刚性攻丝&柔性攻丝
FANUC系统刚性攻丝功能详解

FANUC系统刚性攻丝功能详解首先,刚性攻丝功能是指机器人在进行攻丝操作时,能够保持稳定的力和位置控制。
这意味着机器人可以根据既定的程序在工件表面上产生高质量的螺纹。
这种功能对于需要精确控制螺纹深度、螺距和螺纹形状的应用非常重要。
刚性攻丝功能的实现主要依赖于FANUC系统的硬件和软件设计。
FANUC系统使用高性能的力传感器和位置传感器来实时监测机器人与工件之间的力和位置信息。
这些传感器能够提供高分辨率和高精度的测量结果,从而保证机器人的稳定性和准确性。
在软件方面,FANUC系统提供了一套完整的攻丝控制算法。
这些算法对机器人的运动进行实时的力和位置调整,以实现精确的攻丝操作。
例如,在攻丝过程中,系统可以根据传感器信息实时调整机器人的速度和力度,以适应工件表面的不均匀性和材料特性。
此外,FANUC系统还提供了丰富的控制参数和设置选项,以满足不同应用的需求。
用户可以根据具体的攻丝要求进行调整,包括螺纹深度、起刀点位置、进给速度等等。
这些参数的灵活调整使得FANUC系统能够适应各种不同的攻丝操作,从而提高生产效率和质量。
最后,FANUC系统的刚性攻丝功能还具备一定的智能化特性。
系统可以通过学习和优化算法,自动适应不同材料和工件的攻丝过程。
它能够根据历史数据分析出最佳的攻丝参数和路径,从而提高攻丝的效率和质量。
总结起来,FANUC系统的刚性攻丝功能通过高性能的传感器、智能化的控制算法以及灵活的参数调整,实现了高质量和高效率的攻丝操作。
这种功能对于提高机器人的应用范围和工作效果具有重要意义,为用户创造了更多的机会和价值。
FANUC设定参数实现刚性攻丝

FANUC设定参数实现刚性攻丝(大连机床集团有限责任公司黄贤鸿)1 两种攻丝方式的比较以前的加工中心为了攻丝, 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/ 反转指令, 然后再编人G84 /G74 固定循环, 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止-正转-停止-反转-停止的过程, 主轴要加速-制动-加速-制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住(惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。
对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软(铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。
还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。
刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。
2016新编FANUC系统设定参数实现刚性攻丝

FANUC系统设定参数实现刚性攻丝1 两种攻丝方式的比较<BR>以前的加工中心为了攻丝, 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令, 然后再编人G84/G74 固定循环, 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据F =丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止-正转-停止-反转-停止的过程, 主轴要加速-制动-加速-制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住( 惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。
对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软( 铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。
还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。
<BR>刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。
刚性攻丝

5203#2
刚性攻丝时,前馈有效
1
5203#4
刚性攻丝时,进给倍率和倍率取消无效
0
5210
刚性攻丝方式指令M代码
29
5211
刚性攻丝拉拔倍率
200
5213
深孔攻丝循环的返回量
0
5241
刚性攻丝主轴最高转速(第1齿轮)
800
5242
刚性攻丝主轴最高转速(第2齿轮)
3000
5243
刚性攻丝主轴最高转速(第3齿轮)
2000
5200#0
G84/G74前,指定刚性攻丝方式指令的M代码的方式(参数5210)
0
5200#2
用G80、复位等解除刚性攻丝状态要等待G61.0变为0
0
5200#3
刚性攻丝齿轮换挡不使用主轴电机速度选择信号G32~33
0
5200#4
刚性攻丝拉拔倍率(参数5211)有效
1
5200#5
刚性攻丝作为高速深孔攻丝循环
0
5200#6
刚性攻丝时,进给保持,单段无效
0
5201#2
刚性攻丝时,攻入和拉拔使用相同切削时间常数(参数5261~5264)
0
5201#3
刚性攻丝拉拔倍率(参数5211)单位为1%
0
5201#4
通过程序指定拉拔时的主轴转速,拉拔时使倍率有效
0
5202#0
刚性攻丝启动时进行主轴定向
1
5202#4
刚性攻丝的I点向R点移动中,R点到位宽度由参数5300指定
5300
刚性攻丝中攻丝轴的到位宽度
20
5301
刚性攻丝中主轴的到位宽度
20
5310
刚性攻丝

两种攻丝方式的比较以前的加工中心为了攻丝,一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求,在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令,然后再编人G84/G74固定循环,在固定循环中给出有关的数据,其中Z轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出,这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的,但是主轴的转动角度是不受控的,而且主轴的角度位置与Z轴的进给没有任何同步关系,仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止-正转-停止-反转-停止的过程,主轴要加速-制动-加速-制动,再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀,主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z轴,它的进给速度和主轴也是相似的,速度不会恒定,所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时,必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头,用它来补偿Z轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程,就会明显地看到,当攻丝到底,Z轴停止了而主轴没有立即停住(惯量),攻丝弹簧夹头被压缩一段距离,而当Z轴反向进给时,主轴正在加速,弹簧夹头被拉伸,这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷,完成了攻丝的加工。
对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求,但对于螺纹精度要求较高,6H或以上的螺纹以及被加工件的材质较软(铜或铝)时,螺纹精度将不能得到保证。
还有一点要注意的是,当攻丝时主轴转速越高,Z轴进给与螺距累积量之间的误差就越大,弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大,由于夹头机械结构的限制,用这种方式攻丝时,主轴转速只能限制在600r/min以下。
刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的,它在主轴上加装了位置编码器,把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环,同时与Z轴进给建立同步关系,这样就严格保证了主轴旋转角度和Z轴进给尺寸的线生比例关系。
因为有了这种同步关系,即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z轴移动的位置变化也不影响加工精度,因为主轴转角与Z轴进给是同步的,在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化,则另一方也会相应变化,并永远维持线性比例关系。
刚性攻丝

4) 在M29指令和固定循环的G指令之间不能有S指令或任何坐标运动指令。
5) 不能在攻丝循环模态下指令M29。
6) 不能在取消刚性攻丝模态后的第一个程序段中执行S指令。
7) 不要在试运行状态下执行刚性攻丝指令。
1
刚性攻丝指令(M29)
指令M29Sx x x x;机床进入刚性攻丝模态,在刚性攻丝模态下,Z轴的进给和主轴的转速。M29指令的具体使用方法可参见“8.1.14 刚性攻丝方式”的说明。
8.1.14 刚性攻丝方式
在攻丝循环G84或反攻丝循环G74的前一程序段指令M29Sx x x x;则机床进入刚性攻丝模态。NC执行到该指令时,主轴停止,然后主轴正转指示灯亮,表示进入刚性攻丝模态,其后的G74或G84循环被称为刚性攻丝循环,由于刚性攻丝循环中,主轴转速和Z轴的进给严格成比例同步,因此可以使用刚性夹持的丝锥进行螺纹孔的加工,并且还可以提高螺纹孔的加工速度,提高加工效率。
使用G80和01组G代码都可以解除刚性攻丝模态,另外复位操作也可以解除刚性攻丝模态。
使用刚性攻丝循环需注意以下事项:
1) G74或G84中指令的F值与M29程序段中指令的S值的比值(F/S)即为螺纹孔的螺距值。
2) Sx x x x必须小于0617号参数指定的值,否则执行固定循环指令时出现编程报警。
FANUC OI 刚性攻丝参数

刚性攻丝的参数NO.4002P00000001(不带外装编码器)NO.4002P00000010(带外装编码器)NO.4044P30NO.4045P20NO.4052P60NO.4065P3000NO.5202P00000001NO.5204P00000001NO.5211P10NO.5214P20000(可适当放大)NO.5241.P1000(刚性攻丝时主轴的最高转速,根据具体情况,可以进行调整)NO.5242.P1000NO.5243.P1000NO.5244.P1000NO.5261.P1000(主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数, 根据具体情况,可以进行调整)NO.5262.P1000NO.5263.P1000NO.5271.P1000(回退时主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数, 根2005年5月据具体情况,可以进行调整)NO.5272.P1000NO.5273.P1000NO.5280.P3000(刚性攻丝时主轴和攻丝轴的位置控制回路增益, 根据具体情况, 可以进行调整)NO.5281.P0NO.5282.P0NO.5283.P0NO.5291.P2000(刚性攻丝时主轴回路增益系数, 根据具体情况, 可以进行调整)NO.5300.P50NO.5301.P50NO.5310.P10000(可适当放大)NO.5311.P10000(可适当放大)NO.5312.P300NO.5313.P300NO.5314.P5000(可适当放大)NO.5321.P10试验程序:夞2005年5月。
FANUC+设定参数实现刚性攻丝.pdf

设定参数实现刚性攻丝(大连机床集团有限责任公司 黄贤鸿)1两种攻丝方式的比较以前的加工中心为了攻丝,一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求,在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令,然后再编人G84/G74固定循环,在固定循环中给出有关的数据,其中Z轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出,这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的,但是主轴的转动角度是不受控的,而且主轴的角度位置与Z轴的进给没有任何同步关系,仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止-正转-停止-反转-停止的过程,主轴要加速-制动-加速-制动,再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀,主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z轴,它的进给速度和主轴也是相似的,速度不会恒定,所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时,必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头,用它来补偿Z轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程,就会明显地看到,当攻丝到底,Z轴停止了而主轴没有立即停住(惯量),攻丝弹簧夹头被压缩一段距离,而当Z轴反向进给时,主轴正在加速,弹簧夹头被拉伸,这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷,完成了攻丝的加工。
对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求,但对于螺纹精度要求较高,6H或以上的螺纹以及被加工件的材质较软(铜或铝)时,螺纹精度将不能得到保证。
还有一点要注意的是,当攻丝时主轴转速越高,Z轴进给与螺距累积量之间的误差就越大,弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大,由于夹头机械结构的限制,用这种方式攻丝时,主轴转速只能限制在600r/min以下。
刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的,它在主轴上加装了位置编码器,把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环,同时与Z轴进给建立同步关系,这样就严格保证了主轴旋转角度和Z轴进给尺寸的线生比例关系。
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理论上,攻螺纹时,当主轴转一转,Z轴的进给总量应该等于丝锥的螺距。
即:P=F/S
式中P—丝锥的螺距,mm
F—Z轴的送给量,mm/min
S—主轴转速,r/min
一般的攻螺纹功能,主轴的转速和Z 轴的进给是独立控制,因此上面的条件可能并不满足。
特别在孔的底部,主轴和Z 轴的转速降低并停止,然后它们反转,而且转速增加,由于各自独立执行加、减速,因此上面的条件更可能不满足。
为此,通常由装在攻丝夹头内部的弹簧对进给量进行补偿以改善攻螺纹的精度。
如果控制主轴的旋转和Z 轴的进给总是同步,那么攻丝的精度就可以得到保证。
这种方法称为“刚性攻丝”。
这时主轴的运行从速度系统变成位置系统运行。
在加工中心上面攻丝时,要求丝锥的进给和旋转必须同步,即:进给量=转速×螺距,以防止拉断丝锥。
这样就必须要去伺服电机来驱动主轴,要求在主轴上面增加位置传感器,对主轴传动机构的间隙和惯量都会有严格的要求。
如果机床不具备这样的条件,只能选择柔性攻丝,在丝锥夹头中增加弹性装置,若产生不同步,弹性装置的伸缩量会补偿丝锥的进给量和“转速×螺距”的差值。
此即柔性攻丝。
很多工厂在加工中心上,工件装夹稳定的时候使用柔性攻丝。
其实在加工条件好的情况下,使用柔性攻丝犹如画蛇添足。
刚性攻丝就是要求丝锥的旋转角度和轴向进给严格配比,即使在加速、减速、反转等过程也不例外。
刚性攻丝的刀具夹持系统通常比柔性攻丝的刀具夹持系统价格低一些,螺纹长度的控制也更为精确,螺纹精度比柔性攻丝好。
但柔性攻丝可选择扭距过载保护,这一点刚性攻丝不能做到。
通常柔性攻丝的丝锥寿命要比刚性攻丝的长。
现在有专用刚性攻丝丝锥,螺纹部分较柔性攻丝丝锥短,带侧固槽,寿命比柔性攻丝要长。
刚性攻丝在原理上有难以避免的缺陷,从这点上说“专用刚性攻丝丝锥寿命比柔性攻丝要长”似乎不太可能。
刚性攻丝旋转和进给按我们编程时设定的螺距严格配比,但就从丝锥制造上说,丝锥的螺距误差不可避免,因此刚性攻丝的实际进给率绝大部分总是比丝锥的实际螺距稍大一些或稍小一些,从而在丝锥的轴向附加了一个两者螺距不一致所产生的力。
这个力会造成丝锥一个牙侧受力特别大,从而加剧磨损。
现在的大部分加工中心都具有刚性攻丝的功能,通常可选择刚性攻丝。
小直径丝锥本身许用载荷较小,为防止丝锥扭断可选柔性攻丝。
功率较小的机床使用大直径、大螺距丝锥时,为防止丝锥切削扭距超过机床许用扭距,也可选择柔性攻丝。
柔性攻丝卡头,那种带过扭保护的,多使用在专机。
一旦出现丝锥迟钝,扭力过大,在卡头内部有高频发射器发出信号,可以使机床及时停下来更换丝锥排除问题,避免工件的报废。
在数车加工过程中,柔性攻丝用的更多。
如果是铝铜加工,可以自己做攻丝夹具,只需在攻丝器上加弹簧就可以了。
刚性攻丝也可以使用弹簧筒夹,如果在铝合金上攻10mm以下的螺纹,普通弹簧筒夹即可,如果是钢件、铸铁件,或是大尺寸最好用攻丝用弹簧筒夹。