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《模拟主轴刚性攻丝功能的实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、模拟主轴刚性攻丝功能的实现①②①何红欣项久鹏王战勇(①汉川机床有限责任公司,陕西汉中723003;②北京超同步科技有限公司,北京100083)摘要:刚性攻丝是数控机床应该具有的基本功能,一般通过串行主轴来实现。文章采用模拟主轴对实现刚性攻丝功能做了探究,并验证了该功能的可行性。关键词:串行主轴模拟主轴刚性攻丝参数设置位置、速度控制PMC程序RealizationofRigidTappingwithAnalogSpindle①②①HEHongxin,XIANGJiupeng,WANGZhanyong(①HanchuanMachineToolCo.,Ltd.,Hanzhong723003,CHN
2、;②BeijingCTBTechnologyCo.,Ltd.,Beijing100083,CHN)带模拟主轴的机床攻丝是通过在刀套内安装柔性响应的要求;±10V模拟电压接口用来接受主轴旋转弹簧夹头补偿进给轴的进给来改善攻丝的精度,这种时数控系统发出的±10V模拟电压。攻丝方法称柔性攻丝。此方法虽然能简单地满足螺纹2刚性攻丝控制方案要求,但是,这种攻丝的低效率、低精度远远不能满足高精高效的加工要求。而刚性攻丝时主轴的旋转和进2.1串行主轴和模拟主轴旋转控制的不同点给轴的进给之间总是保持同步。也就是说,在刚性攻(1)串行主轴旋转由数控系统内部信号来控制,丝时,主轴的旋转不仅要实现速度控制,而且要
3、实行位即通过程序指定转速后再由PMC程序将PMC给系统置的控制,从而实现高精高效的加工要求。传统的刚的信号置“1”(FANUC系统中G70.4=“1”或G70.5性攻丝一般由串行主轴来实现,费用较模拟主轴昂贵,置“1”),系统发出旋转指令给主轴放大器。模拟主轴因此用模拟主轴实现刚性攻丝是机床生产厂重要的研的旋转控制为:当指定旋转转速给数控系统后,系统发究课题。出0～±10V模拟电压(电压极性可通过参数调整)给变频器的模拟接口,同时通过PMC程序给变频器发1用模拟主轴实现刚性攻丝的条件出旋转方向,主轴方可转动。即:模拟电压和旋转方向(1)主轴电动机必须带位置编码器用来对主轴实为模拟主轴旋转的必
4、要条件。现位置控制。这样在速度环的基础上又扩大到位置(2)串行主轴的速度响应高,可实现高速定位,并环,在刚性攻丝过程中主轴与进给轴都是位置控制,也且转速准确、恒定、均匀。模拟主轴速度响应低,转速就形成了互相插补的关系,所以能达到更严格的同步。由模拟电压来控制,故由于模拟电压的误差导致其转(2)数控系统必须具有模拟主轴接口和模拟主轴速与实际指令的转速有一定的偏差,而且表现在速度编码器的接口。模拟主轴接口即要求系统能根据主轴越低误差越大。速度准确发出0～±10V的模拟电压。为了提高模拟(3)在刚性攻丝过程中,串行主轴的旋转情况为:电压的精度,要求其D/A转换器至少为12位。模拟当刚性攻丝的信号发
5、出后立即接通主轴正转信号(即主轴编码器的接口用来接收主轴的编码信号以便对主FANUC系统的G61.0=1后立即使G70.5=1),反转轴实行位置控制。信号完全靠系统发出。要用模拟主轴实现刚性攻丝,(3)主轴变频器必须具有编码器接口、±10V模必须用PMC程序控制主轴正转和反转(注:FANUC系拟电压接口,并且能在速度控制和位置控制提供两组统在刚性攻丝中,反转时发出的是-10V电压)。参数对主轴进行分别调整。此两组参数用来在速度控由此可见模拟主轴要实现刚性攻丝功能必须解决制时由速度控制参数对主轴进行调整,在位置控制时以上几个问题。由位置控制参数进行调整以适合刚性攻丝时高增益高2.2系统的配置·
6、54·按照刚性攻丝条件和模拟主轴的叙述,我们选用2。FANUC0i系统、北科主轴变频器和北科电动机。FANUC0i系统具有模拟主轴接口和模拟主轴编码器接口,其D/A转换器为12位。模拟主轴接口通过JA40插座能发出稳定的0～±10V模拟电压,电压极性可以通过参数NO3706#6、NO3706#7来设定。JA7A可以通过插头接模拟主轴电动机编码器的反馈信号。3刚性攻丝功能的实现北科主轴变频器是北科公司研发的一种具有编码器接口的高品质主轴控制器。该变频器可以接受0～3.1部分PMC程序(图3)±10V模拟电压,具有两组编码器接口:一个给控制器,另一个给数控系统。两组不同的用户参数可以通过信号方便
7、地进行切换以达到速度控制和位置控制两种控制模式。为了更进一步提高模拟电压的精度,巧妙地运用FANUC系统的T型换档功能,在参数3741中设置攻丝的最高转速,改变了模拟电压的曲线,如图1所示。图中:N2表示第二档时的最高转速;N1表示第一档时的最高转速;N0表示相同转速;V1、V2表示N0时第一档和第二档的主轴输出模拟电压;△V表示模拟电压的误差。则有V1/10V=N0/N1V2/10V=N0/N2V1/V2=
