0]=1
　　MD20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[1]=2
　　MD20050 AXCONF—GEOAX_ASSIGN_TAB[2]=4

　　定义几何轴轴名，此处填写的是通道中轴的名称：
　　MD20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB『0 1=X
　　MD20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[1]=Y1
　　MD20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[0]=Z1

　　定义通道中使用的机床轴，此处的序号是针对MDl0000的顺序：

　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED [  0]=1
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED [  1]=2
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED[ 2]=3
　　MD20070 AXCONF_MACHAX USED[ 3]=4
　　M1320070 AXCONF_MACHAX_USED[4]=5
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED[5]=6
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED[6]=7
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED[7]=8
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USEDr 8 1=9
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED[9]=10
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USED[10]=1 1
　　MD20070 AXCONF_MACHAX_USEDl 1 1 I=12
　　定义通道中轴的名称：
　　MD20080 AXCONF MACHAX NAME TAB r0]=X
　　MD20080 AXCONF_MACHAX—NAME_TAB[1]=Y1
　　MD20080 AXCONF—MACHAX—NAME_TAB[2]=Y2
　　MD20080 AXCONF_MACHAX—NAME_TAB[3]=Z1
　　MD20080 AXCONF—MACHAX_NAME_TAB[4]=Z2
　　MD20080 AxCONF—MACHAX_NAME_TAB[5]=Wl
　　MD20080 AXCONF—MACHAX—NAME_TAB[6]=W2
　　MD20080 AXCONF—MACHAX—NAMEJAB[7]=SPI
　　MD20080 AXCONF—MACHAX—NAME_TAB[8]=SP2
　　MD20080 AXCONF—MACHAX—NAME_TAB[9]=SP3
　　MD20080 AXCONF_MACHAX—NAMEJ’AB[10]=Y3
　　MD20080 AXCONF MACHAX—NAME_TAB[1 1]=Z3

　　定义通道1的主主轴：
　　MD20090 SPIND_DEF_MASTER_SPIND=1

　　这样，为了方便，在通道1屏幕卜，将显示所有机床轴名为：X、Y1、Y2、Z1、Z2、W1、W2、SP1、SP2、SP3、Y3、Z3。

　　2.2.2 通道2的设置，可参照通道l的设置：
　　MD20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[0]=1
　　MD20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[1]=3
　　MD20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[2]=5
　　MD20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[0]=X
　　MD20060 AXCONF_GEOAX NAME_TAB[1]=Y2
　　MD20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[0]-72

　　在通道2中，参数MD20070、MD20080与通道1相同，故此处从略。

　　定义通道2的主主轴：MD20090 SPIND_DEF_MASTER_SPIND=2