機(jī)械百科：GSK218M加工中心數(shù)控系統(tǒng)新產(chǎn)品介紹
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GSK218M加工中心數(shù)控系統(tǒng)是廣州數(shù)控設(shè)備有限公司自主研發(fā)的普及型數(shù)控系統(tǒng)，適配加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床等機(jī)床。系統(tǒng)采用32位高性能的CPU和超大規(guī)模可編程器件FPGA，實(shí)時(shí)控制和硬件插補(bǔ)技術(shù)保證了系統(tǒng)um級(jí)精度下的高效率。
系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為四軸三聯(lián)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸可由參數(shù)設(shè)定，可選配四軸四聯(lián)動(dòng)，系統(tǒng)最高定位速度30米/分，最高進(jìn)給速度15米/分。
采用μC/OS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)充分保證插補(bǔ)任務(wù)的實(shí)時(shí)性，多任務(wù)的操作系統(tǒng)也使得系統(tǒng)模塊清晰，功能裁減簡(jiǎn)單，能夠及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)需求。
采用10.4寸彩色顯示器，F(xiàn)PGA顯示控制技術(shù)。在線編輯PLC使邏輯控制功能更加強(qiáng)大靈活，PLC任務(wù)由單獨(dú)的單片機(jī)周期性執(zhí)行，與主CPU構(gòu)成主從應(yīng)答機(jī)制。
一、產(chǎn)品外觀及接口布局
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一體化結(jié)構(gòu)，操作面板、編輯面板及顯示模塊在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，圖1為GSK218M的正視圖：
圖1：GSK218M的正視圖
外部接口方面，力求結(jié)構(gòu)清晰、連接簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。整體分布如下圖2所示：
圖2：GSK218M接口圖
二、GSK218M性能特點(diǎn)
1.G功能簡(jiǎn)介
系統(tǒng)總共具有79種G代碼，除具有G00、G01、G02、G90、G91、G17、G18、G19等通用G代碼外。還具有以下較為實(shí)用的功能：可編成數(shù)據(jù)輸入功能G10、G11;公英制數(shù)據(jù)輸入及自動(dòng)切換功能G20、G21;自動(dòng)拐角圓弧功能G39;單方向定位功能G60;縮放功能G50、G51;旋轉(zhuǎn)功能G68、G69;極坐標(biāo)功能G15、G16等。
此外，系統(tǒng)具有挖槽、擴(kuò)孔的特殊固定循環(huán)指令G22、G23、G24、G25、G26、G32、G33、G34、G35、G36、G37、G38，在鉆銑加工中心上有很強(qiáng)實(shí)用性。
2.加減速功能
為最大程度滿足客戶需求，系統(tǒng)在加減速和插補(bǔ)方面功能豐富，可選擇性較強(qiáng)，這些功能都開(kāi)放給客戶，通過(guò)參數(shù)可選。
根據(jù)不同類型的機(jī)床，在效率和平穩(wěn)性方面可以找到較好的組合。如果機(jī)床剛性較好，可選直線型前加減速，縮短定位時(shí)間;相反如果剛性較差，可選指數(shù)型后加減速，使機(jī)床定位平穩(wěn)。
3.剛性攻絲和主軸跟隨方式攻絲
剛性攻絲：用第四軸的接口作伺服主軸接口，用脈沖串方式進(jìn)行攻絲，需配具有位置環(huán)的主軸伺服單元，理論上攻絲最大主軸轉(zhuǎn)速由伺服單元決定，實(shí)驗(yàn)做到1800r/min。剛性攻絲加減速參數(shù)可調(diào)。
主軸跟隨攻絲：每個(gè)周期檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)而決定進(jìn)給量，實(shí)驗(yàn)做到800r/min。
4.速度前瞻及軌跡前瞻
系統(tǒng)提前預(yù)讀100段程序單節(jié)，預(yù)先處理15段軌跡，具有速度前瞻和軌跡前瞻功能。速度前瞻可以預(yù)先規(guī)劃通過(guò)每個(gè)程序段末端點(diǎn)的速度，使曲線離散后的小線段插補(bǔ)時(shí)速度不反復(fù)升降，保持較高平均速度。軌跡前瞻可以提前對(duì)離散后的小線段進(jìn)行重新規(guī)劃，刪除一些奇異點(diǎn)，重新離散一些偏差較大的線段，使整個(gè)插補(bǔ)過(guò)程高速平滑。
5.插補(bǔ)功能
系統(tǒng)將插補(bǔ)精度分為八個(gè)級(jí)別，用戶根據(jù)需求在精度和效率間尋求平衡，插補(bǔ)精度級(jí)別越高，速度越高，精度越低;相反，插補(bǔ)精度級(jí)別越低，速度低，精度越高。推薦使用2級(jí)插補(bǔ)精度。
系統(tǒng)同時(shí)具有Hermit樣條插補(bǔ)功能，對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合打開(kāi)該插補(bǔ)。
6.補(bǔ)償功能
系統(tǒng)具有刀具半徑補(bǔ)償功能、長(zhǎng)度補(bǔ)償功能、磨耗補(bǔ)償功能、反向間隙補(bǔ)償功能、螺距補(bǔ)償功能。
刀具半徑補(bǔ)償即刀尖半徑補(bǔ)償—C刀補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)時(shí)可分為伸長(zhǎng)型、縮短型和插入型。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和自動(dòng)換刀結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)換刀后自動(dòng)補(bǔ)償，系統(tǒng)具有256組刀補(bǔ)數(shù)據(jù)，滿足大部分加工中心需求。反向間隙補(bǔ)償具有按固定頻率或按升降速兩種方式選擇。螺距誤差補(bǔ)償功能由參考點(diǎn)補(bǔ)償號(hào)碼、補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)、補(bǔ)償間距、補(bǔ)償倍率等參數(shù)設(shè)置，五個(gè)軸分開(kāi)設(shè)置補(bǔ)償量，單向最大可設(shè)置1000個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)，雙向2000個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)。
7.手動(dòng)操作
手動(dòng)干預(yù)返回功能使自動(dòng)和手動(dòng)方式靈活切換。當(dāng)在自動(dòng)、錄入、DNC方式下有程序在運(yùn)行時(shí)通過(guò)暫停后轉(zhuǎn)換到手動(dòng)方式，則可進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)操作，移動(dòng)各軸，完成動(dòng)作后再轉(zhuǎn)換到自動(dòng)方式按“啟動(dòng)”鍵運(yùn)行該程序時(shí)，各軸以G00方式快速返回到原手動(dòng)干預(yù)點(diǎn)后繼續(xù)運(yùn)行程序。
手輪中斷和單步中斷功能完成自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中的坐標(biāo)系平移。當(dāng)在自動(dòng)方式下運(yùn)行程序時(shí)通過(guò)暫停后轉(zhuǎn)換到手輪或單步方式，則可進(jìn)行手輪或單步中斷操作，移動(dòng)各軸，完成動(dòng)作后切換至自動(dòng)方式下后啟動(dòng)，工件坐標(biāo)保持不變，實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)偏移，直至再次進(jìn)行機(jī)械回零后坐標(biāo)恢復(fù)實(shí)際值。
8.多級(jí)密碼保護(hù)功