一、引言
CNC(Computer Numerical Control,即計算機數控機床數控系統)的輔助功能(M功能)在CNC機床上主要執行的動作包括:機床冷卻系統的啟停,工件和機床部件的夾緊、松開,主軸的正反轉及停止,分度工作臺的轉位,選刀、換刀,測量系統的執行等。M 代碼的使用使得NC程序可以通過簡單的M代碼指令CNC機床動作,簡化了外部的功能開關等,自動化程度高度集中。而CNC系統對NC程序中的M代碼無法像G代碼一樣直接處理,這些M代碼的執行過程是在PMC(PMC程序即是可編程機床邏輯控制程序)程序中先譯碼后執行,因此,需要對M代碼的譯碼和執行進行分析, 從而根據M代碼的編譯原理,可在PMC程序中,創造適合CNC機NC(NC 程序即數控加工程序)程序使用的M代碼。M-FIN信號未完成是數控機床M代碼執行過程中的常見故障之一,一般發生在執行了M代碼后,沒有 完成輔助動作或完成了輔助動作但沒有得到確認,因而產生了M-FIN報警 ,M-FIN中FIN的意思是“完成”。
二、工作原理及故障原因
M代碼的執行過程可以借助M代碼時序圖來說明,如圖1所示:
數控系統讀到程序中的M代碼時,就輸出M代碼的信息F10~F13。通過系統度M代碼的延時時間TMF(由系統參數設定,標準設定時間為16ms)后,系統輸出M代碼選通信號MF(F7.0)。當系統PMC接收到M代碼選通信號后,執行PMC譯碼指令DECB,把系統的M代碼信息譯成某中間繼電器為1的信號方式,通過是否加入分配結束信號DEN(F1.3)實現移動指令和M代碼是否同時執行。M功能執行結束后,把輔助功能結束信號FIN以G4.3指令方式送到CNC系統中。當系統接收到PMC發出的輔助功能結束信號FIN后,經過輔助功能結束延長時間TFIN(由系統參數設定,標準設定時間為16ms),切斷系統M代碼選通信號MF。當系統M代碼選通信號MF斷開后,切斷系統輔助功能結束信號FIN,然后系統切斷M代碼輸出信息信號,系統準備讀取下一條M指令信息。
了解了上述工作過程,就不難發現出現此類M-FIN報警的原因是,M指令輸出后,沒有得到最終的確認信號。一般是通過到位開關(大多數使用接近開關),將X信號送到PMC的 。X信號是從外部設備(開關等)輸入到PMC,而Y信號是從PMC輸出到外部設備的,F和G信號是PMC與CNC之間的輸入和輸出,FANUC 0i系列M代碼指令是通過F10~F13四個字節從CNC送到PMC的,而最終完成M-FIN又是通過G5.0從PMC送到CNC的。
三、實例分析
某加工中心,執行M10轉臺卡緊指令,但顯示器上M10程序段不能完成,幾十秒后出現PMC報警 M-FIN未完成。
轉臺卡緊工作示意圖如圖2所示:
輸入M10轉臺卡緊指令后,經過PMC譯碼,輸出Y信號,此例為Y10.0=1控制的二位四通電磁換向閥換向, 使液壓缸動作,液壓缸帶動轉臺下移卡緊工作轉臺,卡緊到位后接近開關感應脈沖,輸入信號X10.0=1,PMC接收到輸入信號后PMC處理M-FIN信號,M代碼功能完成。
故障診斷時,檢查G5.0 M-FIN信號是否觸發。通過梯形圖觀察,確認G5.0沒有觸發,并通過梯形圖找出原因出在X10.0沒有信號,通過進一步檢查,確認Y10.0有輸出,電磁閥也吸合,轉臺機械動作也到位。使用金屬物體感應接近開關X10.0后PMC有反映,說明接近開關本身良好,最后調整接近開關與擋鐵距離,感應到信號,問題解決。最終原因是接近開關位置偏離,通過調整解決M-FIN報警問題。
四、結束語
M代碼是數控機床控制的重要輔助代碼,其執行有著嚴格的流程,涉及外部電氣原件,PMC及CNC,任何一個環節出現問題,都可能出現M代碼M-FIN未完成報警。出現此類故障時,應該在充分理解M代碼控制流程的機床上,依次查找故障點,PMC信號狀態觀察和診斷功能是排除此類故障的重要手段,往往能迅速鎖定故障點。
(審核編輯: 智匯小新)
分享