在2011年中国国际机床展览会(CIMT2011)上,沈阳机床展出了一台型号为SH20D-7的纵切数控机床。该机床主要用于加工各种轴类零件,可以车削各种螺纹、圆弧、圆锥及回转体的内外曲面,能够满足黑色金属及有色金属高速切削的速度需求,适用于航空、航天、汽车、摩托车、气动、液压、轴承、电子、仪器仪表、通信、医疗器械及电机等领域,对转体类零件进行高效、大批量、高精度的加工,加工精度可达到IT6级。
该机床应用的数控系统是FANUC Oi—TD,由于其拥有主主轴、副主轴的机械机构,配备了棒料机且程序需要对棒料的自动上下料进行控制,故在调试过程中应用了不少FANUC系统中的特色功能。本文将针对这些所应用到的FANUC系统特色功能加以讲解和说明。
1 调试中应用到的FANUC特色功能及解析
1.1 多主轴控制功能的应用
如图1所示,因为纵切机拥有双主轴的机械结构,故需通过数控系统实现多主轴控制功能。
在参数方面,令No.8133#3=1,设置多主轴控制功能有效;No.813l#5=0,设置主轴串行输出有效;No.3701#4=l,No.3701#1=O,设置路径内控制主轴数为2。除了对第1主轴的控制外,可以通过CNC发出的S指令来控制第2主轴。令No.3703#3=1,设置基于地址P的主轴选择。主轴的选择通过P指令进行,P代码和所选的主轴的关系,在参数No.3781中进行设定。本次调试中,将主主轴、副主轴的No.378l数据分别设为Pl和P2,即No.3781(SP1)=1,No.3781(SP2)=2。用M3、M4、M5分别表示主主轴的正转、反转和停止,用M23、M24、M25分别表示副主轴的正转、反转和停止,故主主轴正转100r/min时。指令为M3S100P1,副主轴反转100r/min时,指令为M24S100P2。
1.2 同步轴控制功能的应用
根据加工过程的要求,需要在加工完一段棒料后进行槔料的切断,而切断棒料时需要主主轴、副主轴在同速旋转的条件下进行,故需要用到双主轴同步功能。
在参数方面,令No.8133#4=1,设置主轴M步能生效;No.4032=50,设置主轴同步控制加速度;No.4033=10,设置主轴同步达到检测值;No.483l=0,设置主轴同步控制中各从控主轴的主控主轴。
如图2所示,在PMC程序中,要对主轴同步控制信号G38.2进行控制。用M26激活主主轴与副主轴同步正转功能,用M27激活主主轴与副主轴同步反转功能,用M28取消主主轴与副主轴同步功能。
1.3 PMC轴控制功能的应用
对于任意轴,从CNC的管理下分离出来,以PMC信号直接进行控制,可不使用NC程序仅利用信号来控制轴。譬如,可以从PMC侧赋予移动量、进给速度等的指令,使得与CNC管理下运动中的其他轴独立地进行移动。由于本纵切车床中动力头只实现旋转打孔功能,故动力头是作为PMC轴的控制方式进行控制的。
使用PMC轴功能时,需将作为PMC轴控制的轴参数No.8010设置为l。在PMc程序中,需对以下信号进行赋值:执行基于PMc轴控制信号G136.4,轴控制指令信号G143.4,轴指令读取信号G142.7,PMC轴复位信号G142.6,PMC轴速度给定信号G144。