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FANUC Oi數控係統裏設定參數實現剛性攻絲

更新时间:2019-11-16 12:15人气:8227

FANUC Oi 數控係統裏設定參數實現剛性攻絲 1 兩種攻絲方式的比較

  之前的加工中間為了攻絲 , 一般都是根據所選用的絲錐和工藝要求 , 在加工程序中編進一個主軸轉速和正 /反轉指令 , 然後再編人 G84/G74 固定循環 , 在固定循環中給出有關的數據 , 其中 Z 軸的進給速度是根據 F =絲錐螺距×主軸轉速得出 , 如許才能加工出需要的螺孔來。固然從表麵上看主軸轉速與進給速度是根據螺距配合運 行的 , 但是主軸的轉動角度是不受控的 , 而且主軸的角度位置與 Z 軸的進給沒有任何同步關係 , 僅僅依托恒定的主軸轉速與進給速度的配合是不夠的 。主軸的轉速在攻絲的過程中需要經曆一個停止 -正轉 - 停止 - 反轉 - 停止的過程 , 主軸要加速-製動-加速-製動 , 再加上在切削過程中由於工件材質的不均勻 , 主軸負載波動都會使 主軸速度不可能恒定不變 。對於進給 Z 軸 , 它的進給速度和主軸也是相似的 , 速度不會恒定 , 所以兩者不可能配合得天衣無縫。這也就是當采用這類方式攻絲時 , 必須配用帶有彈簧伸縮裝配的夾頭 , 用它來補償 Z 軸進給與 主軸轉角活動產生的螺距誤差。假如我們細心觀察上述攻絲過程 , 就會明顯地看到 , 當攻絲到底 ,Z 軸停止了而主軸沒有立即停住 ( 慣量 ), 攻絲彈簧夾頭被壓縮一段間隔 , 而當 Z 軸反向進給時 , 主軸正在加速 , 彈簧夾頭被拉 伸 , 這類補償彌補了控製方式不足釀成的缺陷 , 完成了攻絲的加工。對於精度要求不高的螺紋孔用這類方法加工 尚可以滿足要求 , 但對於螺紋精度要求較高 ,6H 或以上的螺紋和被加工件的材質較軟 ( 銅或鋁 ) 時 , 螺紋精度將 不能得到保證。還有一點要重視的是 , 當攻絲時主軸轉速越高 ,Z 軸進給與螺距累積量之間的誤差就越大 , 彈簧 夾頭的伸縮範圍也必須足夠大 , 由於夾頭機械結構的限製 , 用這類方式攻絲時 , 主軸轉速隻能限製在 600r/min 以 下。   剛性攻絲就是針對上述方式的不足而提出的 , 它在主軸上加裝了位置編碼器 , 把主軸旋轉的角度位置反饋給 技控係統形成位置閉環 , 同時與 Z 軸進給建立同步關係 , 如許就嚴格保證了主軸旋轉角度和 Z 軸進給尺寸的線 生比例關係。由於有了這類同步關係 , 即使由於慣量、加減速時間常數不同、負載波動而釀成的主軸轉動的角度 或 Z 軸移動的位置變化也不影響加工精度 , 由於主軸轉角與 Z 軸進給是同步的 , 在攻絲中不論任何一方受幹擾發生變化 , 則另一方也會相應變化 , 並永久維持線性比例關係。假如我們用剛性攻絲加工螺紋孔 , 可以很清楚地 看到 , 當 Z 軸攻絲到達位置時 , 主軸轉動與 Z 軸進給是同時減速並同時停止的 , 主軸反轉與 Z 軸反向進給同樣 保持一致。正是有了同步關係 , 絲錐夾頭就用普通的鑽夾頭或更簡單的專用夾頭就可以了 , 而且剛性攻絲時 , 隻要刀具 ( 絲錐 ) 強度許可 , 主軸的轉速能進步很多 ,4 000r/min 的主軸速度已不在話下。加工效率進步 5 倍以上, 螺紋精度還得到保證 , 目前已成為加工中間不可缺少的一項首要功能。2 剛性攻絲功能的實現   從電氣控製的角度來看 , 數控係統隻要具有主軸角度位置控製和同步功能 , 機床就能進行剛性攻絲 , 當然還需在機床上加裝反饋主軸角度的位置編碼器。要精確地反映主軸的角度位置 , 最好把編碼器與主軸同軸聯接 , 假如限於機械結構必須通過傳動鏈聯接時 , 要堅持 1:1 的傳動比 , 若用皮帶 , 則非同步帶不可。還有一種可能 , 那就是機床主軸和主軸電動機之間是直連 , 可以借用主軸電動機本身帶的內部編碼器作主軸位置反饋 , 節省二項開支。   除往安裝必要的硬件外 , 首要的工作是梯形圖控製程序的設計調試。市麵上有多種數控係統 , 由於廠家不 同 , 習慣各異 , 對剛性攻絲的信號安排和處理是完全不一樣的。我們曾設計和調試過幾種常用數控係統的剛性攻絲控製程序 , 都比較繁瑣。調試職員不易理解梯形圖控製程序 , 特別是第一台樣機調試周期長 , 不利於推廣和使用。盡管如此 , 加工中間有了該項功能 , 擴大了加工範圍 , 受到用戶的青睞 。3 不用設計梯形圖實現剛性攻絲   在 FANUC Oi 數控係統裏 , 參數 N0.5200#0 假如被設定為 0, 那麽剛性攻絲就需要用 M 代碼指定。一般情況 下 , 我們都使用 M29, 而在梯形圖中也必須設計與之相對應的順序程序 , 這對初次嚐試者來說還有一定的困難 。 正常的情況下 , 沒有特殊要求時 , 主軸參數初始化後把參數 No.5200#0 設定為 1, 其它有關參數基本不動 , 也不用增加任何新的控製程序 , 如許就簡單多了。在運行調試中要根據機床本身的機械特性設置剛性攻絲必須的一組參數 (見表 l) 。參數設置好後就可以直接使用固定循環 G84/G74 指令編程 , 其格式舉例如下 :

表 1 剛性攻絲參數表

功 能參 數攻絲最高主軸轉速N0.5241 - N0.5244主軸與攻絲軸的時間常數N0.5261 - No.5264剛性攻絲軸回路增益N0.5280 - N0.5284剛性攻絲時攻絲軸移動位置偏差量的極限值N0.5310剛性攻絲時主軸移動位置偏差量的極限值N0.5311剛性攻絲時的攻絲軸停止時的位置偏差量極限值N0.5312剛性攻絲時的主軸停止時的位置偏差量極限值N0.5313

(1) 每分鍾進給編程   右螺紋   G94;         Z 軸每分鍾進給   M3  Sl000;    主軸正轉(1000r/min)   G9O G84 X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000; 右螺紋攻絲 , 螺距 lmm   左螺紋   G94;        Z 軸每分鍾進給   M4 Sl000;     主軸反轉 (1000r/min)   G9O G74 X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺紋攻絲 , 螺距 lmm (2) 每轉 ( 主軸 ) 進給編程   右螺紋   G95;       Z 軸進給 / 主軸每轉   M3 S1000;    主軸正轉 (1000r/min)   G9O G84 X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0; 右螺紋攻絲 , 螺距 1mm   右螺紋   G95;       Z 軸進給 / 主軸每轉   M4 S1000;    主軸反轉 (1000r/min)   G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0; 左螺紋攻絲 , 螺距 l mm   以上剛性攻絲編程由於將參數 No.5200#0 設置為 1, 固定循環 G84/ 成為剛性攻絲的指令 , 所以它的編程格式就完全與原固定循環 G84/G74 普通攻絲是一樣的。根據用戶的使用調查 , 剛性攻絲性能大大優於普通攻絲。

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