模拟主轴刚性攻丝
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。
GSK983M刚性攻丝使用补充说明
GSK983M-S/ GSK983M-V铣床数控系统刚性攻丝功能 使用说明（使用手册补充部分）GSK983M-S/ GSK983M-V 铣床数控系统GSK983M 刚性攻丝功能使用说明(本文档版本:第1版 2007年6月27日)刚性攻丝功能 使用说明 （使用手册补充部分:2007-06-21第1版） 本使用手册补充部分适应于GSK983M-S/GSK983M-V铣床数控系统，是对GSK983M-S/GSK983M-V铣床数控系统的刚性攻丝功能的使用说明。
一、功能描述：在刚性攻丝方式中，用主轴电机控制攻丝过程，主轴电机的工作和伺服电机一样，由Z轴和主轴之间的插补来执行攻丝。
在刚性方式执行攻丝时，主轴每旋转一转沿攻丝轴产生一定的进给螺纹导程，即使在加减速期间这个操作也不变化。
刚性方式不用标准攻丝方式（G84/G74）中使用的浮动丝锥卡头，这样可得到较快和较精确的攻丝。
二、指令格式：G98/G99 G90 G184 X Y Z R Q F M3/M4 S___ G98：攻丝完成后返回到初始点 G99：攻丝完成后返回到R点 G184：攻丝循环开始 M3：右旋螺纹 M4：左旋螺纹 X Y ：孔位坐标（可缺省）Z ： 孔底的绝对位置值 R ： R点的绝对位置值F ： 螺距（MM）Q ： 孔底暂停时间（s）S ： 主轴转速共 7 页 第 1 页（图1）三、说明：沿X和Y轴定位后执行快速移动到R点，从R点到Z点执行攻丝。
当攻丝完成时，主轴停止并执行暂停，然后主轴以相反方向旋转，刀具退回到R 点，主轴停止。
然后，执行快速移动到初始位置。
当攻丝正在执行时，进给速度倍率和主轴倍率认为是100%。
指定G184为刚性攻丝循环指令。
指定G180为取消刚性攻丝循环指令。
螺纹导程：不管是在每分进给方式中或每转进给方式，螺纹导程都等于每转进给速度。
四、限制：1. 刚性攻丝不能改变攻丝轴。
2. 只能采用绝对指令和公制编程。
3. F指令的单位：0.01mm/rev ，小数点编程。
模拟主轴刚性攻丝功能的实现
模拟主轴刚性攻丝功能的实现
何红欣;项久鹏;王战勇
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2005(000)012
【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.
【总页数】3页(P54-56)
【作者】何红欣;项久鹏;王战勇
【作者单位】汉川机床有限责任公司,陕西,汉中,723003;北京超同步科技有限公司,北京,100083;汉川机床有限责任公司,陕西,汉中,723003
【正文语种】中文
【中图分类】TH12
【相关文献】
1.西门子802C配超同步主轴驱动器实现刚性攻螺纹功能 [J], 罗勇刚;陈浩
2.参数法在模拟主轴刚性攻丝故障诊断中的应用 [J], 张亚萍;李卫民
3.FANUC 0iD系统动力刀刚性攻丝功能的实现 [J], 王宝平;王鸿博
4.FANUC系统主轴特殊刚性攻丝实现方法 [J], 裴俊朋;韩丽伟
5.模拟主轴刚性攻丝的实验研究 [J], 张刚
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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。
发那科术语解释
FANUC系统部分功能的技术术语及解释：1、控制轨迹数（Controlled Path）CNC控制的进给伺服轴（进给）的组数。
加工时每组形成一条刀具轨迹。
各组可单独运动，也可同时协调运动。
2、控制轴数（Controlled）CNC控制的进给伺服轴总数/每一轨迹。
3、联动控制轴数（Simultaneously Controlled Axes）每一轨迹同时插补的进给伺服轴数量。
4、PMC控制轴（Axis control by PMC）由PMC（可编程机床控制器）控制的进给伺服轴。
控制指令编在PMC的程序（梯形图）中，因此修改不便。
所以这种方法通常只用于移动量固定的进给轴控制。
5、Cf轴控制（Cf Axis Control）车床系统中，主轴的回转位置（转角）控制和其它进给轴相同，由进给伺服电动机实现。
该轴与其它进给轴联动进行插补，加工任意曲线。
6、Cs轮廓控制（Cf contouring control）（T系列）车床系统中，主轴的回转位置（转角）控制不是用进给伺服电动机，而由FANUC主轴电动机实现。
主轴的位置（角度）由装于主轴（不是主轴电动机）上的高分辨率编码器检测。
此时主轴是作为进给伺服轴工作，运动速度为：度/分。
并可与其它进给轴同时进行插补，加工出轮廓曲线。
7、回转轴控制（Rotary Axis Control）将进给轴设定为回转轴作角度位置控制。
回转一周的角度，可用参数设为任意值。
FANUC 系统通常只是基本轴以外的进给轴才能设为回转轴。
8、控制轴脱开（Controlled Axis Detach）指定某一进给伺服轴脱离CNC的控制而无系统报。
报通常用于转台控制。
机床不用转台时，执行该功能交转台电动机的插头拔下，卸掉转台。
9、伺服关断（Servo Off）用PMC信号将进给伺服轴的电源关断，使其脱离CNC的控制，用手可以自由移动。
但是CNC仍然实时地监视该轴的实际位置。
该功能可用于在CNC机床上用机械手轮控制工作台的移动，或工作台、转台被机械夹紧时以避免进给电动机发生过流。
刚性攻丝参数
排序方式：先发表的文章置前后发表的文章置前 0I-MB参数号符号说明3#6,#7 PSG* 主轴与位置编码器的齿轮比64#6,#7 P2SG* 第二主轴与第二位置编码器的齿轮比13#5 ORCW 定向时,S模拟输出极性正/负13#6,#7 TCW,CWM S模拟输出的极性24#2 SCTO 不检测/检测主轴速度到达信号(G120#4 SAR)49#2 CHKSP SIND为1时,主轴速度漂移检测无效/有效65#1 CZRN 方式切换至Cs轮廓控制方式后,执行回零后的第一个G00指令执行定位/执行普通定位70#0,#! DAC* 对于D/A转换,模拟接口板未使用/使用71#0 ISRLPC 使用一个串行主轴时,位置编码器信号通过光缆接收/通过M27接口接收71#2 SRLMSP 多主轴控制中,第二主轴为模拟的/串行的71#3 SSMPC M27/第二主轴控制单元用作第二位置编码器接口71#4 SRL2SP 连接一个/两个串行主轴接口71#7 FSRSP 串主轴未使用/被使用行74#7 PLCREV 位置编码器的反馈信号代表绝对值/带方向的脉冲80#2,#3 MORCM* 对于第一,第二主轴电机,外部设定停止位置的主轴定向功能未使用/已使用381#7 IGNSIC 刀架2连接串行/模拟主轴397#0 SPLME 主轴速度偏移检测功能的允许比例为1% / 0.1%108 SPLOW 主轴恒定速度给定或主轴换档速度给定110 SCTTIM 检测主轴速度到达信号的延迟时间(G120#4 SAR)516 PSANGN 恒线速控制时的调整增益(S4/S5位数模拟主轴)531 SPALW 主轴速度偏移检测中确定是否达到主轴速度的允许比例532 SPLMT 主轴速度偏移检测中确定是否发出报警的主轴速度偏移率539 SPDLC 主轴速度偏移值540~543 GRMX1~4 对应于各档指令电压为10V时的主轴速度546 DRFT3 Cs轴伺服环中发生的漂移补偿值551 LOWSP (G96)恒线速控制中的最低速限制556 SCLMP 恒线速控制中的最高速限制564 SPWDTH 主轴速度漂移检测中不引起报警的允许漂移范围576 简易主轴同步控制方式中两主轴间的允许误差脉冲数580~583 SLPGM1~4 Cs控制方式中各档的主轴伺服环增益584 SLPGIN 主轴环增益585 SRPDFL 主轴快速进给时的F0倍率586 SZRNFL 主轴定向时的FL速度587 MORT 指定主轴定向的M代码588 MRELS 取消主轴定向的M代码712 SPTIME 启动主轴速度漂移检测的时间6780~6783 Cs轮廓控制方式中伺服轴的位置环增益6784~6787 （X）Cs轮廓控制方式中各档的位置环增益6788~6791 （Y）Cs轮廓控制方式中各档的位置环增益6792~6795 （Z）Cs轮廓控制方式中各档的位置环增益6796~6799 （4）Cs轮廓控制方式中各档的位置环增益6501#7 执行主轴自动参数设定6633 主轴电机ID代码6501#2 使用主轴位置编码器6503#0 使用内装主轴编码器参数号符号说明60#0 DADRDP 诊断画面中是否显示地址X，Y，G，F，R，D。
FANUC 钢性攻丝
关于FANUC—Oi加工中心钢性攻丝肇庆汇隆(2000转以上)高速攻丝刚开始丛200转速以下可以攻丝，要一下提到2000转来攻丝。
一：钢性攻丝它的原理：P=F/SP：螺距F：z轴的进给S：主轴的转速丛以上的工式可以看出，在攻丝时P要恒定，关键是F和S的比一定要保持不变才能达到攻丝的要求。
所以也要z轴和主轴保持同步。
分析一下：只要主轴和z 轴都同时到达所要求的转速和进给速度的话，攻丝就没什么问题。
所以我们就着重围绕着他的参数来修改。
我们再来了解一下关于它的参数：NIZ=0 时不进行攻丝平滑处理NIZ= 1时进行攻丝平滑处理* TDR：钢性攻丝中的切削时间常数选择。
TDR =0时进退刀的时间常数用一样的参数（NO.5261~NO.5264）机床最终修改为TDR =0TDR=1时用进退刀时的时间常数用不一样的参数进刀时用（NO.5261~ NO.5264）退刀时用（NO.5271~ NO.5274）DGN=0时诊断453显示主轴和z轴的最大误差=1时诊断 450 显示主轴和z轴的同步误差NO.5310NO.5310=32767 ：攻丝时位置偏差极限值。
在攻丝前放到最大。
有可能出现ALM 200NO.5261~~NO.5263：为进退刀加减速时间常数。
（在NO。
5201#2=0时）刚开始的参数都=100 (机床的出厂设置)NO.5261~~NO.5263=100：在这它等于100时没有试过，但它的出厂是按200转/分钟转速调攻丝的。
（会因转速过高而乱牙）它的最终调节为300插曲：FANUC公司来人用PC机跟踪同步脉冲调整它为NO.5261~~NO.5263=3000，所出现的问题是：例： 用程序1200转/分钟的主轴转速，攻M4*20的牙，主轴转速没有到1000就又开始减速了，攻丝的时间就变长了很多。
不过它的同步误差只有一两个脉冲。
调机一：开始马师傅就把NO.5300 z轴到位宽度 NO.5301主轴到位宽度都调到了20NO.5300和NO.5301它是一个精度的参数。
FANUC系统数控加工中心刚性攻丝时的参数设定
在 ＦＡＮＵＣ ０ｉ等数控 系统 中对刚性攻 丝 的处理 设置 了 ３ 种指令 模式 ，即 ：①在 Ｇ８４（攻丝 循环 ）之前 由 Ｍ２９ Ｓ Ｘ××Ｘ 指令 ；② 在 Ｇ８４同一段 中 ，由 Ｍ２９ Ｓ Ｘ×××指令 ；③不 用 Ｍ 代码 ，而直接 由 Ｇ８４来指令 。但 不论 是哪种方式进行 刚性攻 丝 ，都必须具备最基本 的 ３个 条件 ：
（３）合 羽｛凸 数。根据 主轴不 同传动结构 ，涉及刚性攻
【作者 简 介 】丁海萍（１９７９一），男，研究生，讲师，研究方向：机械制造及其自动化。 ４１
丝的参数是很多的。要合理设定这些参数 ，了解参 数的意义是 必要 的 ，并要抓住要害才能达到事半功倍 的效果 。本 文着重说 明各种参数 的具体含义 。
２０１０年 ９月 第 ９期 （总第 １４２期 ）
广 西 轻 工 业 ＧＵＡＮＧｘＩＪ０ｕＲＮＡＬ ｏＦ ＬＩＧＨＴ ｌＮＤｕｓＴＲＹ
机 械 与 电 气
Ｆ Ａ Ｎ Ｕ Ｃ 系统 数 控加 工 中心 刚性 攻 丝 时的参 数设 定
丁 海 萍 ，杨 晶
（南通 职 业大学数 控 中心 ，江 苏 南通 ２２６００７）
【中图分类号 】ＴＧ６５９ 【文献标识码 】 Ｂ
【文章编号 】 １００３—２６７３（２０１０）０９—４１—０２
１ 引言 刚性攻丝功能 以高速高效 高精度 加工螺纹 而被越 来越多
的机 床用 户所青睐 ，因此调试好此功能 ，使其达 到高速高精度 的性 能 ，以满足用户广泛的￣ＪｎＹ－需求是很有 必要 的，对于精度 要求高的深孔 ，应通过选用合适 的攻 丝方法和合理设置数控系 统参数等手段来实现。目前 刚性攻丝 已经成 为加工 中心不可缺 少 的一项主要功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
-7-
相关信号处理 相关信号处理
三、相关信号处理
刚性攻丝 译码信号 主轴零速信号I3
给系统刚性攻丝信号 给变频器刚性攻丝使能I4 选择第二档主轴转速
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
-8-
相关信号处理 相关信号处理
1、系统模拟量的输出（JA40 口）
双极性接线方式 此接线方式为双极性方式。数控系统采用双极性（-10V~+10V）模 拟量输出，转速由模拟量的值决定，转向由模拟量极性决定。（ 3706#7=1， 3706#6=0: M03 为正，M04 为负 ）
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇ -5-
三、相关信号处理
给主轴使能I0
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
-9-
参数设置 参数设置
四、参数设置
1、测量调整主轴模拟输出的增益数据和偏置电压的补偿量 (1) 执行S0；使用万用表测量JA40端口的5 ,7 脚，查看是否为0V，如 有偏差修改NO.3731=-8191*偏置电压/12. 5 (2) 执行Smax ；使用万用表测量JA40端口的5 ,7 脚，查看是否为 10V ，如有偏差修改NO.3730=10*1000/测量电压 本例中最终设定NO.3730=1000，NO.3731=100.
硬件连接介绍 硬件连接介绍
二、硬件连接
2、主轴位置编码器
JA41口主轴位置编码器反馈接线
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
-6-
硬件连接介绍 硬件连接介绍
Байду номын сангаас二、硬件连接
3、变频器刚性攻丝信号I4、主轴零速信号I3 、主轴使能信号 I0 。使用模拟量作为速度给定时，当I4输入信号有效，主轴即进入 刚性攻丝状态。
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
- 14 -
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇ -2-
模拟主轴刚性攻丝调试一例 模拟主轴刚性攻丝调试一例 一、机床主要配置
• 系统配置： FANUC 0i-mate-MD βiSV40×3 +βis 22/2000×3
Z
X Y
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇ - 12 -
参数设置 参数设置
四、参数设置
3、变频器参数
功能码 Cn01 Cn02 Cn03 Cn20 Cn21 Cn22 名称 模拟量零点正向偏移 模拟量零点负向偏移 模拟量增益 刚性攻丝最高转速 刚性攻丝时的零漂 刚性攻丝时的加速度 设定范围 0-100 1-1500 0-3000 0-100 0-30000 设定值 0 0 1000 1000 0 5000 与3742一致
模拟主轴刚性攻丝调试一例 模拟主轴刚性攻丝调试一例
概要 硬件连接介绍 相关信号处理 参数设置 调试注意点
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
-1-
概要 概要
首先，系统应处于刚性攻丝模式，即G61.0=1，使系统JA40口 发出的主轴旋转电压与攻丝轴的运动具有插补关系；并能根据 主轴位置编码器的反馈精确调节输出电压。 其次，变频器进入其自定义的刚性攻丝模式。进入刚性攻丝状 态后，变频器将自动调节控制的相关参数，以适应主轴的快速 响应和控制精度。 为了更进一步提高攻丝时模拟电压的精度，利用FANUC系统的T 型换档功能(3706#4=1)，普通铣削时使用P3741中设置的第一 档速度，最高8000转；刚性攻丝时使用P3742中设置的第二档 速度，最高1000转，通过G28.1切换档位，这样改变了模拟电压 的曲线，进一步减小攻丝误差。
-3-
模拟主轴刚性攻丝调试一例 模拟主轴刚性攻丝调试一例 一、机床主要配置
• 主轴 变频器： CTB4011GS 主轴电机：CTB-4711P， 内置1024线TTL编码器 主轴与电机1:1连接
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
-4-
硬件连接介绍 硬件连接介绍
二、硬件连接
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
- 11 -
参数设置 参数设置
四、参数设置
5291-5294为刚性攻丝中主轴各 档位的环路增益乘数（GC），其 初值可通过下式求出： 部分参数列表
实际中需观察诊断452、453，调 整5280、5291-5294等相关参数 的数值，使453中的值在10以下。
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
- 13 -
调试注意点 调试注意点
五、调试注意点
1、使用变频器的参数监控，检查系统输出给变频器的信号状 态，协助分析问题 。 2、指令刚性攻丝指令，主轴迅速旋转（正反向都有），随后出 现SP742报警：刚性攻丝报警，LSI溢出。 经分析可能是编码器反馈信号的极性有误造成的，因此将 CTB变频器提供给JA41口的A与B、*A与*B反馈信号进行了互 换，成功消除报警。 3、参考文献 何红欣等.《模拟主轴刚性攻丝功能的实现》
◇ 北京发那科机电有限公司技术交流会资料 ◇ 请勿复制或传播 ◇
- 10 -
参数设置 参数设置
四、参数设置
2、系统侧与刚性攻丝相关的部分 参数 5300-5301为到位宽度，一般 设置相同值，值过小可能会使攻丝 轴或主轴无法到位，一直等待；值 过大精度变差。本例设定为40. 5310-5313的值过小则会出现 SP740或SP741报警。 部分参数列表