設(shè)定參數(shù)實現(xiàn)剛性攻絲42416

1、設(shè)定參數(shù)實現(xiàn)剛性攻絲一般都是根據(jù)所選用的絲錐和工藝要求在加工程序中編入一個主軸轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)指令然后再編人G84／G74固定循環(huán)在固定循環(huán)中給出有關(guān)的數(shù)據(jù)其中Z軸的進(jìn)給速度是根據(jù)F=絲錐螺距主軸轉(zhuǎn)速得出這樣才能加工出需要的螺孔來。雖然從表面上看主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度是根據(jù)螺距配合運(yùn)行的但是主軸的轉(zhuǎn)動角度是不受控的而且主軸的角度位置與Z軸的進(jìn)給沒有任何同步關(guān)系僅僅依靠恒定的主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度的配合是不夠的。主軸的轉(zhuǎn)速在攻絲的過程中需要經(jīng)歷一個停

2、止－正轉(zhuǎn)－停止－反轉(zhuǎn)－停止的過程主軸要加速－制動－加速－制動再加上在切削過程中由于工件材質(zhì)的不均勻主軸負(fù)載波動都會使主軸速度不可能恒定不變。對于進(jìn)給Z軸它的進(jìn)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(dāng)采用這種方式攻絲時必須配用帶有彈簧伸縮裝置的夾頭用它來補(bǔ)償Z軸進(jìn)給與主軸轉(zhuǎn)角運(yùn)動產(chǎn)生的螺距誤差。如果我們仔細(xì)觀察上述攻絲過程就會明顯地看到當(dāng)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距

3、離而當(dāng)Z軸反向進(jìn)給時主軸正在加速彈簧夾頭被拉伸這種補(bǔ)償彌補(bǔ)了控制方式不足造成的缺陷完成了攻絲的加工。對于精度要求不高的螺紋孔用這種方法加工尚可以滿足要求但對于螺紋精度要求較高6H或以上的螺紋以及被加工件的材質(zhì)較軟(銅或鋁)時螺紋精度將不能得到保證。還有一點(diǎn)要注意的是當(dāng)攻絲時主軸轉(zhuǎn)速越高Z軸進(jìn)給與螺距累積量之間的誤差就越大彈簧夾頭的伸縮范圍也必須足夠大由于夾頭機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制用這種方式攻絲時主軸轉(zhuǎn)速只能限制在600rmin以下。剛性攻絲就是

4、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(zhuǎn)的角度位置反饋給技控系統(tǒng)形成位置閉環(huán)同時與Z軸進(jìn)給建立同步關(guān)系這樣就嚴(yán)格保證了主軸旋轉(zhuǎn)角度和Z軸進(jìn)給尺寸的線生比例關(guān)系。因為有了這種同步關(guān)系即使由于慣量、加減速時間常數(shù)不同、負(fù)載波動而造成的主軸轉(zhuǎn)動的角度或Z軸移動的位置變化也不影響加工精度因為主軸轉(zhuǎn)角與Z軸進(jìn)給是同步的在攻絲中不論任何一方受干擾發(fā)生變化則另一方也會相應(yīng)變化并永遠(yuǎn)維持線性比例關(guān)系。如果我們用剛性攻絲加工螺紋孔可

5、以很清楚地看到當(dāng)Z軸攻絲到達(dá)位置時主軸轉(zhuǎn)動與Z軸進(jìn)給是同時減速并同時停止的主軸反轉(zhuǎn)與Z軸反向進(jìn)給同樣保持一致。正是有了同步關(guān)系絲錐夾頭就用普通的鉆夾頭或更簡單的專用夾頭就可以了而且剛性攻絲時只要刀具(絲錐)強(qiáng)度允許主軸的轉(zhuǎn)速能提高很多4000rmin的主軸速度已經(jīng)不在話下。加工效率提高5倍以上螺紋精度還得到保證目前已經(jīng)成為加工中心不可缺少的一項主要功能。2剛性攻絲功能的實現(xiàn)從電氣控制的角度來看數(shù)控系統(tǒng)只要具有主軸角度位置控制和同步功能機(jī)

6、床就能進(jìn)行剛性攻絲當(dāng)然還需在機(jī)床上加裝反饋主軸角度的位置編碼器。要正確地反映主軸的角度位置最好把編碼器與主軸同軸聯(lián)接如果限于機(jī)械結(jié)構(gòu)必需通過傳動鏈聯(lián)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(jī)床主軸和主軸電動機(jī)之間是直連可以借用主軸電動機(jī)本身帶的內(nèi)部編碼器作主軸位置反饋節(jié)省二項開支。除去安裝必要的硬件外主要的工作是梯形圖控制程序的設(shè)計調(diào)試。市面上有多種數(shù)控系統(tǒng)由于廠家不同習(xí)慣各異對剛性攻絲的信號安排和處理是完全不

7、一樣的。我們曾經(jīng)設(shè)計和調(diào)試過幾種常用數(shù)控系統(tǒng)的剛性攻絲控制程序都比較繁瑣。調(diào)試人員不易理解梯形圖控制程序特別是第一臺樣機(jī)調(diào)試周期長不利于推廣和使用。盡管如此加工中心有了該項功能擴(kuò)大了加工范圍受到用戶的青睞。3不用設(shè)計梯形圖實現(xiàn)剛性攻絲在FANUCOi數(shù)控系統(tǒng)里參數(shù)N0.5200#0如果被設(shè)定為0那么剛性攻絲就需要用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(shè)計與之相對應(yīng)的順序程序這對初次嘗試者來說還有一定的困難。正常的情況

8、下沒有特殊要求時主軸參數(shù)初始化后把參數(shù)No.5200#0設(shè)定為1其它有關(guān)參數(shù)基本不動也不用增加任何新的控制程序這樣就簡單多了。在運(yùn)行調(diào)試中要根據(jù)機(jī)床本身的機(jī)械特性設(shè)置剛性攻絲必須的一組參數(shù)(見表l)。參數(shù)設(shè)置好后就可以直接使用固定循環(huán)G84G74指令編程其格式舉例如下:表1剛性攻絲參數(shù)表功能參數(shù)攻絲最高主軸轉(zhuǎn)速N0.5241N0.5244主軸與攻絲軸的時間常數(shù)N0.5261No.5264剛性攻絲軸回路增益N0.5280N0.5284剛性

9、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)每分鐘進(jìn)給編程右螺紋G94Z軸每分鐘進(jìn)給M3Sl000主軸正轉(zhuǎn)（1000rmin)G9OG84X300.Y250.Z150.R120.P300F1000右螺紋攻絲螺距l(xiāng)mm左螺紋G94Z軸每分鐘進(jìn)給M4Sl000主軸反轉(zhuǎn)（10

10、00rmin)G9OG74X300.Y250.Zl50.R120.P300F1000左螺紋攻絲螺距l(xiāng)mm(2)每轉(zhuǎn)(主軸)進(jìn)給編程右螺紋G95Z軸進(jìn)給主軸每轉(zhuǎn)M3S1000主軸正轉(zhuǎn)(1000rmin)G9OG84X300.Y250.Z150.R120.P300F1.0右螺紋攻絲螺距1mm右螺紋G95Z軸進(jìn)給主軸每轉(zhuǎn)M4S1000主軸反轉(zhuǎn)(1000rmin)G90G74X300.Y250.Z150.R120.P300F1.0左螺紋攻絲螺距