西門子6SN1123-1AA00-0DA2
切削速度(SVC)
功能
實(shí)際操作中進(jìn)行銑削加工時(shí),更常用的是刀具切削速度編程,而不是主軸轉(zhuǎn)速編程:
控制系統(tǒng)可通過激活的刀具的半徑和編程的刀具切削速度計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速: |
S = (SVC * 1000) / (R刀具 * 2π) |
其中: | S: | 主軸轉(zhuǎn)速的單位是轉(zhuǎn)/分鐘 |
SVC: | 切削速度,單位米/分鐘或英尺/分鐘 |
R刀具: | 被激活的刀具的半徑,單位毫米 |
不考慮激活刀具的刀具類型($TC_DP1)。
編程的切削速度不受軌跡進(jìn)給率F以及 G 功能組 15 的影響。通過M3或M4可以確定旋轉(zhuǎn)方向和開始旋轉(zhuǎn),通過M5可以停止主軸。
補(bǔ)償存儲(chǔ)器中刀具半徑數(shù)據(jù)的更改會(huì)在下一次選擇刀具補(bǔ)償時(shí)生效,或者在有效補(bǔ)償數(shù)據(jù)更新時(shí)生效。
換刀和選擇/取消刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)組會(huì)引起當(dāng)前生效的主軸轉(zhuǎn)速的重新計(jì)算。
前提條件
進(jìn)行切削速度編程時(shí)需要:
句法
SVC[<n>]=<值>
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提示 在編程了SVC的程序段中刀具半徑必須為已知,即相應(yīng)刀具以及刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)組必須被激活,或者在程序段中被選擇。 同一程序段中SVC和T/D指令的順序可任意選擇。
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含義
SVC: | 切削速度 |
[<n>]: | 主軸編號(hào) 通過此地址擴(kuò)展可以設(shè)定,編程的切削速度在哪個(gè)主軸上生效。 無地址擴(kuò)展時(shí),切削速度針對(duì)當(dāng)前主主軸生效。 提示: 可為每條主軸分別設(shè)置一個(gè)切削速度。 提示: 只有當(dāng)主主軸上具有激活的刀具時(shí),才可以編程不帶地址擴(kuò)展的SVC。 切換主主軸時(shí)用戶必須選擇一把相應(yīng)的刀具。 |
尺寸單位: | 米/分鐘或者英尺/分鐘(取決于 G700/G710) |
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提示 在 SVC 和 S 間切換可在SVC編程和S編程之間任意進(jìn)行切換,即使在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)也可進(jìn)行。 無效的值會(huì)被刪除。
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提示 大刀具轉(zhuǎn)速可通過系統(tǒng)變量 $TC_TP_MAX_VELO[<T編號(hào)>]設(shè)置大刀具轉(zhuǎn)速(主軸轉(zhuǎn)速)。 未定義轉(zhuǎn)速限值時(shí),監(jiān)控功能不執(zhí)行。
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提示 以下功能激活時(shí),不能進(jìn)行SVC編程: G96/G961/G962 GWPS SPOS/SPOSA/M19 M70
編程這其中的任一指令將會(huì)撤消SVC。
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提示 例如在 CAD 系統(tǒng)中生成的“標(biāo)準(zhǔn)刀具"的刀具軌跡,該軌跡已考慮了刀具半徑,與標(biāo)準(zhǔn)刀具只存在刀沿半徑上的偏差,但是系統(tǒng)不支持該軌跡與SVC編程一同使用。
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示例
適用于所有示例: 刀架 = 主軸(標(biāo)準(zhǔn)銑削)
示例 1: 半徑 6 毫米的銑刀
程序代碼 | 注釋 |
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N10 G0 X10 T1 D1 | ; | 例如,通過 $TC_DP6[1,1] = 6(刀具半徑 = 6毫米)選擇銑刀 |
N20 SVC=100 M3 | ; | 切削速度 = 100米/分鐘 ? 得出的主軸轉(zhuǎn)速: S = (100 米/分鐘 * 1000) / (6.0 毫米 * 2 * 3.14) = 2653.93 轉(zhuǎn)/分鐘 |
N30 G1 X50 G95 FZ=0.03 | ; | SVC 和每齒進(jìn)給量 |
... |
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示例 2: 在同一個(gè)程序段中編程刀具選擇和 SVC
程序代碼 | 注釋 |
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N10 G0 X20 |
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N20 T1 D1 SVC=100 | ; | 在程序段中同時(shí)編程刀具選擇、補(bǔ)償數(shù)據(jù)組選擇和 SVC(任意次序)。 |
N30 X30 M3 | ; | 主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn),切削速度 100 米/分鐘 |
N40 G1 X20 F0.3 G95 | ; | SVC 和旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率 |
示例 3: 規(guī)定兩個(gè)主軸的切削速度
程序代碼 | 注釋 |
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N10 SVC[3]=100 M6 T1 D1 |
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N20 SVC[5]=200 | ; | 兩個(gè)軸激活的刀具補(bǔ)償中的刀具半徑相同,主軸 3 和主軸 5 的生效轉(zhuǎn)速不同。 |
示例 4:
假設(shè):
通過刀架確定主主軸以及換刀:
MD20124 $MC_TOOL_MANAGEMENT_TOOLHOLDER > 1
換刀時(shí)將保留舊的刀具補(bǔ)償,只有在編程 D 時(shí)新刀具的刀具補(bǔ)償才生效。
MD20270 $MC_CUTTING_EDGE_DEFAULT = - 2
程序代碼 | 注釋 |
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N10 $TC_MPP1[9998,1]=2 | ; | 刀位為刀架 |
N11 $TC_MPP5[9998,1]=1 | ; | 刀位為刀架 1 |
N12 $TC_MPP_SP[9998,1]=3 | ; | 刀架 1 分配給了主軸 3 |
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N20 $TC_MPP1[9998,2]=2 | ; | 刀位為刀架 |
N21 $TC_MPP5[9998,2]=4 | ; | 刀位為刀架 4 |
N22 $TC_MPP_SP[9998,2]=6 | ; | 刀架 4 分配給了主軸 6 |
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N30 $TC_TP2[2]="WZ2" |
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N31 $TC_DP6[2,1]=5.0 | ; | T2 的半徑 = 5.0 mm,補(bǔ)償 D1 |
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N40 $TC_TP2[8]="WZ8" |
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N41 $TC_DP6[8,1]=9.0 | ; | T8 的半徑 = 9.0 mm,補(bǔ)償 D1 |
N42 $TC_DP6[8,4]=7.0 | ; | T8 的半徑 = 7.0 mm,補(bǔ)償 D4 |
... |
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N100 SETMTH(1) | ; | 設(shè)置主刀架編號(hào) |
N110 T="WZ2" M6 D1 | ; | 換入刀具 T2,激活補(bǔ)償 D1。 |
N120 G1 G94 F1000 M3=3 SVC=100 | ; | S3 = (100 米/分鐘 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 3184.71 轉(zhuǎn)/分鐘 |
N130 SETMTH(4) | ; | 設(shè)置主刀架編號(hào) |
N140 T="WZ8" | ; | 相當(dāng)于 T8="WZ8" |
N150 M6 | ; | 相當(dāng)于 M4=6 刀具"WZ8"換入主刀架上,但是由于 MD20270=–2 舊的刀具補(bǔ)償繼續(xù)生效。 |
N160 SVC=50 | ; | S3 = (50 米/分鐘 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 1592.36 轉(zhuǎn)/分鐘 刀架 1 的補(bǔ)償繼續(xù)生效,該刀架分配給主軸 3。 |
N170 D4 |
| 激活新刀具 "WZ8" 的補(bǔ)償 D4(刀架 4 上)。 |
N180 SVC=300 | ; | S6 = (300 米/分鐘 * 1000) / (7.0 毫米 * 2 * 3.14) = 6824.39 轉(zhuǎn)/分鐘 刀架 4 分配給了主軸 6。 |
示例 5:
假設(shè):
主軸同時(shí)為刀架:
MD20124 $MC_TOOL_MANAGEMENT_TOOLHOLDER = 0
在換刀時(shí)自動(dòng)選擇刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)組 D4:
MD20270 $MC_CUTTING_EDGE_DEFAULT = 4
程序代碼 | 注釋 |
---|
N10 $TC_MPP1[9998,1]=2 | ; | 刀位為刀架 |
N11 $TC_MPP5[9998,1]=1 | ; | 刀位為刀架 1 = 主軸 1 |
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N20 $TC_MPP1[9998,2]=2 | ; | 刀位為刀架 |
N21 $TC_MPP5[9998,2]=3 | ; | 刀位為刀架 3 = 主軸 3 |
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N30 $TC_TP2[2]="WZ2" |
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N31 $TC_DP6[2,1]=5.0 | ; | T2 的半徑 = 5.0 mm,補(bǔ)償 D1 |
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N40 $TC_TP2[8]="WZ8" |
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N41 $TC_DP6[8,1]=9.0 | ; | T8 的半徑 = 9.0 mm,補(bǔ)償 D1 |
N42 $TC_DP6[8,4]=7.0 | ; | T8 的半徑 = 7.0 mm,補(bǔ)償 D4 |
... |
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N100 SETMS(1) | ; | 主軸1 = 主主軸 |
N110 T="WZ2" M6 D1 | ; | 換入刀具 T2,激活補(bǔ)償 D1。 |
N120 G1 G94 F1000 M3 SVC=100 | ; | S1 = (100 米/分鐘 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 3184.71 轉(zhuǎn)/分鐘 |
N200 SETMS(3) | ; | 主軸3 = 主主軸 |
N210 M4 SVC=150 | ; | S3 = (150 米/分鐘 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 4777.07 轉(zhuǎn)/分鐘 根據(jù) T="WZ2" 的刀具補(bǔ)償 D1,S1 以舊的轉(zhuǎn)速繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。 |
N220 T="WZ8" | ; | 相當(dāng)于 T8="WZ8" |
N230 M4 SVC=200 | ; | S3 = (200 米/分鐘 * 1000) / (5.0 毫米 * 2 * 3.14) = 6369.43 轉(zhuǎn)/分鐘 根據(jù) T="WZ2" 的刀具補(bǔ)償 D1。 |
N240 M6 | ; | 相當(dāng)于 M3=6 刀具 "WZ8"換入主主軸,新刀具的刀具補(bǔ)償 D4 生效。 |
N250 SVC=50 | ; | S3 = (50 米/分鐘 * 1000) / (7.0 毫米 * 2 * 3.14) = 1137.40 轉(zhuǎn)/分鐘 主主軸上的補(bǔ)償 D4 生效。 |
N260 D1 | ; | 新刀具 "WZ8" 的補(bǔ)償 D1 生效。 |
N270 SVC[1]=300 | ; | S1 = (300 米/分鐘 * 1000) / (9.0 毫米 * 2 * 3.14) = 5307.86 轉(zhuǎn)/分鐘 S3 = (50 米/分鐘 * 1000) / (9.0 毫米 * 2 * 3.14) = 884.64 轉(zhuǎn)/分鐘 |
... |
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其它信息
刀具半徑
以下刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)(激活刀具)會(huì)計(jì)入刀具半徑:
以下數(shù)據(jù)會(huì)被忽略:
在線半徑補(bǔ)償
編程輪廓的加工余量(OFFN)
刀具半徑補(bǔ)償(G41/G42)
刀具半徑補(bǔ)償(G41/G42)和SVC均以刀具半徑為基準(zhǔn),但是為相互獨(dú)立的功能。
不帶補(bǔ)償夾具的攻絲(G331, G332)
SCC也可以和G331或G332指令共同編程。
同步動(dòng)作
無法在同步動(dòng)作中設(shè)置SVC。
讀取切削速度和主軸轉(zhuǎn)速編程類型
可通過系統(tǒng)變量讀取主軸切削速度和轉(zhuǎn)速編程類型(主軸轉(zhuǎn)速S或切削速度SVC)
西門子6SN1123-1AA00-0DA2
在伺服控制中既可采用無編碼器運(yùn)行,也可采用混合運(yùn)行(無/帶編碼器)。和傳統(tǒng)的采用 V/f 控制的驅(qū)動(dòng)相比,采用電機(jī)模型的無編碼器運(yùn)行在伺服控制中實(shí)現(xiàn)更高的動(dòng)態(tài)控制特性和更高的防堵轉(zhuǎn)特性。但是它和帶編碼器的驅(qū)動(dòng)相比,轉(zhuǎn)速精度有所降低,同時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和同軸度也受到不利影響。
功能說明
由于和帶編碼器運(yùn)行相比,無編碼器運(yùn)行的動(dòng)態(tài)響應(yīng)有所降低,因此,為提高控制的動(dòng)態(tài)性能,對(duì)加速轉(zhuǎn)矩執(zhí)行了前饋控制。其根據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,在考慮到現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩/電流限制以及負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 [(p0341 · p0342) + p1498)] 的情況下對(duì)所需的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行預(yù)控,從而能夠在時(shí)間上地達(dá)到需要的轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
如果電機(jī)既能夠帶編碼器運(yùn)行,也能夠不帶編碼器器運(yùn)行,例如:p0491 ≠ 0 或 p1404 < p1082,則可以通過 p0642(基準(zhǔn)值 p0640)降低無編碼器運(yùn)行中的大電流,以便減少無編碼器運(yùn)行中易導(dǎo)致故障、由飽和產(chǎn)生的電機(jī)數(shù)據(jù)變化。
可以通過 p1517 為轉(zhuǎn)矩前饋控制設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)矩平滑時(shí)間。而由于無編碼器運(yùn)行中動(dòng)態(tài)響應(yīng)降低,因此必須通過 p1470(比例增益)和 p1472(積分時(shí)間)優(yōu)化轉(zhuǎn)速控制器。
在低速范圍內(nèi),由于測量值精度和工藝參數(shù)靈敏性的影響,不再計(jì)算轉(zhuǎn)速實(shí)際值、定向和磁通實(shí)際值的特征參數(shù)。因此會(huì)切換為只注入電流和頻率的電流/頻率控制(I/f 開環(huán)控制)。切換閾值由 p1755 設(shè)置,回差由 p1756 設(shè)置。
為了在開環(huán)控制中也能夠獲得較高的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,可以通過 p1612 設(shè)置電機(jī)電流(電流設(shè)定值)。為此,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩(如摩擦轉(zhuǎn)矩)必須已知或能夠估算出。應(yīng)設(shè)置額外的約 20 % 的預(yù)留量。
在同步電機(jī)上,轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)矩常數(shù)(p0316)換算為電流。在異步電機(jī)上,還須考慮 p1612 中的勵(lì)磁電流 (r0331)。在低速區(qū)內(nèi),無法直接在電機(jī)模塊上測量所需電流。它的缺省設(shè)置是電機(jī)額定電流(p0305)的 50 %(同步電機(jī))或 80 %(異步電機(jī))。在設(shè)置電機(jī)電流 (p1612) 時(shí),由于在 I/f 開環(huán)控制模式下會(huì)注入 p1612 中給定的電流,因此,必須注意電機(jī)的熱載情況。
另外,在同步電機(jī)上設(shè)置磁極位置識(shí)別 (p1982 = 1),可以改善驅(qū)動(dòng)從靜止開始運(yùn)行的起動(dòng)特性。
脈沖清除后的特性
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| 在脈沖清除后,不再有電機(jī)轉(zhuǎn)速的信息。驅(qū)動(dòng)將其轉(zhuǎn)速實(shí)際值設(shè)為 “0"。所有從實(shí)際值推導(dǎo)出的信息和信號(hào)不再有效。分析這些信息和信號(hào)可導(dǎo)致人員受傷和財(cái)產(chǎn)損失。 |
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在無編碼器運(yùn)行中清除脈沖后,不再能計(jì)算電機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速實(shí)際值。在下一次使能脈沖后必須重新查找轉(zhuǎn)速實(shí)際值。
通過 p1400.11 可以設(shè)定,是否從轉(zhuǎn)速設(shè)定值開始查找 (p1400.11 = 1) 或從轉(zhuǎn)速 = 0.0 開始查找 (p1400.11 = 0)。通常情況下是 p1400.11 = 0,因?yàn)殡姍C(jī)一般從靜止?fàn)顟B(tài)開始啟動(dòng)。如果在脈沖使能時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于切換轉(zhuǎn)速 p1755, 則應(yīng)選擇 p1400.11 = 1。
如果電機(jī)正在旋轉(zhuǎn),而選擇了從設(shè)定值開始查找 (p1400.11 = 1),則在給出脈沖使能前,轉(zhuǎn)速設(shè)定值的方向必須和實(shí)際轉(zhuǎn)速方向相同。轉(zhuǎn)速實(shí)際值和轉(zhuǎn)速設(shè)定值之間存在較大的偏差時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致故障。
在開環(huán)/閉環(huán)控制、帶/不帶編碼器的運(yùn)行之間切換
設(shè)置參數(shù) p1300 = 20 可以激活無編碼器運(yùn)行。p1300 = 20 或 p1404 = 0 時(shí),無編碼器運(yùn)行在整個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)激活。此時(shí),如果轉(zhuǎn)速小于切換轉(zhuǎn)速 p1755,電機(jī)便以電流/頻率開環(huán)方式運(yùn)行。
在帶編碼器運(yùn)行中,轉(zhuǎn)速一旦超出閾值 p1404,電機(jī)便切換到無編碼器運(yùn)行。如果 p1404 > 0 且 p1404 < p1755,則只有在轉(zhuǎn)速大于 p1755 時(shí)才切換到無編碼器運(yùn)行。
可通過 p1402.1 = 1 駐留編碼器檢測功能,從而在無編碼器運(yùn)行中避免出現(xiàn)編碼器檢測故障消息。此時(shí)通過編碼器檢測進(jìn)行的電機(jī)溫度讀取保持生效。
無編碼器運(yùn)行方式會(huì)顯示在參數(shù) r1407.1 中。
區(qū)域切換
串聯(lián)電抗器
在使用高速特種電機(jī)或其他低漏磁的異步電機(jī)上,可能需要使用串聯(lián)電抗器,以穩(wěn)定電流控制器的運(yùn)行。
串聯(lián)電抗器通過 p0353 設(shè)置。
功能的調(diào)試和優(yōu)化
按如下步驟來調(diào)試和優(yōu)化該功能:
請(qǐng)估算在不加速的情況下,在 p1755 的轉(zhuǎn)速水平以下可以生成的大電機(jī)扭矩。由此確定對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流 p1612。
對(duì)于過載設(shè)置的較大(p0640 明顯大于 p0305)的同步電機(jī),可能需要降低無編碼器運(yùn)行中的電流限制 (p0642)。
對(duì)于第三方電機(jī),應(yīng)進(jìn)行靜態(tài)測量,必要時(shí)還應(yīng)通過接收測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)測量。檢查電流控制器設(shè)置。
有關(guān)靜態(tài)測量/旋轉(zhuǎn)測量的更多信息參見章節(jié)“電機(jī)數(shù)據(jù)識(shí)別"。
當(dāng)未通過旋轉(zhuǎn)測量確定總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí),可借助以下方法確定總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:
使用 One Button Tuning /根據(jù)頻率特性確定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(p5301.8 = 1)。
使用 One Button Tuning /結(jié)合位移限制(p5308)功能估算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(p5302.2 = 1)。
在測量期間通過 One Button Tuning 遵循設(shè)置的位移限制。
執(zhí)行以下步驟來設(shè)置轉(zhuǎn)速控制器:
在功能模塊“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量評(píng)估器"激活時(shí)接收測得的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
取消激活功能模塊“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量評(píng)估器" (p1400.18 = 0)。
啟動(dòng)參數(shù) r0063(轉(zhuǎn)速實(shí)際值)和 r0079(轉(zhuǎn)矩)的跟蹤記錄。
調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(p1498;如果可以升高)并給定閉環(huán)控制區(qū)域中的轉(zhuǎn)速設(shè)定值跳躍(轉(zhuǎn)速大于 p1755)。
通過比例增益 (p1470) 和積分作用時(shí)間 (p1472) 優(yōu)化起振特性。