在 FANUC0i等数控 系统 中对刚性攻 丝 的处理 设置 了 3 种指令 模式 ,即 :①在 G84(攻丝 循环 )之前 由 M29SX××X 指令 ;② 在 G84同一段 中 ,由 M29SX×××指令 ;③不 用 M 代码 ,而直接 由 G84来指令 。但 不论 是哪一种方式进行 刚性攻 丝 ,都一定要具有最基本 的 3个 条件 :
【作者 简 介 】丁海萍(1979一),男,研究生,讲师,研究方向:机械制造及其自动化。 41
丝的参数是很多的。要合理设定这些参数 ,了解参 数的意义是 必要 的 ,并要抓住要害才可以做到事半功倍 的效果 。本 文着重说 明各种参数 的具体含义 。
广 西 轻 工 业 GUANGxIJ0uRNALoFLIGHTlNDusTRY
(1)主轴上应连接 1个位置编码器 。这一个位置编码器根据 主轴传 动情 况 ,可 以是外装 ,也可以直接使用 主轴 电动机 内装 并带有 1转标记 的编码器来完成检测位置 的功能 。
(2)必须编制相应的 PMC梯形图。事实上 由于主轴在速 度方式运行的 PMC程序都 已调好 ,在此基础上加上有关 刚性 攻丝功能的 PMC程序并不复杂。在上述 3种刚性攻丝的指令 模式 中,不论是哪一种都必须根据 刚性攻丝 时 NC与 PMC之 间信号传递 的时序编制 PMC程序。这主要是将刚性攻丝信号 RGTAP(G6110)激活,使 NC进入位置控制方式。当然 ,根据传 动情况 、方向信号 、档的切换,其时序是有所 区别 的 ,所 以 PMC 的处理会因机床不同而有所变化 ,本文亦不作详尽讨论 。
的机 床用 户所青睐 ,因此调试好此功能 ,使其达 到高速高精度 的性 能 ,以使用户得到满足广泛的 ̄JnY-需求是很有 必要 的,对精度 要求高的深孔 ,应通过选用合适 的攻 丝方法和合理设置数控系 统参数等手段来实现。目前 刚性攻丝 已经成 为加工 中心不可缺 少 的一项主要功能。
在 普 通 的 攻 丝 循 环 时 G74/G84(M 系 列 ),C84/G88(T系 列 ),主轴 的旋转和 Z轴的进给量是分别控制的 ,主轴 和进给轴 的加 /减 速也是独立处理的 ,所 以不能 够严 格地满足 以上 的条 件 ,特别是攻丝 到达孑L的底部时,主轴和进给轴减速到停止 ,之 后又加速反 向旋转过程时 ,满 足以上的条件将更加 困难。所以 , 一 般情 况下 ,攻丝是通过在刀套内安装柔性 弹簧 补偿进给轴 的 进 给来改善攻丝的精度 的。而刚性攻丝循环时 ,主轴 的旋转和 进给轴 的进 给之间总是保持同步。也就是说 ,在刚性攻丝时 ,主 轴 的旋转不仅要实现速度控制 ,而且要实行位置 的控制 。主轴 的旋转 和攻丝轴 的进 给要实现直线插补 ,在孔底加工时的加 , 减速仍要满 足 P=F/S(攻丝 的螺距可 以直接 指定 )的条件 以提 高精度。
【摘 要 】 刚性攻丝已经在加工中心上成为必备的功能,但是在机床具体运用时,在梯形图里要编制较复杂的程序,调试
也很麻烦 ,因而影响 了该功能的推广和应用。FANUCOi系统能不用增加设计梯形图,仅仅 改设一个参数 ,调试时调整一组参数
2 刚性攻 丝的概 念及特 点 在刚性攻丝时 ,主轴旋转一转所 对应 钻孔轴的进给量必须
P:攻丝 的螺距 (mm)F:攻丝轴 的进给量 (mm/min)S:主轴 的速 度 (rpm)
一 般的攻螺纹功能 ,主轴 的转速和 Z轴的进给是独立控 制 ,因此上面的条件可能并不满足。特别在孔的底部 ,主轴的转 速和 z轴 的进给降低并停止 ,然后它们反转 ,而且转速增加 ,由 于各 自独立执行加 、减速 ,因此上面 的条 件更可能不满足 。为 此 ,通常由装在攻丝夹头 内部的弹簧对进给量进行 补偿 以改善 攻螺纹 的精度。这种方法称为“柔性攻丝”。如果控制主轴的旋 转 和 z轴 的进 给 总是 同 步 ,那 么攻 丝 的精 度 就 可 以得 到 保 证 。 这种方法称为“刚性攻丝”。刚性攻丝在主轴上加装 了位置编码 器 ,把主轴旋转的角度位置反馈给控制管理系统形成 位置 闭环 ,同 时与 z轴进给建立同步关 系 ,这样就严格保证了主轴旋转角 度 和 z轴进给尺寸的线性 比例关 系。因为有 了这种 同步关系 ,即 使由于惯量 、加减速时间常数不 同 、负载 波动而造成 的主轴转 动的角度或 z轴移动的位置变化也不影响加 工精度。如果用刚 性攻丝加工螺纹孔 ,就可 以很清楚 地看到 ,当 Z轴攻丝 到达位 置时 ,主轴转动 与 z轴 进给是同时减速 并同时停 止的 ,主轴 反 转与 z轴反 向进给同样保持一致 。正是有 了同步关 系,丝锥 夹 头就用普通的钻夹头或更 简单的专用夹 头就 可以了,而且刚性 攻 丝时 ,只要刀具 (丝锥 )强度允许 ,主轴 的转 速能提 高很 多 , 4000r/min的主轴速 度已经不在 话下 。加工效 率提高 5倍 以
根据系统配置来设定参数。刚性攻丝 功能是使 用 FANUC 的串行 主轴控制实现的,由于机床结构 不同以及检测精度 的不 同 ,反馈系统的配置也不完全一样 ,依据上述不 同,分为如下几种 结构 :