1      免责声明

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2      概述

对于定位于中高端车削市场的车削设备，车铣复合加工是很常用的功能，可以减少装夹次数，提高生产效率。而大部分车削机床并不具有实体Y轴，或Y轴机械行程较短。故正常加工过程中经常采用主轴与X轴联动行成虚拟Y轴。但是对于手工编程者来说无疑加大了编程难度，降低了编程效率。SINUMERICK的端面与圆周面转换功能这是试用于这种场合。再配合SINUMERICK独有的工步编程shopturn/shopmill，极大的简化了编程难度。

端面转换：TRANSMIT端面转换，系统会自动生成一个虚拟的Y轴。比如在端面上铣削一个四方，只需要进行X,Y轴位置编程，系统将自动进行转换。大大简化了编程难度。如下图所示：

 image.png

 

  

圆周面转换：TRACYL(d)柱面转换，系统会自动生成一个虚拟的Y轴，将柱面展开成平面编程如下图所示。编程时只需要考虑X,Y,Z之间的关系，不需要考虑主轴C的位置关系，系统自动进行转换。需要注意的是深度方向是X。

image.pngimage.png

 

3      要求

3.1      硬件要求


硬件

工艺

PPU24x/NCU710

PPU26x/NCU720

PPU28x/NCU730

PPU28x.Advance

车床

●

●

●

●

铣床





磨床



-


3.2      软件版本要求

•         V4.7+SP02

3.3      其他要求

选件需求：

6FC5800-0AS50-0YB0 – 不带Y轴的端面与圆周面转换

6FC5800-0AP17-0YB0 – ShopTurn/ShopMill 工步编程(非必须配置)

4      注意事项

4.1      注意事项一

主轴电机必须是高精度高动态特性伺服主电机，以及采用高精度直接测量系统，如1PH8+正余弦编码器

5      调试或使用步骤

5.1      机床基本参数配置

两个直线轴X,Z，两个主轴MC1,MSP2，伺服刀架轴A，用于转换功能的机床进给轴名称，通道轴名称和几何轴名称必须不同。基本参数设置设置如下：

参数号

数值

备注


参数号

数值

备注

10000[0]

MX1

垂直于主轴的直线轴


20070[0]

1


10000[1]

MZ1

平行于主轴的直线轴


20070[1]

2


10000[2]

MC1

主主轴


20070[2]

3


10000[3]

MA1

伺服刀架轴(非必须)


20070[3]

4


10000[5]

MSP2

副主轴


20070[5]

6


20050[0]

1



20080[0]

X1


20050[1]

0



20080[1]

Z1


20050[2]

2



20080[2]

C


20060[0]

X



20080[3]

A1


20060[1]

Y



20080[5]

SP2


20060[2]

Z



20090

1

通道中第一主轴C，作为主主轴

轴C，35000

1

轴c作为通道中第一主轴


轴SP2

35000

2

轴SP2作为通道中第二主轴

 

5.2      配置端面转换TRANSMIT

5.2.1        参数说明

 1  专用参数：

MD24100  $MC_TRAFO_TYPE_1                        以转换1为例的转换类型

MD24110 TRAFO_AXES_IN_1[n]                        转换 1 的通道轴

MD24120 TRAFO_GEOAX_ASSIGN_TAB_1[n]    转换 1 的几何轴

对于TRANSMIT转换一般有两种类型：

●     一根回转轴和一根直线轴参与转换虚拟Y轴：TRAFO_TYPE = 256，

此时24110[0]至24110[2]以及24120[0]至24120[2]中的含义如下:  

 image.png

●     一根回转轴和两根直线轴参与转换虚拟Y轴：TRAFO_TYPE = 257，

此时，第二根直线轴必须垂直于平面，由回转轴和直线轴夹紧。TRANSMIT 中的第二根直线轴只可用于刀具补偿。此时24110[0]至24110[2]以及24120[0]至24120[2]中的含义如下:  

image.png


2  回转轴偏移参数设置：

     MD24900 TRANSMIT_ROT_AX_OFFSET_1：

如果回转轴的零点与 TRANSMIT 激活时回转轴的零点不重合，则须将角度差作为偏移写入机床数据中


3  旋转方向参数设置：

     MD24910 TRANSMIT_ROT_SIGN_IS_PLUS_1=1（顺时针） =0（逆时针）

当回转轴顺时针旋转时，TRANSMIT 为正向（面朝 Z+ 轴观察时，X/Y 平面中回转轴为逆时针旋转）。

当回转轴逆时针旋转时，TRANSMIT 为负向。

image.png


4  过极点方案参数设置：

 

TRANSMIT转换的极点为TRANSMIT平面的零点。极点位于径向直线轴和回转轴的交点处。在极点附近，几何轴位置的微小变化通常会引起机床回转轴位置的巨大变化。但逼近极点的线性运动或过极点不会引起该变化。极点是指刀具中心点轨迹直线与回转轴的旋转中心的交点。

 

过极点有两种方案三种情形：

●     直线轴单独运行

image.png

●   直线轴运行至极点，回转轴在极点处旋转

image.png

MD24911 $MC_TRANSMIT_POLE_SIDE_FIX_1

=0     过极点运行，刀具中心线轨迹始终穿过极点

=1    绕极点旋转，刀具中心点轨迹只位于直线轴正向范围内（旋转中心前）

=2    绕极点旋转，刀具中心点轨迹只位于直线轴负向范围内（旋转中心后）

 

5.2.2        参数设置举例

这里以转换类型256举例

参数号

数值

说明

24100

256

不带实际Y轴的转换

24110[0]

1

垂直于回转轴的直线轴为X，对应20070[0]

24110[1]

3

回转轴C，对应20070[2]

24110[2]

2

平行于回转轴直线轴为Z，对应20070[1]

24120[0]

1


24120[1]

3


24120[2]

2


24900

0

偏移量为0

24910

1

顺时针

24911

1

绕极点旋转，只位于正运行范围，由于本例车削结构，故X轴只在正向运行

 

 

    

 

5.3      配置圆周面转换TRACYL

5.3.1        参数说明

1  专用参数

MD24200  $MC_TRAFO_TYPE_2=512，513，514                        以转换2的转换类型举例

TRACYL 转换有三种类型：如下图：

image.png

● 无槽壁补偿（不带Y轴转换类型 512）

● 有槽壁补偿（带Y轴转换类型 513）

● 可编写带槽壁补偿或无槽壁补偿（转换类型 514）

MD24210 $MC_TRAFO_AXES_IN_2[n]

MD24220 $MC_TRAFO_GEOAX_ASSIGN_TAB_2[n]

对于转换类型512：

24210[0],    24220[0]     表示 垂直于回转轴的直线轴

24210[1],    24220[1]     表示回转轴

24210[2],    24220[2]     平行于回转轴的直线

 对于转换类型513：

24210[0],    24220[0]     表示 垂直于回转轴的直线轴

24210[1],    24220[1]     表示回转轴

24210[2],    24220[2]     平行于回转轴的直线轴

24210[3],    24220[3]     垂直于下表0和1的直线轴


2    回转轴偏移参数设置：

 

     MD24800 $MC_TRACYL_ROT_AX_OFFSET_1=..

外表面相对定义的回转轴零点的旋转角度,类似于TRANSMIT转换中的MD24900


3  旋转方向参数设置：

          MD24810 $MC_TRACYL_ROT_SIGN_IS_PLUS_1=1，0

参照TRANSMIT转换中MD24910

 

5.3.2        参数设置举例

这里以不带Y轴的转换类型512举例设置：

参数号

数值

说明

24200

512


24210[0]

1

垂直于回转轴的直线轴为X，对应20070[0]

24210[1]

3

回转轴C，对应20070[2]

24210[2]

2

平行于回转轴直线轴为Z，对应20070[1]

24220[0]

1


24220[1]

3


24220[2]

2


24800

0

偏移量为0

24810

1

顺时针

        

 

5.4      shopturn/shopmill必要参数设置

大多数时候工步编程ShopTurn都是交机后用户另外购买，若参数设置不合理会增加不必要的麻烦。建议出厂设置完成。报警如：61102 主轴转向未编程

这是由于工步编程中全是模块化的编程，不需要特意进行主轴切换，转换开启，关闭，这些都是参数预设好的。

MD52206 $MCS_AXIS_USAGE[N]  轴在通道中的含义

image.png

  

基于5.1章节的基本参数配置得出：

参数

数值

备注

52206[2]

3

对应20070[2],轴C定义为主主轴

52206[5]

1

对应20070[5],轴SP2定义为刀具主轴

 


5.5      常用G代码编程指令

SETMS   机床数据中的主主轴复位

SETMS(n) 主轴n应作为主主轴

TRANSMIT  端面转换开启

TRACYL(d)  圆柱面转换开启，其中d表示转换的工件直径

TRAFOOF   转换结束

FGROUP(Z1,C)  C轴与Z轴进行联动插补

DIAMOF       X轴直径编程关闭

DIAMON       X轴直径编程打开


5.6      编程举例

毛坯信息：毛坯直径150，长度150。

刀具信息：T4 外圆车刀，T2端面铣刀（直径2mm），T5立铣刀（直径4mm）

加工步骤：1  用T4外圆车刀将毛坯加工成直径100，长度100的台阶

                 2  用T2 端面铣刀，在台阶端面刻字：SINUMERICK

                 3  用T5 立铣刀，在圆周面加工矩形型腔

 

  

5.6.1        G代码程序程序举例：

T="4"

SETMS

M03S1000G95

G00X150Z10

WORKPIECE(,,,"CYLINDER",0,0,-150,-100,150)

CYCLE62("CX",1,,)

CYCLE952("222",,"",2101331,0.5,0.2,16,2,0.1,0.1,0.2,0.1,0.1,0.2,1,150,0,43,0.3,37.2,37,2,2,,,0,1,,11110000,12,1001110,1,0,0.5)

G00X200Z200

T="2"

G00X0Z20

SETMS(2)

M3S1000

SPOS[1]=0

TRANSMIT

 

CYCLE60("SINUMERICK",100,0,1,,1,0,0,0,0,0,15,90,0.3,0.3,10111000,1252,0,100,11,1)

TRAFOOF

G00Z200

G00X200

T="5"

G00X150Z10

TRACYL(100)

SETMS(2)

M03S1000

POCKET3(80,50,1,2,30,15,2,0,-50,60,1,0,0,0.5,0.1,0,31,40,8,3,15,15,2,0,1,2,11100,13,111)

SETMS

TRAFOOF

DIAMON

G00X200Z100

M30

 

E_LAB_A_CX: ;#SM Z:2

;#7__DlgK contour definition begin - Don't   change!;*GP*;*RO*;*HD*

G18 G90 DIAM90;*GP*

G0 Z0 X98 ;*GP*

G1 X100 CHR=1 ;*GP*

Z-100 RND=2 ;*GP*

X150 ;*GP*

;CON,V64,2,0.0000,1,1,MST:3,2,AX:Z,X,K,I,TRANS:0;*GP*;*RO*;*HD*

;S,EX:0,EY:100,ASE:90;*GP*;*RO*;*HD*

;F,LFASE:1;*GP*;*RO*;*HD*

;LL,EX:-100;*GP*;*RO*;*HD*

;R,RROUND:2;*GP*;*RO*;*HD*

;LU,EY:150;*GP*;*RO*;*HD*

;#End contour definition end - Don't   change!;*GP*;*RO*;*HD*

E_LAB_E_CX:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

切换第二主轴（铣削头）为主主轴，

铣削头1000转


端面转换开始

 

 

 

转换关闭

 

 

圆周面转换开始，毛坯直径100

 

 

 

 

 主主轴复位

转换关闭

直径编程打开，


注意：在车削系统中使用铣削循环时，循环程序会自动切换为半径编程DIAMOF，故在使用铣削循环后建议添加DIAMON打开直径编程，否则会对后续车削加工造成影响


成品视图：

image.png

  

 

5.6.2        Shopturn/shopmill编程举例

利用shopturn/shopmill编程，系统会自动开启关闭转换，程序结构清晰，简单易读。完美体现出西门编程语言的优势。如图：

 

6      参考文献

840Dsl_828D_扩展功能手册201705

ShopTurn 的简易车削

ShopTurn 的简易铣削

7      作者/联系人

Chen Jian

2020.10.10

8      版本信息

版本

日期

修改内容

V1.0

2020.10.10