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FANUC | 刚性攻丝回退案例介绍

案例分析 | 刚性攻丝回退案例介绍

性攻丝是加工常用功能,在攻丝过程中,由于工件装卡精度或者加工程序编写等原因,断锥现象是比较常见的。为了尽量避免此问题发生,客户期望通过检测主轴负载,在攻丝时,一旦负载异常,中断刚性攻丝循环,执行刚性攻丝返回动作。本次功能测试在国内某客户处完成,测试系统为FANUC 0i mate-MD。

1功能介绍

 

刚性攻丝回退(功能说明书中该功能命名为“刚性攻丝返回”)功能可以在复位操作,中断刚性攻丝时,通过PMC信号或者指令,执行刚性攻丝回退动作,将攻丝轴退回到R点位置,回退过程依然保持最近一次刚性攻丝同步位置关系。需要注意的是,该功能在0i-TD与31i系统上均为选项功能,0i-TD系统功能诊断号为1174#2,31i系统诊断号为1163#6,可以通过以上诊断号确认系统是否具有此功能。

 

2功能实现

刚性攻丝回退功能既可以通过PMC信号触发,也可通过指令执行,只需要利用参数即可进行切换。

使用PMC信号触发刚性攻丝回退,必须在MDI方式下,无法满足客户在MEM方式下的需求,因此本次调试将参数RG3设定为1,使用G30进行指令。

 

根据客户描述,初步考虑通过以下两种方案实现其需求:

(1)利用中断型用户宏程序

 

通过G30指令执行刚性攻丝回退动作,利用中断型用户宏程序功能,将刚性攻丝回退程序编写入宏程序中,在攻丝过程时,遇到主轴负载异常检测信号时,中断刚性攻丝循环,调用刚性攻丝回退宏程序,实现客户需求。

实验测试过程中,发现中断型用户宏程序在刚性攻丝循环中无效,确认功能说明,该功能对复合型固定循环无效。即会出现如下现象:

导通中断型用户宏程序信号后,刚性攻丝动作继续执行,循环结束后才可以执行所调用的宏程序。因此可判断该方案不可行。

(2)利用外部工件号检索

 

外部工件号检索功能通过PMC信号,检索预先在程序存储器中存储的程序,检测到自动循环启动信号下降沿后执行该程序。

当检测到攻丝轴异常负载时,通过外部复位信号(G8.7)中断刚性攻丝循环,停止攻丝动作,复位完成后利用外部工件号检索功能,调用刚性攻丝回退程序并执行,通过实验测试,实现客户描述的需求,方案可行。

 

2功能实现

 

(1)信号处理

 

上述梯形图中需要注意的是,红色圈注部分的延时处理。该延时的作用是将外部工件号检索功能启动信号G25.7滞后于复位状态中信号F1.1触发。如果没有延时触发,复位中断刚性攻丝循环后,将无法检索刚性攻丝回退程序号,无法执行回退动作。原因如下图信号跟踪所示。

案例分析 | 刚性攻丝回退案例介绍

图1

 

如上图所示可以看出,如果没有延时触发外部工件号检索启动信号G25.7,该信号下降沿有效,在该信号下降沿时,复位状态信号F1.1仍然处于有效状态,此时外部工件号检索功能也即无效。延时触发后,观察信号跟踪画面如下图所示。

案例分析 | 刚性攻丝回退案例介绍

图2

 

延时后可以看出,信号G25.7下降沿检索O0001号刚性攻丝返回程序时,复位信号已经至0,此时系统检索O0001程序,并在自动循环启动信号下降沿时,执行回退动作。

(2)同步误差

刚性攻丝循环通过复位信号操作,主轴位置丢失,因此该方式下攻丝轴和主轴同步位置关系无法保证,针对该问题还未找到解决方案,仅仅可以通过参数调整误差范围,无法完全消除,使用时应引起注意。该现象可以从SERVO GUIDE测试同步误差波形图中看出。

相同条件下攻丝正常结束与复位回退操作,同步误差测试结果如图3和图4所示。

案例分析 | 刚性攻丝回退案例介绍

图3  刚性攻丝正常结束同步误差波形图

 

案例分析 | 刚性攻丝回退案例介绍

图4  刚性攻丝复位、回退同步误差波形图

 

对比图3和图4可以看出,在刚性攻丝正常结束过程,同步误差波形比较平稳,而中途通过复位或急停中断刚性攻丝时候,会出现一个较大的同步误差波动,继而执行刚性攻丝回退动作时,同步误差仍处于正常范围内。即在使用以上功能达到防止刚性攻丝断锥现象发生时,要考虑到复位操作引起误差波动值,是否可以在丝锥承受范围内。

 
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