冲床系统说明
冲床指令是控制器专门为冲床加工而设计的专用指令,主要指令有点位冲孔指令、直线冲孔指令、圆弧冲孔指令、复合冲孔指令,前三种指令是基本的冲孔指令,而复合指令主要是为了一些有规律的冲孔图形工艺设计的指令,如行列式陈列、圆形阵列等冲孔加工,用户只需要输入基本的指令参数,就能加工规律的冲孔图形,减少了代码的编写。而且复合指令非常方便的根据客户需求进行扩展定制,然后升级系统程序就可以增加了客户需要的新功能,提高了系统使用的灵活性。
在冲床指令执行过程中,指令主要完成的动作有两个方面:一是控制机床X、Y方向上的定位。二是控制冲床冲头的动作。X、Y方向的移动根据指令参数控制器自动计算并发出定量脉冲到机床驱动机构完成机床的精确定位。而冲头的动作主要涉及的是输入输出I/O信号,包括输出冲头开关信号、冲头最高点输入信号、冲头安全高度信号,注意此处的输入输出时相对于控制器而言的。
基本冲孔指令:
每一条指令都由指令码、坐标轴字符、数字、空格字符组成。指令码代表执行不同插补动作,在冲床中,基本的指令码有G800(点定位冲孔)、G801(直线冲孔)、G802(圆弧冲孔 顺时针方向)、G803(圆弧冲孔 逆时针方向)。指令中数字主要是表示运动中的坐标值。当然也还有代表速度值,程序号等,但是其指令码是不同的。
l 点定位冲孔(G800)
指令格式 G800 X____Y____F____
该指令是刀具以系统的模态进给速度值F插补定位到X、Y坐标处,然后完成一次冲孔动作,在指令中没有设定的轴不做移动。机床移动的路径为直线,该指令同样具有模态功能,即在不需要改变指令码的情况下指令码写一次即可。F值为进给速度值,有有模态功能,在重新给定F值前,系统一直保持上一速度值。
例如:
G90 (绝对值编程)
G800X10Y20F2000
X30Y30
X50
…
运动轨迹:
G91 (增量值编程)
G800X10Y20F2000
X30Y30
X50
…
运动轨迹:
l 直线冲孔(G801)
指令格式 G801 X____Y____D____(Q____)F____
该指令产生直线冲压切削动作,以直线插补的方式定位到直线上的每个冲孔位置,进给速度为F值给定,直线上的冲压步距值由D或Q参数指定。注意直线的起点坐标为当前刀具所在位置的X,Y坐标值。当以Q指定直线上冲孔数目时,指定的值就确定了直线上冲孔的个数,包括起始点;当以步距值D冲孔时,如果最后一个位置不够一个步距值时,系统会一次冲孔最后位置,也可以通过参数指定是否优化步距值,如果需要优化,则系统会优化步距,使得直线上的步距均等。
参数说明:
X——直线冲压的X轴终点坐标值。
Y——直线冲压的Y轴终点坐标值。
D——直线冲压的步距值,当直线的最后一个位置步距小于D时,一次性冲压直线的终点坐标X,Y。
Q——直线冲压上冲孔的个数,D和Q只写一个即可,两个参数的区别是D写出了步距值系统自动计算冲孔数目,而Q是写出冲孔数目系统自动计算步距值。
代码示例:
G90
G00X10Y10 (系统快移到X,Y坐标处)
G801X20Y20D2 F3000
…
以上代码执行动作为系统先快移到X=10,Y=10的坐标处,然后从该起点坐标到X=20,Y=20终点坐标上冲压,步距为D=2mm,直线的长度为L=14.412mm,则在直线上的冲孔个数为9个冲孔动作,最后一个位置长度小于步距值,如果步距优化参数设置为1则优化步距值,此时,步距值不再等于2。
运动轨迹:
G90
G00X10Y10 (系统快移到X,Y坐标处)
G801X20Y20Q10 F3000
…
以上代码是通过参数Q指定冲孔个数的方式冲孔,即在直线上冲10个孔,系统自动计算步距值且等分步距。
注意,G代码中的坐标值指的都是刀具的中心点坐标。
l 圆弧冲压(G802、G803)
指令格式 G802___(G803___) X____Y____R___ (I___J___)D____(Q____)
该指令执行X-Y平面上的圆弧冲压切削,指令码G802、G803决定了刀具的路径方向:G802—顺时针方向,G803—逆时针方向。圆弧冲压指令分为半径编程方式和圆心偏移量编程方式,R--半径编程、I、J—圆心偏移量编程。在一个平面上确定一条弧的三个要素有:起点位置、终点位置、圆心位置。此指令的参数中也同样确定了弧的三个基本要素。弧的起点为当前刀具所在位置。
参数说明:
X——弧的X轴方向终点坐标。
Y——弧的Y轴方向终点坐标。
R——半径编程时弧的半径长度值,有正负值,负值表示编大于180度的弧,正值表示编程小于180度的弧,半径编程时只需要给出弧的半径,终点坐标,起点为当前坐标位置。
I——圆心偏移量编程时,表示X轴方向上起点到圆心的偏移量,有方向性,正负值表示方向,正值表示圆心在起点的右边,负值表示圆心在起点的左边。
J——圆心偏移量编程时,表示Y轴方向上起点到圆心的偏移量,有方向性,正负值表示方向,正值表示圆心在起点的上方,负值表示圆心在起点的下方。
D——圆弧冲压上,两个冲孔位置之间的步距值,同直线冲压。
Q——圆弧冲压上,在弧长上等分冲孔数目,同直线冲压。
代码示例:
绝对值方式编程:
G00 X200.0 Y40.0 Z0;
G90 G803 X140.0 Y100.0 I-60.0 D2.0 F300.0;//圆心偏移量编程
G802 X120.0 Y60.0 I-50.0 D2.0; //圆心偏移量编程
或
G00 X200.0 Y40.0 Z0;
G90 G803 X140.0 Y100.0 R60.0 D2.0 F300.0; //半径编程
G802 X120.0 Y60.0 R50.0 D2.0; //半径编程
增量式方式编程:
G91 G803 X-60.0 Y60.0 I-60.0 D2.0 F300.0 ;
G802 X-20.0 Y-40.0 I-50.0 D2.0;
或
G91 G803 X-60.0 Y60.0 R60.0 D2.0 F300.0 ;
G802 X-20.0 Y-40.0 R50.0 D2.0;
运动轨迹:
以上代码产生两段弧,半径分别为60mm,50mm,有半径编程方式和圆心偏移量编程方式,弧上的冲孔步距为2mm,即弧上两个冲孔位置的距离为2mm。同直线冲压一样,代码中的坐标都是指刀具的中心坐标位置。如果编程的弧是一个整园,弧的起点和终点重合,则系统会在起点处冲压两次。
G00 X200.0 Y40.0 Z0;
G90 G803 X140.0 Y100.0 I-60.0 Q10 F300.0;//圆心偏移量编程
以上代码为在半径为60的弧上冲10个孔,包括起点和终点。
注意:半径编程时,只能编程小于R为正值编程小于180度的弧,R为负值时编程大于180度的弧,整圆只能用圆心偏移方式进行编程。
l 复合冲孔指令
复合冲孔指令主要应用于冲孔数量较多且冲孔位置呈规律分布的冲压加工中,复合冲孔指令可以根据用户需求进行扩展定制。
l 行列式冲压(G809/G808)
G809
指令格式 G809 X___Y___ R___Q___D____L____
参数说明:
X——行列式冲孔的X轴起始坐标。
Y——行列式冲孔的Y轴起始坐标。
R——X轴方向上的孔间距值。
Q——Y轴方向上的行间距值。
D——X方向上的每行冲孔个数。
L——总的冲孔行数。
示例代码
G809 X50 Y50 R2 Q2 D5 L5
运行轨迹
l 飞轮冲床冲头控制
系统与冲头的动作同步主要是通过IO信号进行控制,目前针对飞轮冲床的控制有三个控制信号,两个输入信号和一个输出信号。分别为:冲头最高点输入信号;冲头安全高度输入信号;冲头开关控制输出信号。
系统开始执行程序前,先检测最高点信号是否有效,如果信号无效系统报警程序异常终止,如果信号有效则程序继续往下执行。当程序在连续执行冲孔指令时,系统执行冲孔动作的流程是:
(1) 机床移动到冲孔位置处;
(2) 输出开冲头离合控制信号;
(3) 检测冲头离合则关离合控制信号,不离合则等待离合;
(4) 当前位置冲孔完成,冲头返回到安全高度;
(5) 循环步骤(1);
系统流程图:
l 信号接口及连接示意图
系统信号接口定义:最高点输入信号为IO输入的第14号引脚,安全高度信号接口定义为IO输入的第15号引脚,离合输出信号定义为IO输出的第3号引脚。用户只需要把这些信号接口和冲床连接起来即可。
关于IO有效电平的说明。可以通过菜单中的参数设置,当参数设置为1时系统的有效电平为24V,当设置为0时系统的有效电平为0V。对于最高点有效电平和安全高度有效电平,默认情况下是0有效,所以在安装光电开关时最好选择无效时为24V,有效时为0V的光电管。
冲床接口示意图如下:
信号接口:
1.最高点有效信号--------14号输入
2.安全高度有效信号-----15号输入
3.离合开关输出信号------3号输出
注意,在进行连线时还要连接公共端,对于IO输入公共端为第25脚接光电开关的24V,对于IO输出公共端为第25脚接离合开关的地端。
l 砖塔控制
冲床砖塔控制流程为输出插销松开信号,等待插销松开到位后,根据砖塔刀号参数,旋转砖塔到模具对应的位置,系统中有参数设置不同模具的角度参数,到位后输出插销锁紧信号,检测锁紧到位信号后,结束换模流程。
l CMA功能
系统CAM功能主要是针对有规律分布的冲孔加工,用户只需要设定一定的参数,系统就能够自动计算位置,生成相应形状的冲孔图形,减少了每个位置的输入。主画面如下图所示:
目前系统支持的图形主要有行列式冲孔(行列式根据刀路方向,偏移情况又分为几种)、园等分、圆弧等分、直线等分几种图形加工。通过选择相应的图形进入参数设置画面设置好参数后,如果参数设置正确则系统在自动模式即可启动加工。第1个图形的参数设置画面如下图所示:
设定图形加工的起点坐标,X方向上的步距R,Y方向上的步距Q,每行冲孔个数D和总行数L后,在自动模式下即可加工。
l 冲床的CAD功能
CAD功能丰富了系统的编程方式,提高系统的编程效率。用户只要把需要冲孔的图形在计算机上通过AUTO CAD软件设计好,然后保存为DXF文件格式,导入系统后,系统会把DXF图形文件转换为G代码文件进行加工。G代码的转换通过配置文件配置生成。
在绘图前,需要定义AUTO CAD中的加工图层。其定义为ADTLAYER1,其他图层系统不识别。系统能够支持的图元有点( )、线( )、弧( )、多线段( )、正多边形( )、矩形( )和园( ),绘制其他图元系统不识别。
在DXF文件中,绘制的图元可以归为3类:
(1) 点(POINT);
(2) 线(LINE) 包括直线、多线段,正多边形、矩形;
(3) 弧(ARC)包括弧、圆;
模板文件就是一个脚本语言文件,通过对脚本的修改来配置DXF图形文件生成不同的代码,它的使用是和DXF文件相对应的。模板文件名为GTEMPLET.GT,存放在系统ADT目录下,每次重启时会自动对该文件进行加载,可以通过计算机编写配置好模板文件后拷贝到系统中。
模板文件的格式