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發(fā)那科數(shù)控加工中心剛性攻絲功能

 
  剛性攻絲已成為發(fā)那科數(shù)控加工中心上的必備功能,調(diào)試好此功能,使其達(dá)到高速高效高精度的性能,以滿足用戶廣泛的加工需求是很有必要的,對于精度要求高的深孔,應(yīng)通過選用合適的攻絲方法和合理設(shè)置數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)等手段來實現(xiàn)。
發(fā)那科數(shù)控加工中心剛性攻絲
  剛性攻絲與普通攻絲的比較
  在普通的攻絲循環(huán)時G74/G84(M系列),G84/G88(T系列),主軸的旋轉(zhuǎn)和Z軸的進(jìn)給量是分別控制的,主軸和進(jìn)給軸的加/減速也是獨立處理的,所以不能夠嚴(yán)格地滿足以上的條件,特別是攻絲到達(dá)孔的底部時,主軸和進(jìn)給軸減速到停止,之后又加速反向旋轉(zhuǎn)過程時,滿足以上的條件將*加困難。所以,一般情況下,攻絲是通過在刀套內(nèi)安裝柔性彈簧補償進(jìn)給軸的進(jìn)給來改善攻絲的精度的。而剛性攻絲循環(huán)時,主軸的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給軸的進(jìn)給之間總是保持同步。也就是說,在剛性攻絲時,主軸的旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)和攻絲軸的進(jìn)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(攻絲的螺距可以直接指定)的條件以提離精度。
 
  剛性攻絲的概念及特點
  在剛性攻絲時,主軸旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所對應(yīng)鉆孔軸的進(jìn)給量必須和攻絲的螺距相等,即必須滿足如下的條件:
  P= F/S
  P:攻絲的螺距 (mm)
  F:攻絲軸的進(jìn)給量 (mm/min)
  S:主軸的速度 (rpm)
  剛性攻絲可以通過以下的任何一種指令完成:
 ?。?)_ M29 S _____ 剛性攻絲指令在G74/G84 (M series) 或 G84/G88 (T series)之前指定
 ?。?)_ M29 S _____ 剛性攻絲指令與攻絲指令G74/G84(M series) 或 G84/G88 (T series)在同一程序段
 ?。?)_ G74/G84 (M series) 或 G84/G88 (T series) 作為剛性攻絲指令(使用G74/G84
  (G84/G88)作為剛性攻絲指令,還是作為普通的攻絲指令可通過參數(shù)5200#0指定)
  其中,對于M系列:
  G84X_Y_Z_R_P_F_K_;為標(biāo)準(zhǔn)攻絲循環(huán)指令
  G74X_Y_Z_R_P_F_K_;為反螺紋攻絲循環(huán)指令
  對于T系列:
  G84為端面剛性攻絲循環(huán)(沿Z軸),G88為側(cè)面剛性攻絲循環(huán)(沿X軸);
  剛性攻絲中可以指定每分鐘進(jìn)給和每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令,每分鐘進(jìn)給方式下,F(xiàn) / S 為攻絲的螺距,而每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式下,F(xiàn)為攻絲螺距。
  一般的攻螺紋功能,主軸的轉(zhuǎn)速和Z軸的進(jìn)給是獨立控制,因此上面的條件可能并不滿足。特別在孔的底部,主軸的轉(zhuǎn)速和Z軸的進(jìn)給降低并停止,然后它們反轉(zhuǎn),而且轉(zhuǎn)速增加,由于各自獨立執(zhí)行加、減速,因此上面的條件*可能不滿足。為此,通常由裝在攻絲夾頭內(nèi)部的彈簧對進(jìn)給量進(jìn)行補償以改善攻螺紋的精度。這種方法稱為“柔性攻絲”。如果控制主軸的旋轉(zhuǎn)和Z軸的進(jìn)給總是同步,那么攻絲的精度就可以得到保證。這種方法稱為“剛性攻絲”。剛性攻絲在主軸上加裝了位置編碼器,把主軸旋轉(zhuǎn)的角度位置反饋給控制系統(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)給尺寸的線性比例關(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。如果用剛性攻絲加工螺紋孔,就可以很清楚地看到,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*簡單的專用夾頭就可以了,而且剛性攻絲時,只要刀具(絲錐)強度允許,主軸的轉(zhuǎn)速能提高很多,4000r/min的主軸速度已經(jīng)不在話下。加工效率提高5倍以上,螺紋精度得到保證。

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