沖床系統說明
沖床指令是控制器專門為沖床加工而設計的專用指令,主要指令有點位沖孔指令、直線沖孔指令、圓弧沖孔指令、復合沖孔指令,前三種指令是基本的沖孔指令,而復合指令主要是為了一些有規律的沖孔圖形工藝設計的指令,如行列式陳列、圓形陣列等沖孔加工,用戶只需要輸入基本的指令參數,就能加工規律的沖孔圖形,減少了代碼的編寫。而且復合指令非常方便的根據客戶需求進行擴展定制,然后升級系統程序就可以增加了客戶需要的新功能,提高了系統使用的靈活性。
在沖床指令執行過程中,指令主要完成的動作有兩個方面:一是控制機床X、Y方向上的定位。二是控制沖床沖頭的動作。X、Y方向的移動根據指令參數控制器自動計算并發出定量脈沖到機床驅動機構完成機床的精確定位。而沖頭的動作主要涉及的是輸入輸出I/O信號,包括輸出沖頭開關信號、沖頭最高點輸入信號、沖頭安全高度信號,注意此處的輸入輸出時相對于控制器而言的。
基本沖孔指令:
每一條指令都由指令碼、坐標軸字符、數字、空格字符組成。指令碼代表執行不同插補動作,在沖床中,基本的指令碼有G800(點定位沖孔)、G801(直線沖孔)、G802(圓弧沖孔 順時針方向)、G803(圓弧沖孔 逆時針方向)。指令中數字主要是表示運動中的坐標值。當然也還有代表速度值,程序號等,但是其指令碼是不同的。
l 點定位沖孔(G800)
指令格式 G800 X____Y____F____
該指令是刀具以系統的模態進給速度值F插補定位到X、Y坐標處,然后完成一次沖孔動作,在指令中沒有設定的軸不做移動。機床移動的路徑為直線,該指令同樣具有模態功能,即在不需要改變指令碼的情況下指令碼寫一次即可。F值為進給速度值,有有模態功能,在重新給定F值前,系統一直保持上一速度值。
例如:
G90 (絕對值編程)
G800X10Y20F2000
X30Y30
X50
…
運動軌跡:
G91 (增量值編程)
G800X10Y20F2000
X30Y30
X50
…
運動軌跡:
l 直線沖孔(G801)
指令格式 G801 X____Y____D____(Q____)F____
該指令產生直線沖壓切削動作,以直線插補的方式定位到直線上的每個沖孔位置,進給速度為F值給定,直線上的沖壓步距值由D或Q參數指定。注意直線的起點坐標為當前刀具所在位置的X,Y坐標值。當以Q指定直線上沖孔數目時,指定的值就確定了直線上沖孔的個數,包括起始點;當以步距值D沖孔時,如果最后一個位置不夠一個步距值時,系統會一次沖孔最后位置,也可以通過參數指定是否優化步距值,如果需要優化,則系統會優化步距,使得直線上的步距均等。
參數說明:
X——直線沖壓的X軸終點坐標值。
Y——直線沖壓的Y軸終點坐標值。
D——直線沖壓的步距值,當直線的最后一個位置步距小于D時,一次性沖壓直線的終點坐標X,Y。
Q——直線沖壓上沖孔的個數,D和Q只寫一個即可,兩個參數的區別是D寫出了步距值系統自動計算沖孔數目,而Q是寫出沖孔數目系統自動計算步距值。
代碼示例:
G90
G00X10Y10 (系統快移到X,Y坐標處)
G801X20Y20D2 F3000
…
以上代碼執行動作為系統先快移到X=10,Y=10的坐標處,然后從該起點坐標到X=20,Y=20終點坐標上沖壓,步距為D=2mm,直線的長度為L=14.412mm,則在直線上的沖孔個數為9個沖孔動作,最后一個位置長度小于步距值,如果步距優化參數設置為1則優化步距值,此時,步距值不再等于2。
運動軌跡:
G90
G00X10Y10 (系統快移到X,Y坐標處)
G801X20Y20Q10 F3000
…
以上代碼是通過參數Q指定沖孔個數的方式沖孔,即在直線上沖10個孔,系統自動計算步距值且等分步距。
注意,G代碼中的坐標值指的都是刀具的中心點坐標。
l 圓弧沖壓(G802、G803)
指令格式 G802___(G803___) X____Y____R___ (I___J___)D____(Q____)
該指令執行X-Y平面上的圓弧沖壓切削,指令碼G802、G803決定了刀具的路徑方向:G802—順時針方向,G803—逆時針方向。圓弧沖壓指令分為半徑編程方式和圓心偏移量編程方式,R--半徑編程、I、J—圓心偏移量編程。在一個平面上確定一條弧的三個要素有:起點位置、終點位置、圓心位置。此指令的參數中也同樣確定了弧的三個基本要素。弧的起點為當前刀具所在位置。
參數說明:
X——弧的X軸方向終點坐標。
Y——弧的Y軸方向終點坐標。
R——半徑編程時弧的半徑長度值,有正負值,負值表示編大于180度的弧,正值表示編程小于180度的弧,半徑編程時只需要給出弧的半徑,終點坐標,起點為當前坐標位置。
I——圓心偏移量編程時,表示X軸方向上起點到圓心的偏移量,有方向性,正負值表示方向,正值表示圓心在起點的右邊,負值表示圓心在起點的左邊。
J——圓心偏移量編程時,表示Y軸方向上起點到圓心的偏移量,有方向性,正負值表示方向,正值表示圓心在起點的上方,負值表示圓心在起點的下方。
D——圓弧沖壓上,兩個沖孔位置之間的步距值,同直線沖壓。
Q——圓弧沖壓上,在弧長上等分沖孔數目,同直線沖壓。
代碼示例:
絕對值方式編程:
G00 X200.0 Y40.0 Z0;
G90 G803 X140.0 Y100.0 I-60.0 D2.0 F300.0;//圓心偏移量編程
G802 X120.0 Y60.0 I-50.0 D2.0; //圓心偏移量編程
或
G00 X200.0 Y40.0 Z0;
G90 G803 X140.0 Y100.0 R60.0 D2.0 F300.0; //半徑編程
G802 X120.0 Y60.0 R50.0 D2.0; //半徑編程
增量式方式編程:
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;
運動軌跡:
以上代碼產生兩段弧,半徑分別為60mm,50mm,有半徑編程方式和圓心偏移量編程方式,弧上的沖孔步距為2mm,即弧上兩個沖孔位置的距離為2mm。同直線沖壓一樣,代碼中的坐標都是指刀具的中心坐標位置。如果編程的弧是一個整園,弧的起點和終點重合,則系統會在起點處沖壓兩次。
G00 X200.0 Y40.0 Z0;
G90 G803 X140.0 Y100.0 I-60.0 Q10 F300.0;//圓心偏移量編程
以上代碼為在半徑為60的弧上沖10個孔,包括起點和終點。
注意:半徑編程時,只能編程小于R為正值編程小于180度的弧,R為負值時編程大于180度的弧,整圓只能用圓心偏移方式進行編程。
l 復合沖孔指令
復合沖孔指令主要應用于沖孔數量較多且沖孔位置呈規律分布的沖壓加工中,復合沖孔指令可以根據用戶需求進行擴展定制。
l 行列式沖壓(G809/G808)
G809
指令格式 G809 X___Y___ R___Q___D____L____
參數說明:
X——行列式沖孔的X軸起始坐標。
Y——行列式沖孔的Y軸起始坐標。
R——X軸方向上的孔間距值。
Q——Y軸方向上的行間距值。
D——X方向上的每行沖孔個數。
L——總的沖孔行數。
示例代碼
G809 X50 Y50 R2 Q2 D5 L5
運行軌跡
l 飛輪沖床沖頭控制
系統與沖頭的動作同步主要是通過IO信號進行控制,目前針對飛輪沖床的控制有三個控制信號,兩個輸入信號和一個輸出信號。分別為:沖頭最高點輸入信號;沖頭安全高度輸入信號;沖頭開關控制輸出信號。
系統開始執行程序前,先檢測最高點信號是否有效,如果信號無效系統報警程序異常終止,如果信號有效則程序繼續往下執行。當程序在連續執行沖孔指令時,系統執行沖孔動作的流程是:
(1) 機床移動到沖孔位置處;
(2) 輸出開沖頭離合控制信號;
(3) 檢測沖頭離合則關離合控制信號,不離合則等待離合;
(4) 當前位置沖孔完成,沖頭返回到安全高度;
(5) 循環步驟(1);
系統流程圖:
l 信號接口及連接示意圖
系統信號接口定義:最高點輸入信號為IO輸入的第14號引腳,安全高度信號接口定義為IO輸入的第15號引腳,離合輸出信號定義為IO輸出的第3號引腳。用戶只需要把這些信號接口和沖床連接起來即可。
關于IO有效電平的說明。可以通過菜單中的參數設置,當參數設置為1時系統的有效電平為24V,當設置為0時系統的有效電平為0V。對于最高點有效電平和安全高度有效電平,默認情況下是0有效,所以在安裝光電開關時最好選擇無效時為24V,有效時為0V的光電管。
沖床接口示意圖如下:
信號接口:
1.最高點有效信號--------14號輸入
2.安全高度有效信號-----15號輸入
3.離合開關輸出信號------3號輸出
注意,在進行連線時還要連接公共端,對于IO輸入公共端為第25腳接光電開關的24V,對于IO輸出公共端為第25腳接離合開關的地端。
l 磚塔控制
沖床磚塔控制流程為輸出插銷松開信號,等待插銷松開到位后,根據磚塔刀號參數,旋轉磚塔到模具對應的位置,系統中有參數設置不同模具的角度參數,到位后輸出插銷鎖緊信號,檢測鎖緊到位信號后,結束換模流程。
l CMA功能
系統CAM功能主要是針對有規律分布的沖孔加工,用戶只需要設定一定的參數,系統就能夠自動計算位置,生成相應形狀的沖孔圖形,減少了每個位置的輸入。主畫面如下圖所示:
目前系統支持的圖形主要有行列式沖孔(行列式根據刀路方向,偏移情況又分為幾種)、園等分、圓弧等分、直線等分幾種圖形加工。通過選擇相應的圖形進入參數設置畫面設置好參數后,如果參數設置正確則系統在自動模式即可啟動加工。第1個圖形的參數設置畫面如下圖所示:
設定圖形加工的起點坐標,X方向上的步距R,Y方向上的步距Q,每行沖孔個數D和總行數L后,在自動模式下即可加工。
l 沖床的CAD功能
CAD功能豐富了系統的編程方式,提高系統的編程效率。用戶只要把需要沖孔的圖形在計算機上通過AUTO CAD軟件設計好,然后保存為DXF文件格式,導入系統后,系統會把DXF圖形文件轉換為G代碼文件進行加工。G代碼的轉換通過配置文件配置生成。
在繪圖前,需要定義AUTO CAD中的加工圖層。其定義為ADTLAYER1,其他圖層系統不識別。系統能夠支持的圖元有點( )、線( )、弧( )、多線段( )、正多邊形( )、矩形( )和園( ),繪制其他圖元系統不識別。
在DXF文件中,繪制的圖元可以歸為3類:
(1) 點(POINT);
(2) 線(LINE) 包括直線、多線段,正多邊形、矩形;
(3) 弧(ARC)包括弧、圓;
模板文件就是一個腳本語言文件,通過對腳本的修改來配置DXF圖形文件生成不同的代碼,它的使用是和DXF文件相對應的。模板文件名為GTEMPLET.GT,存放在系統ADT目錄下,每次重啟時會自動對該文件進行加載,可以通過計算機編寫配置好模板文件后拷貝到系統中。
模板文件的格式