• 關鍵詞：                                                                Control-mind系統銑床                                                                數控銑床方案                                                                解決方案

• 摘要：銑床是一種應用非常廣泛的機床，其主運動是銑刀的旋轉運動，進給運動一般由工作 臺帶動工件的運動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀 對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應用。

1．簡介

銑床是一種應用非常廣泛的機床，其主運動是銑刀的旋轉運動，進給運動一般由工作 臺帶動工件的運動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀 對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應用。

銑床類型很多，包括臥式銑床、立式銑床、龍門銑床、工具銑床、鍵槽銑床等。對于加 工部位是框形平面或不等高的各級臺階，那么選用點位---直線系統的數控銑床即可。如果加 工部位是曲面輪廓，應根據曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標聯動和三坐標聯動的系統。也可根據零件加工要求，在一般的數控銑床的基礎上，增加數控分度頭或數控回轉工作臺，這時 機床的系統為四坐標或五坐標的數控系統，可以加工螺旋槽、葉片零件等。

銑床由有幾個主要部分組成．即床身部分，銑頭部分，工作臺部分，冷卻、潤滑部分， 刀庫部分等。各部分控制都由數控系統完成。目前國內多功能銑床、加工中心、復合機床等 高檔機床還在應用國外系統，Control-mind 數控系統具備眾多功能，用于替代國外系統。

2．電氣控制

Control-mind 系統用于銑床電氣控制結構圖。

此系統可擴展至 16 軸，5 聯動插補

端子板：4 軸控制接線，16 輸入端口(光耦隔離)，16 輸出端口(光耦隔離)

3．系統介紹

　　3.1 G 代碼格式

　　識別國際標準 DIN66025 G 代碼，兼容西門子系統 ISO G 代碼文件。可實現點、線、圓

　　弧、螺旋線、NURBS 樣條、指數曲線等插補，極坐標轉換，數據變換，鉆孔，鏜孔，攻絲

　　等。

　　3.2 連續路徑優化處理

　　Controlmind 預讀多條指令進行處理，路徑結合處平滑處理。 連續多段小路徑

　　連續多段大路徑

　　未優化(段與段之間要減速到 0 再加速)

　　已優化(段與段之間平滑過渡)

　　3.3 同步軸控制

　　可實現兩軸或多軸間的同步，不同電子齒輪比控制。同步運動中實時檢測各軸位置，動 態調整，精準控制。回參考點時同時回零，然后分軸自動調整同步關系。

3.4 刀具中心點控制(RTCP):

　　刀具中心點編程是依據物體表面的坐標值（X,Y,Z,)及進刀方向（B,C)來編程。編程方法 與機床無關，這樣程序就可以在不同機床上執行。運動時系統自動把物體表面刀尖方位 （X,Y,Z,B,C）分解成各個軸的運動量，同時要保證運動高速，精確，平穩，低噪聲。使用 RTCP 加工輪廓時可確保刀具方向始終垂直于刀路。

    3.5 多種補償

　　間隙補償：由于機械原因軸換向時產生機械間隙，通過此補償設置正負值進行間隙修正。跟隨誤差補償：通過高級 pid 算法，降低跟隨誤差，使加工軌跡更接近理想值。

　　絲杠螺距補償：對進給軸各軸位置分段進行補償，消除機械因制造與安裝造成的誤差。 軸變形補償： 對大型龍門機床的塌腰現象進行補償，提高加工精度。

　　角度補償：通過坐標變換對傾斜軸進行角度補償。

　　3D 刀具補償：五軸聯動加工中，刀具半徑與長度補償自動根據工件表面重新計算，簡化 編程提高工作效率。

　　3.6 多通道控制

　　通道數表示的是一臺數控系統可以處理的加工聯動坐標系的數量。多通道系統中同一臺 機床可控制多個坐標系，進行加工實現車銑復合或者復合車、銑、鏜、鉆、磨等控制，也可控制多臺機床。每個通道都可單獨控制，單獨顯示，操作靈活方便。

　　3.7 Mtasc 語言

　　此語言屬于高級語言類似于 C 和 Basic，與 G 代碼相比更靈活、功能更強大，適合設備 生產廠家進行二次開發。

　　(1).可任意定義各種長度、多種類型的變量和數組；

　　(2).具有許多常見的數學函數；

　　(3).具有多種循環語句與多種條件語句；

　　(4).允許有任意層擴展和嵌套；

　　(5).可調用自身子程序及其它語言的子程序；

　　(6).極其方便的 I/O 口操作；

　　(7).在程序的輸入和編輯過程中可以執行任意一行或幾行程序，可方便地驗證程序及數據的合理性；

　　(8).大量運動控制專用語句。

　　3.8 刀具設置

　　在 Control-mind 中實現刀具分類管理，解決了如何組織刀具使刀具的存取更方便、如何調度刀具使刀具交換次數?少、如何選配刀具使刀具預備時間?短、利用率?高。刀具磨損 補償、半徑補償、偏移快捷方便的進行設置。并可設置刀具壽命，到壽命后提示或自動換刀。 參數列表顯示，非常直觀。

　　3.9 刀庫設置

　　可進行手動，自動刀庫控制，支持盤式、鏈式刀庫。

　　3.10 五軸聯動

　　支持各種結構的五軸聯動機床，包括刀具回轉型，平臺回轉型，混合型。

　　3.11 讀取 DXF 文件

　　可讀取 DXF 文件導入工件輪廓信息，直接生產加工文件，進行加工。DXF 文件若有 多層信息，每層作為一把刀具進行處理。操作者再進行刀具參數設置，對好文件零點，然后就看進行加工。

　　3.12 刀具測量/工件測量

　　刀具測量，可對加工刀具進行精準半徑、長度、磨損測量，然后自動進行相應補償，提 高加工精度。

　　工件測量，將測量頭撞在主軸上能精確對刀，精準進行工件零點設定，批量時進行工件 的偏移，旋轉調整。

　　3.13 總線功能

　　此系列系統可以通過 CANbus、ProfiNet、 EtherCAT 等總線方式控制運動軸。。

　　3.14 銑床專用 G 代碼

　　G81 鉆孔循環

　　G82 鉆孔、計數式鏜孔

　　G83 深孔鉆循環

　　G84 攻絲循環

　　G85 G86 鏜孔循環

　　G73 步進循環

　　G74 反向攻絲循環

　　G76 精鏜孔循環

　　4．總結

　　此方案已經成功應用于精密銑床，加工中心上。完全可替代西門子系統、發那科系統， 可進行平面、槽、鉆、螺紋、各種曲面等的加工。此方案可以用于工件的粗加工、半精加工、 精加工等各種方式。加工出的產品精度及表面光潔度都達到了客戶要求，生產效率高，操作 方便。

　　5．聯系方式

　　MOTEC 中國營業體系

　　北京科明德科技有限公司

　　地址：北京海淀區西四環北路 137 號，北一號院 傳真：010-66547015

　　電話：010—56298855 轉 668    010—56298855 轉 525

　　網站：www.control-mind.com

　　www.motec365.com