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　　摘要：本文論述了影響自動換附件銑頭時的安全因素，及如何避免。

　　文/武漢武重機床有限公司 桂柯 鄒朋

　　1 引言

　　現在重大型加工銑機床需求各種各樣，用戶往往需要一臺機床可以加工多種規格多類型的加工零件，因此，這類設備會配套多個不同類型的附件銑頭，方便加件，但也因此在換附件銑頭時，會產生不同的撞機情況，產生安全事故。

　　2 不安全因素

　　在機床調試及加工中發生了一些會對換附件銑頭產生危險碰撞的不安全因素，例如在調試完成后，操作人改動了初始設定位置或重設了機床的機械零點后，沒有重新校正附件銑頭的拉松位置有等情況，因此總結了以下幾點因素：

　　(1)換附件銑頭前是否還有刀具在銑頭上或還有刀補數據;

　　(2)機床是否回了參考點;

　　(3)機床是否在存在坐標系偏移;

　　(4)機床是否取消了坐標旋轉;

　　(5)參考點數據與調試時是否一致;

　　(6)各軸換附件位置與調試時是否致;

　　(7)附件防護門是否打開;

　　(8)拉完附件后是否設置第二軟限位(防止平時加工時開過撞到防護門)。

　　3 防撞保護措施如何實現

　　本文基礎是西門子數控系統。

　　第一步：定義幾組用戶變量用于讀寫位置數據和參考點數據用的。該定義文件為MGUD.DEF，GUD4.DEF。

　　MGUD.DEF文件內容如下：

　　DEF NCK REAL POS_X[6];當前換附件時各軸位置數據存儲變量

　　……

　　DEF NCK REAL POS_SP[6]; 當前換附件時主軸定位角度存儲變量

　　……

　　M30;程序結束

　　GUD4.DEF

　　DEF NCK REAL COMP_X[6]; 最后調試完成換附件時的各軸位置數據存儲變量

　　……

　　DEF NCK REAL COMP_SP[6]; 最后調試完成換附件時的主軸角度數據存儲變量

　　……

　　DEF NCK REAL Y_REF_Check[2];最后調試完成換附件時Y軸參考點位置數據存儲變量

　　DEF NCK REAL Z_REF_Check[2];最后調試完成換附件時Z軸參考點位置數據存儲變量

　　DEF NCK REAL S_REF_Check[2];最后調試完成換附件時S軸參考點位置數據存儲變量

　　M30;程序結束

　　第二步：建立一個DataWrit.SPF文件用于將最后調試好時的位置數據及當時的各軸參考點數據寫入。

　　DataWrit.SPF文件如下內容

　　N10 PROC DataWrit

　　COMP_X[0]=POS_X[0]

　　……

　　COMP_SP[0]=POS_SP[0]

　　……

　　Y_REF_Check[1]=$MA_REFP_MOVE_DIST_CORR[1,AX2] ; 最后調試完成換附件時Y軸參考點參數變量34090[1]

　　Z_REF_Check[1]=$MA_REFP_MOVE_DIST_CORR[1,AX3] ; 最后調試完成換附件時Z軸參考點參數變量34090[1]

　　S_REF_Check[1]=$MA_REFP_MOVE_DIST_CORR[1,AX4] ; 最后調試完成換附件時S軸參考點參數變量34090[1]

　　M30;程序結束

　　最后：建立CHECKTOOL.SPF比較報警程序。

　　CHECKTOOL.SPF文件內容如下：

　　N10 PROC CHECKTOOL SAVE DISPLON

　　DEF INT TONO;定義刀具變量

　　;******************換刀判斷******************

　　GETEXET(TONO);讀了刀號到變量

　　IF TONO<>0 GOTOF ERR1;判斷刀具是否為0，不為0跳到報警ERR1

　　N20 G500 G01;切換到機床坐標系

　　N30 D0;取消刀偏

　　N40 CYCLE800;取消CYCLE800坐標系轉換

　　N50 IF $A_IN[9]==1 GOTOF ERR2;若機床軸未回參考點，不為1跳到報警ERR2

　　;N60 DO R95=$AC_F;讀取原程序的進給率

　　;*************換刀數據驗證*****************

　　N310 CHECK1:

　　N320 STOPRE

　　N330 IF (Y_REF_Check[1]<>$MA_REFP_MOVE_DIST_CORR[1,AX2])OR(Z_REF_Check[1]<>$MA_REFP_MOVE_DIST_CORR[1,AX3])OR(S_REF_Check[1]<>$MA_REFP_MOVE_DIST_CORR[1,AX4]) GOTOF ERR3;比較各軸參考點數據是否有過變動，不一致時跳到報警ERR3

　　N340 IF(POS_Y[1]<>COMP_Y[1])OR(POS_Y[2]<>COMP_Y[2])OR(POS_Y[3]<>COMP_Y[3])OR(POS_Y[4]<>COMP_Y[4])OR(POS_Y[5]<>COMP_Y[5]) GOTOF ERR4; 最后調試完成換附件時Y軸位置數據是否有過變動，不一致時跳到報警ERR4

　　……

　　N380 IF(POS_SP[1]<>COMP_SP[1])OR(POS_SP[2]<>COMP_SP[2])OR(POS_SP[3]<>COMP_SP[3])OR(POS_SP[4]<>COMP_SP[4])OR(POS_SP[5]<>COMP_SP[5]) GOTOF ERR8;最后調試完成換附件時S軸位置數據是否有過變動，不一致時跳到報警ERR8

　　N470 GOTOF BEGIN1

　　;***************************************

　　N480 ERR1:

　　N490 MSG("刀具未卸載，請先卸載刀具")

　　N500 M00

　　N510 GOTO ERR1

　　N520 M02

　　N530 ERR2:

　　N540 MSG("相關軸未回參點")

　　……

　　N580 ERR3:

　　N590 MSG("參考點偏移有改變，請重新對換附件位置")

　　…….

　　N630 ERR4:

　　N640 MSG("Y軸數據設置不正確")

　　……

　　N830 ERR8:

　　N840 MSG("SP角度數據設置不正確")

　　……

　　;****************************************

　　N880 BEGIN1:

　　N890 M30

　　編寫程序時還要通過NC和PLC處理防護門是否打開判斷，和第二軟限位的的設置，在這里就不一一例舉了。

　　4結束語

　　通過這些條件判斷和處理在很大程度上能避免自動換附件時的碰撞機率，減少人為原因造成的事故的產生。

　　作者，桂柯：男，1978年，本科學歷，武漢重型機床集團有限公司 高級工程師 長期從事各類通用及專用機床電氣設計，調試，熟悉各類數控系統。

　　聯系電話：18003624991