利用西門子840D系統實現自動記錄切削時間編程原理及實例分析

徐俊凱 竇 遠 申玉萍

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

1 基本原理

系統變量$AC_TIMER[n]的基本定義是：使動作在經過規定的等待時間之后啟動。數據類型：REAL（實數型）。數據單位：s（秒）。n：定時器變量號碼。

①設定定時器

通過賦值$AC_TIMER[n]=value增量一個定時器變量。n：定時器變量號碼。value：啟動值（通常為0）。

②停止定時器

實時變量n：定時器變量號碼。通過賦予一個負值$AC_TIMER[1]=-1停止定時器變量的增量。$AC_TIMER[n]的設計初衷是為了協調程序中各個動作之間的執行順序，編程時往往被當做某個條件判斷語句中的條件來使用，例如：

……

WHEN $A_IN[1]= =1 DO $AC_TIMER[1]=0

WHEN $AC_TIMER[1]>=0.5 DO $A_OUTA[3]=$AA_IM[X]$AC_TIMER[1]=-1

……

這兩行程序段的作用即是在偵測到一個數字輸入之后，通過模擬輸出0.5s來輸出一個實際坐標值。然而系統變量$AC_TIMER[n]計時的基本屬性卻一直被忽略了，正是$AC_TIMER[n]可編程地控制開始、停止以及可讀取的特性，使之成為840D系統實現自動記錄切削時間功能的關鍵構成，其基本程序構架如圖1。

圖1

雖然$AC_TIMER[n]變量儲存了時間信息，但是它卻無法直觀的被查看或者調用，而且作為技術數據，用戶更希望能夠獲得相對完整、規范的數據報文，所以適合實際應用的程序構架應增加數據輸出的部分，如圖2所示。

圖2

這里必須應用到另一個關鍵的編程指令——WRITE：編寫文件，基本定義為在特定的文件終端加上一個程序段。

編程格式：WRITE（VAR INT ERROR， CHAR[160]FILENAME，CHAR[200]STRING）

參數說明：ERROR——就返回的錯誤可變函數。0：沒有錯誤；1：不允許的路徑；2：找不到路徑；3：找不到文件；4：文件類型不正確；10：文件已滿；11：文件正在使用；12：無自由的來源；13：無訪問權；20：其它錯誤

FILENAME——在文件名中編寫字符串。

可以路徑和文件辨識符號規定文件名稱。路徑名稱須為絕對，即以”/”開始。若文件名稱沒有一個定義域辨識符號（_N_），會按規則加上去。若沒有辨識符號（_MPF，_SPF）時，會自動在文件名稱上加_MPF。若沒有規定路徑時，文件會儲存在目前的目錄（=選定之程序的目錄）中。文件名稱最多可為32 位，路徑長度最多為128 位。

例： PROTFILE

_N_PROTFILE

_N_PROTFILE_MPF

/_N_MPF_DIR_/_N_PROTFILE_MPF/

STRING——編寫文句。之后在內容加上LF；即，以一個字符加長文句。

2 編程實例

%_N_0381_MPF //程序名

；$PATH=\_N_MPF_DIR//程序文件路徑

N010 DEFINE INT _ERROR //定義整數型變量”_ERROR”

N020 T12 M6

N030 G54 D1

N040 G0 G90 G40 X0 Y0 Z600 B0

N050 S800 M3

N060 TRANS X0 Y146.5

N070 G0 Z475

N080 $AC_TIMER[1]=0//設置計時器開

N090 G1 Z448 F45 //開始切削

N110 Y44.5

N120 X-20

N130 Y-44.5

N140 X20

N150 Y44.5

N160 X0

N170 Y44

N180 $AC_TIMER[1]=-1//設置計時器關

N190 WRITE（_ERROR，”/_N_WKS_DIR/

_N_WPD_DIR/_N_0381LOGF_MPF”，”THIS

PROG RUNTIME IS ”<<$AC_TIMER[1]） //在指定路徑生成文件”0381LOGF”，并寫入字符串” THIS PROG RUNTIME IS _（空格內為$AC_TIMER[1]的實 際值，單位s）”

N200 G0 Z600 //快速退回至HOME PONIT

N210 TRANS

N220 M5

N230 M30 //程序停止

3 注意事項

①大多數的SINUMERIK 840D機床系統中的$AC_TIMER[n]參數是默認關閉的，必須手動調整機床軸MD參數中MD28258項的設置才能激活該功能，而且需要重啟NCK內核。②$AC_TIMER[n]參數的計時結果與加工程序中的預設F值無關，如上例所示，當加工程序運行至N180 $AC_TIMER[1]=-1時，$AC_TIMER[1]參數中即為自N090運行至N170的實際時間，而不是以總長/F值所得到的時間，因為在實際試加工過程中操作者可能會根據不同的工況手動提調整進給倍率旋鈕，所以$AC_TIMER[1]參數的數值更具實用價值。③為完善數據報文，便于數據統計和分析，可在程序開始處增加寫入程序運行起始時間的的命令行，例如：WRITE （_ERROR，”/_N_WKS_DIR/_N_WPD_DIR/_N_0381LOGF_MPF”，”THIS PROG BEGIN IN ”<<$A_YEAR<<”/”<<$A_MONTH<<”/” <<$A_DAY<<”/”<<$A_HOUR<<”/”<<$A_MINUTE），這即可以“年/月/日/時/分”的格式將程序運行的具體時間寫入0381LOGF文件中，其中”<<”字符是連接字符串數據的所必須的命令符號，而寫入的字符串內容可根據實際需要靈活調整。

結語

在新產品研發加工過程中，在驗證工藝方法的同時還需收集相關的生產數據，例如零件每工序的實際切削時間等。通過利用系統自動統計功能可以減少人為實地跟產記錄，提高人力資源利用效率，強化數據的準確性和可靠性，夯實制造管理基礎。

[1]馮潼能.MBD 技術在協同設計制造中的應用[J].航空制造技術，2010.

[2]粉末冶金工藝學[M].北京：科學普及出版社，2005.