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《fanuc系統(tǒng)剛性攻絲功能在數(shù)控機床中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、FANUC系統(tǒng)剛性攻絲功能在數(shù)控機床中的應用?張小軍（寶雞機床集團有限公司，721013）摘要：本文闡述了剛性攻絲基本原理、硬件配置，梯形圖編寫，參數(shù)設置以及調(diào)試中的注意事項，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)在功能擴展和應用方面在生產(chǎn)中實際應用。關鍵詞：FANUC數(shù)控系統(tǒng)；高速；高精度；剛性攻絲中圖分類號：TP273文獻標識碼：B文章編號：1004-0420(2010)05-0012-03?0引言如何利用現(xiàn)有加工手段進行高速高精度的加工，是困擾機床使用者最多的問題。剛性攻絲功能能高速高精度攻絲加工，作為數(shù)控機床生產(chǎn)廠家如何利用數(shù)控
2、系統(tǒng)提供的剛性攻絲功能，使攻絲操作達到高速、高效，是數(shù)控機床設計人員追求的目標。本文將以FANUC0i系統(tǒng)為例，對剛性攻絲功能在數(shù)控機床中具體控制過程進行闡述。1剛性攻絲的原理眾所周知，傳統(tǒng)的攻絲固定循環(huán)是利用程序指令控制主軸轉向和速度，給定攻絲軸軸向深度，裝在主軸上的主軸編碼器實時采集主軸轉速，送入數(shù)控系統(tǒng)，由數(shù)控系統(tǒng)實時計算刀具每分鐘進給速率F。由此我們可以看出傳統(tǒng)的攻絲固定循環(huán)，主軸運行在速度控制方式之下。由于控制方式的局限性，實時主軸速度受切削抗力變化的瞬間影響，很難保證主軸旋轉與進給軸的移動嚴格同步，容易使
3、直徑小的絲錐斷掉。為克服此缺陷通常采用浮動絲錐工裝，但其自身浮動特點造成螺紋加工效率低，且精度不易保證。為了克服彈性攻絲的以上弊端，數(shù)控系統(tǒng)廠家開發(fā)出剛性攻絲功能。在剛性攻絲時，主軸旋轉1轉所對應鉆孔軸的進給量必須和攻絲的螺距相等，即必須滿足如下的條件：P=F/SP：攻絲的螺距(mm)；F：攻絲軸的進給量(mm/min)；S：主軸的速度(r/min)。在剛性攻絲方式，主軸電機的控制方式與伺服電機相同，進入位置控制方式，沿攻絲軸的運動和主軸的回轉運動均有補償。剛性攻絲時，主軸1轉對應于沿主軸軸向一定的進給量（螺紋螺距）
4、，主軸加減速時也嚴格維持這一關系。也就是說，在剛性攻絲時，主軸的旋轉不僅要實現(xiàn)速度控制，而且要實行位置的控制。主軸的旋轉和攻絲軸的進給要實現(xiàn)直線插補，在孔底加工時的加/減速仍要滿足P=F/S的條件時可以實現(xiàn)高速、高精度攻絲。2剛性攻絲系統(tǒng)配置剛性攻絲功能一般是使用FANUC的串行主軸控制，同時用一個帶1轉信號的位置編碼器來確定旋轉軸和攻絲軸的位置關系來共同實現(xiàn)。這個位置編碼器可以是外裝的，也可以是主軸電機內(nèi)裝的。由于機床結構以及檢測精度不同，反饋系統(tǒng)的配置也就不同。使用外裝α編碼器原理如圖1所示：?圖1?外裝α編碼器
5、控制原理圖3剛性攻絲PMC程序的實現(xiàn)（圖2）圖2?梯形圖4剛性攻絲相關參數(shù)4.1主軸參數(shù)4000#0=0????????????????????????????????????????????????主軸與電機的旋轉方向一致4001#4=0????????????????????????????????????????????????主軸傳感器的安裝方向與旋轉方向一致4002#3，2，1，0=0，0，1，0???????????????????在主軸傳感器上使用α位置編碼器4003#7，6，5，4=0，0，0，0??
6、?????????????????主軸傳感器的齒輪設定：1：14.2剛性攻絲參數(shù)5101#6=1????????????????????????????攻絲到孔底時輸出M05再反轉5112=4??????????????????????????????????攻絲時主軸正轉的M指令5113=3????????????????????????????????攻絲時主軸反轉的M指令5200#0=0剛性攻絲5204#0=1????????????????????????????在診斷上顯示剛性攻絲的同步誤差5211=100
7、????????????????????????????剛性攻絲退刀時的倍率5214=2000???????????????????????????剛性攻絲同步誤差寬幅的設定5241=2500??????????????????????????剛性攻絲時主軸最高轉速15242=2500?????????????????????????剛性攻絲時主軸最高轉速15261=100???????????????????????????主軸和攻絲軸的直線加減速的時間常數(shù)15262=100????????????????????
8、???????主軸和攻絲軸的直線加減速的時間常數(shù)15300=10????????????????????????????剛性攻絲時攻絲軸的到位寬度5301=50????????????????????????????剛性攻絲時主軸的到位寬度5310=13000??????????????????????剛性攻絲時攻絲軸移動時位置偏差5311=3
