关于机床龙门同步的研究（采用SIEMENS系统及其系列电机）.doc

数控机床龙门坐标同步研究 -----采用SINUMERIK 840D 西安航空职业技术学院 张芬 摘 要： 本文简要介绍了采用SINUMERIK 840D系统及其SIMODRIVE 611D伺服驱动系统的数控机床同步轴的实施方案和调试方法。 关键词： 同步轴；主导轴；跟随轴；数据块；参考点 Gantry-type CNC machine ----- with n gantry groups （xi’an aircraft international co. waiter paley） Abstract：The actualizing project and adjusting method which gantry groups axes used CNC machine with SINUMERIK 840D and SIMODRIVE 611D servo drive system are introduced here. Key-Words：gantry axis; leading axis; synchronized axis; DB(data block); referencing point 前言 由于机床本身结构的需要，保证机床的整体刚性以及长导轨的稳定性，因此对于同一个 坐标采用同步电机驱动，是当今机床厂普遍采用的方法。有助于提高伺服系统的刚性，克服单丝杠引起的位置偏差，避免弹性变形，确保机床的高精度。 功能简介 同步轴功能一般用在2个或多个机械连接的机床坐标，该坐标没有机械偏移；在编程的 基础上，定义一个同步的坐标。 同步移动时，系统检测位置的当前值，是否在系统设定的误差范围之内。当同步附属轴偏离主动轴位置范围之外的话，系统会停止所有的坐标移动，有效防止由于不同步对机床机械部分进行的损坏。 同步轴功能的目的是为了严格检测坐标在导轨上的移动精度。 应用 同步轴功能用于大型龙门铣床的龙门同步功能，每一边都由自己本身的位置测量循环系统。由于机械硬件连接需要，两个驱动必须绝对同步，已保证机械应力变形。一个同步组由一个主导轴和最多2个从动轴组成。 硬件组织和同步定义 大型数控龙门铣床是由多个坐标单元组成（见下图）。每个坐标驱动都是单独的驱动系 统，有自己的测量循环，组成一个完整的坐标系统。当机械坐标移动时，如图两组坐标X和X1，Z和Z1必须保证完全同步，否则会对机械部件造成损害。 4．1关键词含义： ①同步轴组 同步轴组由至少一对坐标组成，包含一个主动轴和一个从动轴，这些轴都为机械连接。移动时必须同时由NC控制移动。所不同的是两个坐标位置检测系统都是单独的。 ②主动轴 主动轴是NC控制的普通的机械坐标，可对其进行零件编程的直线或旋转轴。轴名是由同步组进行定义的。 ③从动轴 从东轴也是由NC进行控制，但它总是随着主动轴的移动进行移动。轴名也是由同步组进行定义的。 4．2坐标定义 坐标定义是由机床数据GANTRY_AXIS_TYPE来定义的:定义坐标是否属于同步组内，以及是主动轴还是从动轴。每组同步轴组都是由一个主动轴，和最多2个从动轴组成。 4．3同步轴组的条件 同步轴组不能包含主轴 从动轴不能是定位轴 从动轴不能是另外一个同步轴组的轴名 同步轴组的坐标，每个坐标诸如匹配速度，加速度和动态响应时间等必须一致 4．3同步组实际坐标值误差监控 同步轴警示限制 主动轴与从动轴超出警示范围，NC系统输出报警信息：超出极限范围。同时PLC输出 信号，使机床停止自动运行。 同步轴行程限制 同步轴组超出行程范围。 五、同步轴的参考点和同步设定 5．1主动轴的参考点设置方法 坐标的参考点设定由PLC的DB块进行，要根据坐标驱动类型，进行PLC的指定回参考点编程。启动该功能。启动方法为将PLC“Activate referencing” = 1 和“Active machine function REF” = 1) “Traversing key +/–” (DB31, ... ; DBX4.7/4.6)设置为1。 5．2从动轴的参考点设置方法 当主动轴回参考点完成后，从动轴将自动回参考点。从动轴的参考点是由主动轴决定的。不能单独进行从动轴的回参考电动作。 5．3回参考点后同步轴组将根据NC编程要求自动运行。 六、与同步相关的机床资料 6．1 MD NO. 37100 GANTRY_AXIS_TYPE 该机床数据是用来定义2组同步基本特性：该坐标是否属于同步组内坐标，是哪一个坐标（主动轴或从动轴）。具体位设置如下图： 同步组类型 同步