【正文】 章 MTX數(shù)控系統(tǒng)簡述 1MTX系統(tǒng)使用的主要特點 1MTX數(shù)控系統(tǒng)的組成和工作原理 1MTX數(shù)控系統(tǒng)的仿真 17第三章 MTX系統(tǒng)編程原則 1簡介 1標準和 CPL 編程的概述 變量的編程 2變量名 2可定義永久變量組 2CPL 指令：IFTHENELSEENDIF 2CPL 跳轉(zhuǎn) (GOTO) 跳轉(zhuǎn)至任何程序塊 2軸耦合 AxCouple、AXC 29第四章 程序源代碼開發(fā) 3機床運行主程序開發(fā) 3磨削子程序 3軸耦合的實現(xiàn) 3功能 3程序流程圖 4耦合表 45耦合表具有以下結(jié)構(gòu)： 45第五章 軟件安裝及程序仿真調(diào)試應該注意的問題 4軟件安裝中遇到的問題 47（1）、安裝問題 47（2）、系統(tǒng)參數(shù)配置問題 4程序仿真調(diào)試 49（1）、將自定義變量導入系統(tǒng) 49（2）、程序中自動循環(huán) 49（3）、關于NC程序與CPL程序之間的相互嵌套 50結(jié)論 51附錄 53參考文獻 63致謝 64 力士樂系統(tǒng)的凸輪軸磨床的數(shù)控加工程序摘要：根據(jù)TKM120全數(shù)控凸輪軸磨床的實際情況在力士樂MTX數(shù)控系統(tǒng)下開發(fā)了凸輪軸磨削的G代碼程序。本文介紹了如何以力士樂MTX數(shù)控系統(tǒng)為平臺，利用力士樂公司提供的軟件開發(fā)包，開發(fā)適應于全數(shù)控凸輪磨床磨削過程的源代碼。G代碼。而從狹義上理解，也就是利用數(shù)字化信息對機床軌跡和狀態(tài)進行控制，例如數(shù)控車床，數(shù)控銑床，數(shù)控沖床，數(shù)控加工中心等。這個變化的本質(zhì)就在于用數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了加工過程的自動化控制。 定義了虛擬機實現(xiàn)系統(tǒng)模塊間的信息相互交換和相互操作。該計劃的目的是使系統(tǒng)制造廠、機床廠和最終用戶分別從縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)費用、便于系統(tǒng)集成和二次開發(fā)、簡化系統(tǒng)使用和維護等方面受益。該計劃于1992年5月正式為歐盟官方所接受。和“OSACA Handbook”及其他一些文件。(3) OSEC計劃OSEC計劃是日本的幾個公司共同提出的。韓國等其他國家也都各自進行了開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究。在該模式中，通過對數(shù)控軟件的標準化與規(guī)范化研究，運用面向?qū)ο蟮臋C制，把數(shù)控系統(tǒng)的功能進行抽象并進行封裝，將數(shù)控軟件設計成具有穩(wěn)定通用的接口、可以重用的SIC,每個sic完成數(shù)控系統(tǒng)的一個獨立模塊的功能，如插補功能由插補芯片完成、位置控制功能就由位置芯片完成。2)基于現(xiàn)場總線技術的開放式數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線技術可以將大量的并行信號轉(zhuǎn)化為串行信號，利用雙線電纜或光纜可以在上百臺設備之間實時傳遞上千路的信號。并且SERCOS總線技術較為昂貴，對于其普及應用也產(chǎn)生一定的不利影響。第一代凸輪軸磨床是用一個靠模加工的機械機床，工件恒角速旋轉(zhuǎn)。，凸輪的升程值隨砂輪的半徑變化而變化，產(chǎn)生誤差。于是，無靠模全數(shù)控凸輪軸磨床應運而生。第二種方式是利用砂輪架水平移動、垂直移動及工件主軸轉(zhuǎn)動三坐標聯(lián)動切點跟蹤法磨削凸輪。應用系統(tǒng)提供的CPL語言以及NC編程語言，開發(fā)出數(shù)控凸輪軸磨床的加工程序。根據(jù)實際加工需要結(jié)合具體的算法應用CPL語言以及NC編程語言，開發(fā)出部分數(shù)控凸輪軸磨床的加工程序。(3)高精度的加工:高性能的中央處理器，結(jié)合力士樂前新的智能化IndraDrive系列驅(qū)動系統(tǒng)，可以使各種運用達到相當高的精度，甚至可以達到納米級別。功能齊全的軟件包為從項目設計，生產(chǎn)準備、啟動調(diào)試，到零件編程提供一條便捷之路。以下的版本可以滿足所有的要求:(l)軟件版IndraMotion MTX:一種經(jīng)濟的軟件控制方案，操作和編程以及控制和數(shù)字驅(qū)動的連接，全部使用標準PC。系統(tǒng)還配置了一個PROFIBUSDP接口，用于連接分布式拍設備及小型HMI設備。(4)高級型IndraMotion MTX:滿足所有要求的CNC控制系統(tǒng)。12個獨立的CNC通道可以完成所有的運用。用于柔性自動化的可配置的系統(tǒng)組件為:高性能工業(yè)級工業(yè)計算機、人體力學工業(yè)鍵盤、機床控制面板、小型顯示和控制設備、完整的CNC和PLC控制卡、標準的機架安裝式CNC、靈活的輸入輸出系統(tǒng)、IP67防范等級的輸入輸出系統(tǒng)、數(shù)字式伺服驅(qū)動器和伺服電機。它具體包括:產(chǎn)生、恢復和保存工程、設置配置參數(shù)、設置驅(qū)動器的參數(shù)、編寫PLC工程和編輯HMI工程。軟件是集成的人機界面設計工具，可以設計用戶專用界面，通過這種方式，系統(tǒng)情況和額外的操作界面可以簡單的集成到標準用戶界面中。對話框區(qū)域提供了但前激活的信息，并且可以直接獲取信息記錄簿，發(fā)生故障和解決故障的詳細說明與對話信息同步顯示。操作步驟是:。零件程序不僅含有描述刀具路徑相對于工件運動的信息，還含有工藝方面的信息。 IndraMotion MTX 通過控制器中的文件系統(tǒng)來管理數(shù)控程序，也可以與外部驅(qū)動相連并通過外部驅(qū)動直接運行程序。 ● 對于 MTX 的數(shù)控程序，標準的文件擴展名是.npg。 ● 同一個目錄中的文件名不得重復。 標準或 DIN 編程 可用于描述運動順序及其邊界條件（幾何學、運動學、動力 學、修正等）。 可使用分配給數(shù)控函數(shù)的補充參數(shù)來設定函數(shù)的參數(shù)。包括一些機床主要范圍之外的程序元素；特殊系統(tǒng)函數(shù)允許對控制器的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行訪問。 標準編程和 CPL 編程之間的最大差異是：讀取對應的程序行時 ，所有的 CPL 部分早已在塊準備時間內(nèi)完成啟動。 – 變量名稱不得與保留的 CPL 命令字相同。字符串與數(shù)控塊的標識相對應。該字符始終被視為變量名稱中的有效字符之一！ 以下是變量組及其對應的標識符： – 局部變量：無特殊的標識– 全局變量： – 永久變量： ● 始終通過在變量名稱的結(jié)尾添加標識符來指定變量的類型。在系統(tǒng)啟動過程中，控制器先在根目錄中搜索文件，然后在用戶 FEPROM 中搜索，最后在 FEPROM 中進行搜索。如果無法再為生成的變量提供內(nèi)存空間，則控制器將顯示相應的錯誤消息。如果兩個變量名稱僅在第 17 個字符或之后的字符具有差異 ，則 CPL 將會把它們解釋為同一變量！ ● 已定義的永久變量可以是 整數(shù)、實數(shù)、雙精度、布爾或字符 型。 整數(shù)、實數(shù)、雙精度 或布爾型域變量的最大域指數(shù)為 65535。 ● 估算新可定義永久變量的可用數(shù)量 ： 永久變量的總內(nèi)存空間：100 千字節(jié)（102400 字節(jié)） 圖：所有永久變量的內(nèi)存空間 以下為每個可定義永久變量占用的內(nèi)存空間：圖：“可定義永久變量”的數(shù)量 和 的文件結(jié)構(gòu)：這些文件可以只包含可定義永久變量的聲明。） 和 的示例 DEF INT CDEF。單一雙精度型變量 DEF BOOL MNOP 。帶有 18 個變量的二維實數(shù)域 永久變量應用示例： 10 1 = 1 15 2_COUNTER = 2 20 ABCD% = 325 EFGH = 30 IJKL! = 35 MNOP?= TRUE 40 PSTR1$ = “ABC 45 WZNR%(2) = 6 50 WZKOR(3,2) = 55 PSTR2$(3) = “DE 、CPL 指令：IFTHENELSEENDIF描述： 該函數(shù)時一個簡單的條件分支指令：IF 如果滿足某個特定條件，THEN 則執(zhí)行程序，或者 ELSE 另外執(zhí)行其他程序。與循環(huán)命令的中止條件相似，IF 命令的條件可以包含算術、三角和邏輯運算。這將產(chǎn)生使人費解或誤解的錯誤消息?！?跳轉(zhuǎn)的目標可位于當前程序塊程序文件內(nèi)的任何位置。若主動軸進行進給，則所有的從動輪將自動根據(jù)與主動軸的所定義關系自動移動?！?主動軸的命令位置通過恒定耦合系數(shù)變換至從動軸的相應命令位置（參見公式 1）?？刂破骺赏ㄟ^三次樣條函數(shù)來確認各支點間的位置?！?允許同一通道中存在多個耦合軸組。A 和 B 耦合至 C，無進給運動。從動軸 A 以線性耦合方式運行。: 其他示例：主動軸 X，從動軸 Y2從動軸具有不確定的軸名 Y2，該軸名與使用數(shù)值 2 對 Y 軸的編程相同?！?從動軸不可同時在另一組耦合組中作為主動軸使用?！?將從動軸進行耦合可減小允許的主動軸進給范圍（例如，從動軸比主動軸更快到達其結(jié)束位置，或從動軸的進給范圍小于主動軸）。第四章 程序源代碼開發(fā)數(shù)控機床按照規(guī)定的軌跡、速度等要求對毛坯或半成品進行加工，得到最終工件。一個數(shù)控程序是驅(qū)動數(shù)控機床完成加工任務所需信息的來源。通過全面了解數(shù)控凸輪軸磨床的工作原理，利用MTX系統(tǒng)的編程原則，開發(fā)出源代碼。、磨削子程序 磨削子程序是整個數(shù)控凸輪軸磨床系統(tǒng)程序的關鍵部分，系統(tǒng)磨削又有進氣和排氣磨削兩個部分，兩個部分的功能都相同，分別磨削凸輪軸上一缸兩片。程序里面涉及到了子程序的重復調(diào)用是程序的一個難點，這個可以利用REPEAT UNTIL 指令、FOR指令、IF指令來實現(xiàn)，不管選用哪一個指令都需要嵌套GOTO指令。、功能此功能擴展了 SelCoordCouple/SCC 的選項?！?目標坐標可結(jié)合加權(quán)系數(shù)使用。應遵守與耦合相關的一些規(guī)則：● 某個通道只能耦合到通道號更小的通道的坐標。由此，應首先停用現(xiàn)有的坐標耦合?！?在目標通道中打開/關閉或更改坐標變換（傾斜平面）時，系統(tǒng)會終止坐標耦合并在目標通道中輸出運行時錯誤?！?在源通道中打開/關閉或更改軸變換 2 時，系統(tǒng)會終止坐標耦合并在目標通道中輸出運行時錯誤（前提是使用了工件坐標）。活動通道中所編程指定的 YB 位置不起作用。、程序流程圖清除所有聯(lián)動C軸準確停止在用戶設定的位置l 建立聯(lián)動l C軸主動，X軸從動C軸呈5度遞加到360度停止清除所有聯(lián)動程序結(jié)束、耦合表耦合表具有以下結(jié)構(gòu)：1 Type of interpolation of the interpolation points。 0 非周期性、1 周期性32 Leading axis velocity limitation 。 2. 插補點對..100 pmn fn 。值 1 不得用于通道耦合（AxCouple、AXC）。默認值為 3 (mm)?！?20定義耦合功能是周期性的還是非周期性的。默認值為 0，即非周期性。最后的 pm 值定義周期?？稍诒碇休斎肴我鈹?shù)量的插補點。具體表格見附錄。（2）、系統(tǒng)參數(shù)配置問題在安裝好軟件以后，在仿真軟件operation中始終無法調(diào)出在本程序中需要的C軸，只有X、Y、Z軸，沒有一個旋轉(zhuǎn)軸，這些軸都是長度單位，沒有需要的角度單位。注意：設置結(jié)束后，如果為仿真環(huán)境，在 MTX Emulation軟件 的 Dos環(huán)境中輸入 14后回車，關閉仿真環(huán)境，然后重新啟動 MTX Emulation軟件，打開仿真環(huán)境。編輯好之后需要導入系統(tǒng)，否則這些變量不能夠正常的運用。這里面涉及到一個跳轉(zhuǎn)問題，在使用過程中一不小心便會導致程序運行錯誤。同時在數(shù)控程序中，臨時儲存器是不具備記憶功能的，因此B的值并沒有因為B=B+1而有所改變，導致死循環(huán)。具體如下： 這兩種語言在運用時標識不同，而且各自都有一些特有的指令，不能把這些特有的指令用到另一種語言中去。結(jié)論在編寫凸輪軸智能磨削軟件的過程中，運用到了大量的數(shù)學、計算機、機械和電子等方面的知識。經(jīng)過仔細排除錯誤，我發(fā)現(xiàn)是因為力士樂系統(tǒng)所需的內(nèi)存空間很大，在卸載之后就無法進行第二次安裝，因此必須通過重裝電腦系統(tǒng)來解決這個問題。目前已完成了整體框架的結(jié)構(gòu)設計、關鍵技術分析和部分編程工作，經(jīng)過在PC和數(shù)控機床上運行測試，達到預期目的。 （2）、實現(xiàn)了凸輪軸的進氣磨削功能，而且能夠根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)實現(xiàn)粗磨循環(huán)。 （2）、這個磨削流程實現(xiàn)的功能太過單一，要得到可利用的凸輪軸還需要開發(fā)更多功能，比如：排氣磨削、精磨、光磨、無火花磨、砂輪修正等必要的功能。關防護門N100 G04 F4N101 AXC()。M54。25 J=R32026 R220=528 R221=100031 R551=2N103 G90 G61 Z[R101+R100] F[R222]。凸輪桃尖運行到水平位置N106 TRS(C=[R421])。在此，謹向王老師致以由衷的敬意和誠摯的感