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西班牙FAGOR8055數控系統在銑鏜床上的應用簡述
摘要：介紹西班牙FAGOR8055數控系統在數控銑鏜床上的應用，說明系統的結構及應用，并簡單介紹系統的調試過程。
關鍵詞：數控系統；銑鏜；結構；調試；通訊
0前言
TKA6916經濟型數控落地銑鏜床是采用當代機械、電氣、液壓等新技術設計而成的機床，此種機床是適用范圍大、功能廣泛的重型通用金屬切削機床，機床除具有自由伸出的鏜軸能完成落地鏜床所能進行的加工外，還具有自由伸出的方滑枕。在方滑枕內裝有銑軸與鏜軸，通過銑軸端鍵可帶動裝在方滑枕前頭的直角銑頭、*銑頭、伸長銑頭及平旋盤等多種附件的主軸運動，使機床不僅能實現大直徑及大平面的重切削，而且能加工很多工件的內腔、內腔側面、內腔孔及大端面止口。如配合回轉工作臺使用，可在一次裝夾內完成多面多工序加工。采用數控聯動技術可完成空間位置面加工、曲面外輪廓。機床可實現七軸數控操作，任意三軸或四軸聯動。
為了達到目標要求，依據價格合理，技術*，不浪費資源的原則，電氣控制部分zui后選擇了西班牙FAGOR公司的CNC8055型數控系統。西班牙FAGOR公司是世界*的專門生產數控產品公司。8055系列數控系統是FAGOR高檔數控，可實現7軸7聯動+主軸+手輪控制。具有連續數字化仿形、RTCP補償、雙向螺補、內部邏輯分析儀、SERCOS接口等許多高級功能，具有+10 V模擬量接口及數字SERCOS光纜接口，位置反饋可接收1Vpp或TTL方波信號或數字SERCOS光纜接口。
方案制定
TKA6916數控銑鏜床，共有6個進給軸，1個主軸。其配置及要求如表1。
表1配置要求表
| 軸名稱 | 扭矩 | 降速比 | 螺距 | 位置控制 | 速度 |
| 滑座（X軸） | 52 Nm | 1∶0.24 | 20 mm | 全閉環 | 5~6 000 mm/min |
| 主軸箱（Y軸） | 52 Nm | 1∶4 | 20 mm | 全閉環 | 5~6 000 mm/min |
| 鏜軸（Z軸） | 32 Nm | 1∶4 | 10 mm | 半閉環 | 1~3 000 mm/min |
| 滑枕（W軸） | 32 Nm | 1∶4 | 8 mm | 全閉環 | 5~3 000 mm/min |
| 轉臺旋轉（B軸） | 32 Nm | 1∶1 440 | 20 mm | 全閉環 | 0.001~1 r/min |
| 轉臺直線（V軸） | 32 Nm | 1∶2.5 | 20 mm | 全閉環 | 1~6 000 mm/min |
| 主軸（S軸） | 55 kW | 53∶384 | 20 mm | 半閉環 | 1~3 000 mm/min |
軸名稱扭矩降速比螺距位置控制速度
滑座（X軸）52 Nm1∶0.2420 mm全閉環5~6 000 mm/min
主軸箱（Y軸）52 Nm1∶420 mm全閉環5~6 000 mm/min
鏜軸（Z軸）32 Nm1∶410 mm半閉環1~3 000 mm/min
滑枕（W軸）32 Nm1∶48 mm全閉環5~3 000 mm/min
轉臺旋轉（B軸）32 Nm1∶1 44020 mm全閉環0.001~1 r/min
轉臺直線（V軸）32 Nm1∶2.520 mm全閉環1~6 000 mm/min
主軸（S軸）55 kW53∶38420 mm半閉環1~3 000 mm/min
1元件選擇
1.1電動機及驅動
根據要求可以確定：X軸電動機型號為FXM78.20A.E1.101,相應驅動伺服模塊AXD-3.10；Y軸電動機型號為FXM78.20A.E1.111,相應驅動伺服模塊AXD-3.10；Z/W/B/V軸電動機型號為FXM75.E1.111,相應驅動伺服模塊AXD-2;S軸電動機型號為ZZX4-200-41,相應伺服系統為6RA70。
1.2位置反饋元件
機床要求進給軸X/Y/W/B/V為全閉環控制方式且有短程回原點功能,S軸具有定向功能,因此X軸/Y軸/W軸/B軸/V軸選擇FAGOR的CX型光柵尺,S軸選擇ZYS-6A型測速機反饋,Z軸要求為半閉環控制方式,由于電動機內置有編碼器,所以不需要另外選擇。
1.3系統元件
該機床總計6個軸,因此選擇8055M型主機,由*單元模塊,11寸彩色LCD監視器,全字母數字鍵盤組成。*單元包括:CPU模塊它包含系統軟件并完成CNC的功能（編輯,執行,模擬,顯示等）,處理其他模塊的信息并生成監視器的視頻信號。AXES模塊,除控制機床的主軸外,它控制PLC的前40個數字輸入和24個數字PLC輸出。SERCOS模塊,CNC可以通過sercos接口與驅動通訊。FAGORHHU型手輪。
1.4 PLC元件
FAGOR8055型數控系統帶有內置PLC,*單元帶有40個數字輸入和24個數字輸出,系統還可以zui大允許4個PLC擴展單元,每個擴展單元可帶4個I/O模塊。本機床總計80個輸入點,48個輸出點。因此選擇PLC擴展單元1塊以滿足機床要求。
2系統結構
2.1電源模塊
CNC8055數控系統PS-65A型電源模塊提供“軟啟動”和沒有能量再生的鎮流電路。它直接連接在50/60 Hz和380 Vac-15%,440 Vac10%的主電網上,通過動力總線輸出512 V的直流電壓。
2.2伺服系統
AXD系列伺服采用模塊化結構，安裝時與電源模塊，CNC模塊結合成一體，功率模塊一般按照功率大小從左至右排列，模塊化結構便于安裝，更換，各功率模塊相互獨立且無干擾。功率模塊通過內部控制總線X1接受控制指令，經控制電路控制可控硅組，由X4輸出電樞電壓。電動機的速度反饋由X4輸入。
2.3 PLC單元
系統主機內置PLC通過X9/X10連接到接線板上，以連接各種輸入和輸出。其輸入地址I0~I40（X9）、輸出地址O0~O24（X10）。PLC擴展單元模塊地址：輸入I65~I128、輸出地址O33~O64。
3調試
根據電路圖連接完畢，測量各項動力及控制電壓符合要求后，通電調試。
3.1加電過程
當合上主開關（Q1）時，24 V電源為每一個模塊的控制電路供電。如果沒有錯誤，相應的驅動正常（Driver-OK）觸頭閉合，且這一狀態通過內部總線傳遞給電源模塊。如果所有與某個電源相連的所有模塊均“正常”且電源模塊也未測試出自身的任何錯誤，系統正常（System-OK）將觸頭閉合。D1繼電器確認系統工作的機械和電氣狀態，它將由電源的系統正常觸頭的閉合來激活。CNC發出急停時，D1將無效。現在可以按ON鈕加三相電，它將激活連接器K1。為電源模塊提供主電網動力。電源以“軟啟動”加載動力總線。激活每個模塊的驅動使能（Drive-Enable）控制輸入。激活每個模塊的速度使能（Speed-Enable）控制輸入和電源的系統速度使能（System-Speed-Enable）。電機現在準備執行CNC給出的速度指令。見圖1。
圖1 給出的速度指令
3.2 PL程序
PRG
I2 OR O23 AND I1=O23=O1數控系統起動
=O39=O40=M5000=M5001
=M5002=M5003=TG2 1 200
T1=O2=O13=O12=024液壓系統起動
=M5107=M5111=M5157
=M5160=M5161=M5207
M5501=M5007
O2=O18=O19=O20=O21
NOT I13=M5100機床限位
NOTI14=M5101
……
CPSMBCD*EQ$11ANDT1=SETM11機床放松
=RESM12機床夾緊
M11=O8=O3
……
（）=MOV 0 R60手輪程序
M600 AND M602=MOV 1 R60
M600 AND M603=MOV 8 R60
……
I40 AND I39 =RK1 R60 1 R60
（ ）OR R69 $ 40000000 R60
DFU M600 OR CPS R60 NE R1 =MOV R60 R61
=CNCWRC R61,HBEVAR,M201）
END結束
3.3建立通訊
為了調試驅動,必須與其進行通訊。在PC機上的DOS下運行的工具軟件可通過串口線控制DDS。該程序叫ddssetup.exe，ddssetup.exe程序用來設置參數并啟動驅動模塊。在DDS-SETUP軟盤執行ddssetup.exe
可將其安裝在PC機上。如果PC機有多于一個的串行口，檢查配置文件ddssetup.cfg選擇合適的接口（PORT）。也可以編輯ddssetup.cfg文件修改相應的行。給驅動模塊的內部控制電路（X2的7和8引腳）各電源（X2的9和10引腳）加電。一體化驅動通過X1的2和3引腳加380-440伏的交流電。通過RS232串行連接PC機和驅動模塊。執行“ddssetup.exe”。在執行該命令時，檢查PC與驅動的連接。如果連接成功，將顯示信息“Communication established”（通訊已建立）及所有軟件的版本。否則將顯示信息“Communication not established”（未建立通訊）。
4結束語
與采用同等性能的系統相比，它能節省50%資金投入，大大降低了成本。實現了低價位高性能的*應用。且系統開放性好、調試及優化功能強、控制程序簡明等特點受到各機床用戶的*好評。另外，系統操作簡便，尤其是具有強大的圖形編程輔助功能及中文顯示的各種參數提示功能使操作員經簡單培訓即可上崗使用。
