Getriebeschalten

Aktivierung

Die Freigabe des Getriebeschaltens sowie die damit verbundene reservierte Verwendung der M-Funktionen M40-45 erfolgt durch den Kanalparameter P-CHAN-00052 (main_spindle_gear_change).

Das Getriebeschalten kann nur für die Hauptspindel in DIN-Syntax programmiert werden [PROG//Getriebschalten].

Es stehen 6 Getriebestufen bzw. -datensätze zur Verfügung, die im Zusammenhang mit dem S-Wort und M40 - M45 programmiert werden können. Nach Hochlauf der NC-Steuerung ist die im Achsmaschinendatensatz angegebene Standard-Getriebestufe P-AXIS-00079 (getriebe_stufe) gültig.

Anfahren der Schaltposition

Mit der im Achsmaschinendatensatz angegebenen Eilgangdrehzahl P-AXIS-00209 (vb_eilgang) wird auf die Schaltposition des aktuellen Getriebes P-AXIS-00078 (getr_schalt_pos) gefahren. Besitzt das Getriebe keine Vorzugsrichtung, so wird die Drehrichtung unter Optimierung des Fahrweges gewählt.

Der Vorgang des Einwechselns wird normalerweise durch die PLC übernommen. Auf Seite der NC-Steuerung werden Anpassungen an die neuen Kenngrößen des Getriebes erforderlich. Hierfür sind zwei Fälle zu unterscheiden:

  1. Das Messsystem ist mit der Motorwelle gekoppelt. In Abhängigkeit der Getriebestufe ist eine Anpassung der Messsystemauflösung (Faktoren im Achsmaschinendatensatz: P-AXIS-00233 (wegaufz), P-AXIS-00234 (wegaufn) vorzunehmen.
  2. Das Messsystem ist mit der Getriebewelle gekoppelt. Die Auflösung des Messsystems ist beizubehalten, dafür muss die Regeldynamik an die Getriebestufe angepasst werden. Faktoren im Achsmaschinendatensatz: P-AXIS-00128 (multi_gain_n), P-AXIS-00129 (multi_gain_z), P-AXIS-00099 (kv).

Parametrierung der Drehzahlbereiche

Jede der 6 Getriebestufen deckt einen bestimmten Drehzahlbereich ab, der durch eine minimale P-CHAN-00058 (min_speed) und eine maximale P-CHAN-00055 (max_speed) Drehzahl (Einheit: U/min) definiert wird. Überlappungen der Drehzahlbereiche sind hierbei erlaubt. Die minimalen und maximalen Drehzahlen nicht benutzter Drehzahlbereiche müssen mit 0 belegt werden.

Automatische Getriebestufenwahl

Bei Verwendung der automatischen Getriebestufenwahl P-CHAN-00004 (autom_range=1) wird die Getriebestufe aus der programmierten Drehzahl S anhand der Drehzahltabelle bestimmt. Die M-Funktionen M40 - M45 werden hierbei nicht programmiert.

Der Parameter P-CHAN-00074 (range_way) gibt an, in welcher Richtung die Tabelle bei der automatischen Getriebestufenwahl nach dem passenden Drehzahlbereich durchsucht wird (von Stufe 1 nach 6 („Bottom up“) oder von Stufe 6 nach 1 („Top down“)).

Manuelle Getriebestufenwahl

Die manuelle Getriebestufenwahl P-CHAN-00004 (autom_range=0) erfordert die Programmierung der M-Funktionen M40 - M45 zusammen mit der Drehzahl S. Wenn die Drehzahl S nicht im programmierten Drehzahlbereich liegt, erfolgt die Ausgabe einer Meldung.

Minimierung von Schaltvorgängen

Generell versucht die Steuerung, Schaltvorgänge zu minimieren. Kann eine neue Drehzahl bereits mit der aktuellen Getriebestufe gefahren werden, so wird die Getriebestufenanwahl nicht ausgeführt.

Konfigurationsbeispiel

Definition von M40 - M45 und Festlegung der Synchronisationsarten.

m_synch[1]        0x00000001     MOS
m_synch[2]        0x00000002     MVS_SVS
:
m_synch[40]       0x00000002     MVS_SVS
m_synch[41]       0x00000002     MVS_SVS
m_synch[42]       0x00000002     MVS_SVS
m_synch[43]       0x00000002     MVS_SVS
m_synch[44]       0x00000002     MVS_SVS
m_synch[45]       0x00000002     MVS_SVS
m_synch[48]       0x00000008     MNS_SNS
m_synch[49]       0x00000002     MVS_SVS

Freischalten der M-Funktionen M40-45 und des Getriebeschaltens:

:
main_spindle_gear_change     1   0: OFF   1: ON
:

Parametrierung des Spindelgetriebes (Suchrichtung, Drehzahlbereiche):

spindel[0].range_way      0     0:bottom up 1:top down
#
spindel[0].range_table[0].min_speed  50   (M40)
spindel[0].range_table[0].max_speed  560  (M40)
spindel[0].range_table[1].min_speed  400      (M41)
spindel[0].range_table[1].max_speed  800      (M41)
spindel[0].range_table[2].min_speed  700  (M42)
spindel[0].range_table[2].max_speed  3500 (M42)
spindel[0].range_table[3].min_speed  3501     (M43)
spindel[0].range_table[3].max_speed  4000     (M43)
spindel[0].range_table[4].min_speed  3800 (M44)
spindel[0].range_table[4].max_speed  5500 (M44)
spindel[0].range_table[5].min_speed  5400     (M45)
spindel[0].range_table[5].max_speed  7000     (M45)
#
Getriebeschalten 1:
Definition der Drehzahlbereiche gemäß Beispiel

Programmierbeispiel

Automatische Getriebestufenbestimmung: EIN

:
spindel[0].autom_range        1
:
NC-Programm:
S650 M03      OK, M41→ SPS
S750           OK, kein Schalten, M41 bereits angewählt
S950          OK, automatisches Schalten, M42 → SPS
S1050          OK, kein Schalten, M42 bereits angewählt
S750          OK, automatisches Schalten, M41 → SPS
S500           OK, kein Schalten, M41 bereits angewählt
S350           OK, kein Schalten, M41 bereits angewählt
S8000          Fehler, zu große Drehzahl
Eine programmierte Getriebestufe wird immer geprüft:
M41 S750       OK, "automatisches" Schalten, M41 → SPS
..aber
M40 S750       Fehler, falsche Getriebestufe

Programmierbeispiel

Automatische Getriebestufenbestimmung: AUS

:
spindel[0].autom_range       0
:
NC-Programm:
M41 S650 M03  OK, M41 → SPS
M41 S750      OK, kein Schalten, M41 bereits angewählt
M42 S950      OK, Schalten, M42 → SPS
M42 S1050     OK, kein Schalten, M42 bereits angewählt
M41 S750      OK, Schalten, M41 → SPS
M41 S500      OK, kein Schalten, M41 bereits angewählt
M41 S350      OK, kein Schalten, M41 bereits angewählt
M41 S200  Fehler, andere Getriebestufe (M40) programmieren
S950      Fehler, keine Getriebestufe (M42) programmiert