冲来自接近开关（PNP型）有效电平为24Vdc。NC使能 后，内部使能继电器触点闭合，既使能导通。
4.3 PLC中I/O地址的分配
802S系统在出厂时已经预装了“SAMPLE”-集成 PLC应用程序，用户可以直接使用其内部的固化程序，只
需要通过修改PLC机床参数，和I/O接口的设置即可实现
对其功能的设定。数控砂轮修整器的PLC输入输出I/O地 址见表3。
说明 紧急停止 X轴正限位 X轴负限位 Z轴正限位 Z轴负限位 X轴回参考点减速 Z轴回参考点减速 驱动器准备好 X轴选择 Z轴选择 1μ 10μ 100μ 进给保持 紧急退回 循环启动 机床故障指示 NC准备好指示 自动运行指示 进给保持指示 手摇有效指示
位置号 4/2 4/2 4/3 4/4 4/4 4/5 4/5 4/6 4/8 4/9 4/9 4/10 4/10 4/11 4/12 4/12 5/2 5/3 5/3 5/4 5/4
1 引言 在现代的机械加工行业特别是在轴承加工行业中，
磨床的使用率是相当高的。不论是老式的内圆磨床、外圆 磨床、平面磨床还是现在的各种数控系统的磨床。磨床是 各类金属切削机床中品种最多的一类，主要类型有外圆磨 床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床等。外圆磨床是使用 的最广泛的，能加工各种圆柱形和圆锥形外表面。
RV VC
VM VP
开始
RK
BERO-脉冲
减速挡块
图8 脉冲信号示意图（前）
2）有减速开关，接近开关信号/零脉冲在减速开关 之后：
MD34050；REFP_SEARCH_MARKER_REVERS=1，遇 减速开关后，同向寻找接近开关/零脉冲信号（见图9）。
宁夏机械
2010年第3期
RV VC
VM VP
（2）SINUMERIK 802S集成了所有的CNC，PLC， HMI，I/O 于一身，机床调试配置数据少，系统与机床匹 配更快速、更容易 。
（3）简单而友好的编程界面，保证了生产的快速进 行，优化了机床的使用 。
（4）操作面板提供了所有的数控操作，编程和机床 控制动作的按键以及8英寸LCD显示器，同时还提供12个 带有LED 的用户自定义键。工作方式选择(6 种)，进给速 度修调，主轴速度修调，数控启动与数控停止，系统复 位均采用按键形式进行操作 。 3.2 SINUMERIK802S 系统的组成
系统的安装调试包括以下几个过程： （1）硬件模块的安装。
LCD NC Keys
MCP Area
步进驱动器
LCD显示
外部主轴驱动器 步进 电机
图3 控制系统组成 MCP区域
NC键盘
图4 SINUMERIK802S 操作面板
（2）各种模块的连接以及机床输出输入的连接。 （3）参数设置（PLC参数和轴参数）。 （4）参考点逻辑调试，反向间隙补偿、软限位设定。 （5）螺距误差补偿。 4.2 各主要接口的连接 4.2.1 RS232接口：在使用外部PC/PG与SINUMERIK 802S进 行数据通讯或编写PLC程序时，使用RS232Байду номын сангаас口（见图5）。
表3 数控砂轮修整器的PLC输入输出I/O地址表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
地址号 I0．0 I0．1 I0．2 I0．3 I0．4 I0．5 I0．6 I0．7 I1．0 I1．1 I1．2 I1．3 I1．4 I1．5 I1．6 I1．7 Q0．0 Q0．1 Q0．2 Q0．3 Q0．4 Q0．5 Q0．6 Q0．7 Q1．0 Q1．1 Q1．2 Q1．3 Q1．4 Q1．5 Q1．6 Q1．7
图5 RS232接口
注意：
1）电缆两端插头金属壳体必须通过屏蔽网相互连通。
2）通讯电缆的连接与断开，必须在断电状态下进行。
4.2.2 手轮接口 X10
通过手轮接口X10可以在外部连接两个手轮，X10有
10个接线端子，引脚见表1。
表1 X10接口
引脚 1 2 3 4 5
信号 A1+ A1B1+ B1P5V
第32卷第3期
技术交流
通用磨床砂轮修整器数控改造
张乐
（西北轴承股份有限公司，宁夏 银川 750021）
摘要 关键词
主要介绍了磨床砂轮修整在整个磨加工过程中的重要性和老式修整器的数控改造的过 程。并说明选择西门子数控系统的原则及各项硬件相互之间的组装、设置及各部件的功 能介绍。 控制系统 修整器 程序
整修整杆的位置，固定好金刚笔，将砂轮通过机床磨架 摇到修整位置。调整微调螺丝的距离，开启液压站，通 过按钮控制油缸两腔内液压油的流通方向，使活塞杆带 动皮带运动。使修整杆做画圆运动，从而实现对砂轮的 圆弧修整。
在修整过程中需要通过多次手动切换换向，而且修 整圆弧的半径还要不断的调整。修整过程不仅加大了操 作者的劳动强度，而且修整过程中的圆弧半径值及修整 速度不可控，修整后的砂轮表面较粗，不能满足轴承滚 道的精加工要求。
磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。 磨具指的就是砂轮，在磨加工过程中是通过砂轮的高速 旋转（线速度可达35m/s）对轴承内外套进行磨加工。 砂轮虽然有自锐特点，但由于磨钝后的磨粒不一定都能 够自动脱落或崩裂，加上磨屑与粘连结合剂会堵塞砂轮 孔隙，这样就会使砂轮失去或降低切削能力，所以砂轮 工作一段时间后应进行修整。砂轮修整不及时或修整不 好，加工工件的表面就会出现以下几种磨削痕迹：
36110 POS_LIMIT_PLUS mm X,Y,Z, 200 轴负向软限位值
32450
BACKLASH
mm X,Y,Z, 0.024
反向间隙
5 电柜设计及电器元件的选型
5.1 电柜的设计
1） 由于西门子802S系统对工作电网要求很严格，
不仅要保证系统的稳定供电，还要具有冷却或通风设
施。再这里选择了进气窗口带防尘过滤网的风扇通风。
（1）现出现交叉螺旋线痕迹 ； （2）表面出现鱼鳞； （3）工作面拉毛； （4）工件表面出现烧伤痕迹； （5）表面粗糙度达不到要求等问题。 在精密零件的磨削加工中，圆弧形面的磨削尤其是轴 承外环内滚道和内环外滚道的磨削是一个技术难点，而砂 轮的修整对磨削精度起着重要作用。传统的砂轮修整是通 过金刚笔进行手工修整。但这种方法修整后的砂轮都会产 生圆弧形状误差，影响加工后工件的形状精度。 2 砂轮修整器功能介绍 2.1 传统砂轮修整器的介绍 工作原理：在修整砂轮时首先将修整器固定好，调
由于步进电机本身不能产生编码器的零脉冲，所以 通过安装接近开关为步进电机提供到位信号，辅助修整 器完成返回参考点的工作。
回参考配置：双开关方式 在修整器X、Z轴导轨上装有有减速开关，在丝杠连 接器上有一接近开关（丝杠每转产生一个脉冲）。该方 式可以高速寻找减速开关，然后低速寻找接近开关。返 回参考点的速度快且精度高。且接近开关还可以用作旋 转监控。其中减速开关到位信号是DI/O的输入，接近开 关信号则接到系统的高速输入口（X20）（见图6）。 采用双开关方式时，参考点接近开关的机械安装图 如图7。
机床床身 接近开关
信号接至X20
检测体
丝杆
减速开关
信号接至PLC输入端
图6 接近开关示意图
步进电机
丝杠
联轴节
近接开关（带LED）
连接至X20接口
图7 步进电机与丝杠直联
1） 有减速开关，接近开关信号/零脉冲在减速开关 之前：
MD34050；REFP_SEARCH_MARKER_REVERS=0，遇 减速开关后，反向寻找接近开关/零脉冲信号（见图8）。
所有部件都安装在无油漆的镀锌金属板上。
组成：底座、修整杆、拉伸油缸、传动皮带、皮带 轮、金刚笔、固定螺丝、微调螺丝。（见图1）
金刚笔
固定螺丝 微调螺丝
修整杆
底座
皮带
油缸 皮带轮
图1 传统砂轮修整器
2.2 SINUMERIK802S 数控修整器的介绍 工作原理：改造后的砂轮修整器，可实现对X轴、
Z轴的独立驱动控制，可以进行直线、斜线、圆弧的修 整。在修整过程中操作者只需要通过R参数的设置就可对 圆弧半径值、修整过程中的速度、修整时的进刀量等进 行控制。在砂轮的修整过程中不需要操作人员进行重复 调整。此设备的使用降低了砂轮修整的表面粗糙度，满 足了滚道精磨的工艺要求，减轻了劳动强度。
4.4 NC参数调试
NC参数主要包括802S的系统配置、参数设定、参考
点逻辑调试、设定坐标的软限位及反向间隙补偿、旋转
减控功能设置、丝杠螺距误差补偿、主轴参数调试等。
下面就一些参数的设置进行说明。
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4.4.1 参考点调试 SINUMERIK 802S系统的很多功能都建立在参考点的
基础上，比如自动方式和MDA方式只有在机床返回参考 点后才能进行操作；反向间隙补偿和丝杠螺距误差补偿 也只有在返回参考点后才生效。因此，系统在正常工作 之前首先要回参考点。
X轴步X轴步进进电电机 机
图2 数控砂轮修整器
3 控制系统的选型 3.1 修整器使用SINUMERIK802S 系统的优点
在对传统砂轮修整器的改造时，所使用的是西门子 公司生产的SINUMERIK 802S控制系统。实际运用中有以 下优点：
（1）结构紧凑，高度集成于一体的数控单元、操作 面板、机床操作面板和输入输出单元 。
第32卷第3期
技术交流
表2 X20接口
引脚 1 2 3 4 5
信号 RDY1 RDY2 HI_1 HI_2 HI_3
说明 使能2.1* 使能2.2* X轴参考点脉冲 Y轴参考点脉冲 Z轴参考点脉冲
引脚 6 7 8 9 10
信号 HI_1 HI_1 HI_1 N.C.