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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。
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(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。
FANUC刚性攻丝参数调整刚性攻丝参数调整将参数5204#0=1后，可看以下诊断参数：诊断450的值主轴位置偏差（以脉冲为单位）诊断451的值主轴运动脉冲数（以脉冲为单位）诊断452的值为主轴和攻丝轴的瞬时同步误差（以%为单位），正值表示主轴超前于攻丝轴，负值相反。
诊断453的值为主轴和攻丝轴的最大同步误差（以%为单位）调整要点：1.先观察以上的攻丝诊断参数的误差；2.主轴与攻丝轴的位置环回路增益（参数号5280，5281，5282，5283）影响螺纹精度。
5271，5272，5273，3.加减速时间常数（参数号5261，5262，5263为切入时的时间常数，参数号52715274为回退时的时间常数）。
4.回退时出错，可以适当调整回退时间常数。
5.在调整参数过程中应观察诊断参数452，453的值，一般453的值应小于10，就可以了。
6.在调节参数之前，一定要将原参数记下，以便不对时可以修改回去。
7.刚性攻丝时主轴最高转数不能超过1000转，因为机床主轴驱动器已经将此参数设好。
8.以下为XH714G机床攻丝参数。
5200#2→1(刚性攻丝信号RGTAP为0之前解除)5201#0→1（刚性攻丝进行平滑处理）5201#2→0（刚性攻丝的切削时间常数，进/退刀时使用同样的时间参数NO.5261--5264）5202#0→1(启动刚性攻丝时，执行主轴定向)5204#0→1（在诊断画面上显示主轴和攻丝轴的偏差值诊断NO.452--453）5214→200(刚性攻丝同步误差宽幅的设定)5241→1000刚性攻丝中的主轴最高转速（第1齿轮）5242→1000刚性攻丝中的主轴最高转速（第2齿轮）5243→1000刚性攻丝中的主轴最高转速（第3齿轮）5244→1000刚性攻丝中的主轴最高转速（第4齿轮）5261→600刚性攻丝中各齿轮的加/减速时间常数（第1齿轮）5262→600刚性攻丝中各齿轮的加/减速时间常数（第2齿轮）5263→600刚性攻丝中各齿轮的加/减速时间常数（第3齿轮）5264→600刚性攻丝中各齿轮的加/减速时间常数（第4齿轮）5280→1000刚性攻丝中主轴和攻丝轴的位置控制的环路增益5291→3150刚性攻丝中主轴的环路增益乘数（第1档）5292→3150刚性攻丝中主轴的环路增益乘数（第2档）5293→3150刚性攻丝中主轴的环路增益乘数（第3档）5294→3150刚性攻丝中主轴的环路增益乘数（第4档）5300→20刚性攻丝时攻丝轴的到位宽度5301→20刚性攻丝时主轴的到位宽度5310→8000刚性攻丝时攻丝轴移动时位置偏差的极限值5311→8000刚性攻丝时主轴移动时位置偏差的极限值3705#5→1（具有恒线速控制功能或参数NO.3706#4GTT设为1时，对于S代码不输出SF) 3706#4→1（主轴齿轮换档方式为T型）5313→1000刚性攻丝中主轴停止时位置偏差的极限值3742→1000刚性攻丝中移动轴停止时位置偏差的极限值。
Fanuc主轴电机是机床的关键部件，其刚丝参数对机床的加工质量和效率有着重要的影响。
在使用Fanuc主轴电机时，合理的刚丝参数设置能够提高机床的加工精度和稳定性，这对于保障产品质量和生产效率至关重要。
深入了解Fanuc主轴电机的刚丝参数是非常重要的。
1. 了解Fanuc主轴电机的刚丝参数Fanuc主轴电机的刚丝参数包括刚丝的刚度、阻尼和质量。
这些参数通常由制造商提供，并且可以通过机床控制系统进行调整。
刚丝的刚度是指刚丝在受力时的变形能力，刚度越大表示刚丝越不容易变形，有利于提高机床的加工精度。
阻尼是指刚丝在受到外部冲击时的减震能力，合理的阻尼参数能够有效地减少刚丝振动，提高加工稳定性。
而刚丝的质量则直接影响了刚丝的性能和耐久性，对机床加工质量和寿命有着重要的影响。
2. 合理设置刚丝参数对机床的影响合理设置Fanuc主轴电机的刚丝参数对机床的加工质量和效率有着重要的影响。
合理的刚丝参数能够有效地减少刚丝振动，提高机床的加工精度和表面质量。
合理的刚丝参数还能够降低机床的噪音和振动，提高加工环境的舒适度和安全性。
合理的刚丝参数还能够延长机床的使用寿命，降低维护成本，提高生产效率。
了解和合理设置Fanuc主轴电机的刚丝参数对企业的生产效益有着重要的意义。
3. 如何调整和优化刚丝参数为了合理设置Fanuc主轴电机的刚丝参数，首先需要了解机床加工的要求和特点，根据加工精度、加工材料和加工方式等因素来确定刚丝参数的具体数值。
可以根据制造商提供的刚丝参数范围，通过机床控制系统进行调整和优化。
在调整和优化刚丝参数时，可以先进行小幅度的调整，并通过加工试验来验证效果，逐步找到最适合的刚丝参数设置。
还可以根据机床加工的实际情况和经验进行适当的调整，以达到最佳的加工效果。
4. 合理设置刚丝参数的注意事项在设置Fanuc主轴电机的刚丝参数时，需要注意以下几点。
需要根据机床的实际情况和加工要求来合理设置刚丝参数，不可盲目调整。
FANUC系统数控机床调试参数FANUC数控机床调试参数系统第一次通电，必须把参数写保护打开（设定画面第一项PWE=1），否则参数无法写入。
在MDI方式下，按软键盘上的SYSTEM，在参数画面下将参数3190#6（CH2）设成1，断电重启，画面上的文字转换成中文。
注：无特殊情况下，第一次通电最好不要进行全清。
一、FSSB设定先把参数8130和1010的值设为3，表示3个轴；参数1023设成1；2；3，参数1902#0=0（当参数1902#1 ASE=1时，表示当选择FSSB自动设定方式时，自动设定完成）。
进入SYSTEM，按显示器下的键，画面进入伺服设定，初始化位设为0，将在表5中查得的电机代码输入（0i-Mate系列的Z轴电机代码要比X、Y两轴的代码大1）。
进入伺服调整画面，按照调试手册P15的图中设定X、Y、Z的各项，断电重启。
如果启动后不出现调试手册中P16表1的报警，则FSSB设定完成，否则重新设定FSSB（线路正常情况下）。
如果出现466号报警，将参数2165设为25、25、45（0i-Mate）；45、45、45（0i-MC），复位即可消除此报警。
二、主轴设定在参数4133中输入主轴电机代码（表6中查得电机代码），把4019#7设定为1进行自动初始化。
断电重启，设定参数3736为4095，3741号参数为电机的最高转速（即主轴电机的额定转速）。
注：参数4020与3741的值必须一致，否则主轴的转速将与倍率开关的档位不对应三、各种功能对应的参数设定0i-Mate系列按照调试手册中P25-P26的AI先行控制中的参数设定；0i-MC 系列按P26-P27的AI轮廓控制中的参数设定。
其中参数1432为4000~10000、1620为150、1621为80。
四、其它参数的设定当以上的参数设好之后，如无出现报警现象，将下面参数输入。
参数如下：参数号功能设定值范围0020 I/O通道选择（同设定画面中的设定）0——RS2324——卡138#7=1 MDN=1：使用存储卡进行DNC操作有效1002#0 JAX=1：手动和回参考点同时控制轴数为3轴1006#5 ZMI=1：回零时停在负方向1020 各轴的编程名称X——88Y——89Z——901022 基本坐标系中各轴的属性X——1Y——2Z——31023 各轴的伺服轴号X——1Y——2Z——31241 第二参考点的设定1300#2 存储式行程检测切换信号EXLM有效LMS=11320 机床正向软限位1321 机床负向软限位1401#4 进给率为0时快速移动停止RF0=11410 空运行速度5000mm/min1420 各轴快速移动速度8000 mm/min1421 各轴快速移动倍率的F0速度500 mm/min1422 最大切削进给速度6000 mm/min1423 各轴手动连续（JOG）进给速度1000 mm/min1424 各轴手动快速移动速度3000 mm/min1425 各轴返回参考点减速后（FL）的速度300 mm/min1622 插补后切削进给时间常数150 ms1624 插补后JOG进给时间常数20 ms1800#1 位置控制就绪信号PRDY接通之前，速度控制就绪信号VRDY先接通时，不出现伺服报警CVR=11821 各轴的参考计数器容量80001825 各轴的伺服位置环增益3000~50001851 各轴反向间隙补偿量2022 电机旋转方向（根据实际情况调整正负值）X——-111Y——111Z——1113003#0 互锁无效ITL=13003#2 各轴互锁无效ITX=13003#3 各轴方向互锁无效DIT=13003#5 限位开关零点触头接常闭DEC=0限位开关零点触头接常开DEC=13105#0 MDI方式显示DPF=13105#2 实际主轴速度和T代码显示DPS=13108#7 显示手动连续进给速度JSP=13111#0 显示伺服设定画面SVS=1 #1 显示主轴调整画面SPS=1 #2 显示同步误差值是峰值SVP=13117#0 在程序检查画面显示打开或关闭主轴速度表和负载表SMS=13190#6 显示简体汉字CH2=13202#4 程序O9000~9999的编辑禁止（刀库用）NE9=13210加密3211解密3605#0 使用双向螺补功能BDP=13620~3627 螺距补偿的设定4077 主轴定位5001#5 刀具补偿用H代码TPH=1当5001#2 OFH=0时有效6071=6 当设为0时无效，M00不能调用9001~9009子程序6711加工零件数6712加工零件总数参数6711和6712的设定只有当6700#0 为0时有效7113 手轮进给倍率1008131#0 使用手轮进给HPG=1注：如果软键盘上的键值不对应，将参数3100#2置1，3100#3置0即可如果在手动和回参考点是不能同时控制3轴，将1002#0 JAX置1即可栅格量的调整：在诊断画面中，参数302号可以看到各轴的栅格量，最好应在4000~5000之间，栅格量的调整只要调整零点开关的位置当参数4020和3741不一致时，显示出来的主轴转速与主轴倍率选定的不对应攻丝参数设定5200#4（DOV）=1 刚性攻丝退刀时倍率有效（倍率值在参数NO.5211中设定）5200#5（PCP）=1 刚性攻丝不使用高速深孔攻丝循环5201#0（NIZ）=1 进行刚性攻丝的平滑处理5204#0（DGN）=1 在诊断画面上显示主轴和攻丝轴的偏差量的偏差值5210=29 指令刚性攻丝的M代码5211=200 刚性攻丝退刀时的倍率值5241=3000 刚性攻丝时主轴的最高转速（第1档）5242=3000 刚性攻丝时主轴的最高转速（第2档）5243=3000 刚性攻丝时主轴的最高转速（第3档）5261=2000 主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数（第1档）5262=2000 主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数（第2档）5263=2000 主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数（第3档）5280=1000 刚性攻丝时主轴和攻丝轴的位置控制回路增益5300=20 刚性攻丝时攻丝轴的到位宽度5301=20 刚性攻丝时主轴的到位宽度5310=32000 刚性攻丝时攻丝轴移动时位置偏差的极限值5311=32000 刚性攻丝时主轴移动时位置偏差的极限值5312=800 刚性攻丝中攻丝轴停止时的位置偏差极限值5313=800 在刚性攻丝中主轴停止时的位置偏差极限值5314=32000 在刚性攻丝中攻丝轴移动时位置偏差的极限值。
FANUC Oi 系统开通刚性攻牙功能需要设定参数仅供参考。
将参数No.5200#0 设置为1,修改以下参数：攻丝最高主轴转速N0.5241 - N0.5244 主轴与攻丝轴的时间常数N0.5261 - No.5264 刚性攻丝轴回路增益N0.5280 - N0.5284 刚性攻丝时攻丝轴移动位置偏差量的极限值N0.5310 刚性攻丝时主轴移动位置偏差量的极限值N0.5311 刚性攻丝时的攻丝轴停止时的位置偏差量极限值N0.5312 刚性攻丝时的主轴停止时的位置偏差量极限值N0.5313 。
如下列：(1) 每分钟进给编程右螺纹G94;Z 轴每分钟进给M3Sl000;主轴正转（1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000;右螺纹攻丝,螺距lmm左螺纹G94;Z 轴每分钟进给M4Sl000;主轴反转（1000r/min) G9O G74X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺纹攻丝,螺距lmm (2) 每转( 主轴) 进给编程右螺纹G95;Z 轴进给/ 主轴每转M3S1000;主轴正转(1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0;右螺纹攻丝, 螺距1mm 右螺纹G95;Z 轴进给/ 主轴每转M4S1000;主轴反转(1000r/min) G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0;左螺纹攻丝, 螺距l mm 以上刚性攻丝编程由于将参数No.5200#0 设置为1, 固定循环G84/ 成为刚性攻丝的指令, 所以它的编程格式就完全与原固定循环G84/G74 普通攻丝是一样的。
基于Fanuc Servo Guide软件的刚性攻丝参数设定与调整张丽;朱强【摘要】为了解决零件加工中心在刚性攻丝时螺纹乱牙的问题,通过Fanue Servo Guide软件的联机测试,对系统参数进行设定与调整,以达到高速高精加工螺纹的目的.经实际运用,该实施方案可靠性强,对工程实践应用具有一定的参考价值.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(017)006【总页数】3页(P94-96)【关键词】刚性攻丝;Fanuc Servo Guide;参数设定【作者】张丽;朱强【作者单位】芜湖职业技术学院机械工程学院,安徽芜湖241006;芜湖职业技术学院机械工程学院,安徽芜湖241006【正文语种】中文【中图分类】TH161在零件加工中，螺纹加工应用十分广泛。
数控机床的刚性攻丝功能具有高速、高效的特点，特别是其能够加工深孔螺纹的优势越来越得到用户的认可［1-2］。
但在常规的螺纹加工中，用户按照机床说明去设置对应的系统参数时，却往往难以达到预期效果，经常会出现螺纹乱牙现象。
为了解决零件加工中心在刚性攻丝时的螺纹乱牙问题，通过Fanuc Servo Guide软件调试，分析z轴的进给速度及其同步误差，对系统参数进行优化与调整，以求实现高速高精螺纹加工。
1 刚性攻丝原理理论上，在进行螺纹加工时，当主轴旋转1转后，z轴的进给总量应该等于丝锥的螺距［3］:式中:P—丝锥的螺距，mm;F— z轴的进给量，mm/min;S—主轴转速，r/min。
由式(1)可以看出，加工时P要保持恒定，F和S的比值要保持不变才能达到攻丝的要求，z的进给要和主轴转速保持同步;如果控制主轴的转速与z轴的进给量总是保持同步，那么螺纹加工的精度就可以得到保证，这种方法称为“刚性攻丝”［4］。
刚性攻丝就是针对上述要求在机床主轴上加装位置编码器，将主轴旋转的角度位置信息反馈给数控系统形成位置闭环，同时与z轴进给建立同步关系，保证主轴旋转角度和z轴进给位移的线性比例关系［5］。
刚性攻丝的实验参数， SVGuide 选择 “ XTYT 采样数据点8000~10000该图的左面有个小的凸台，这其实是主轴从速度环变为位置环时， 关闭这个回零的动作。
这个图形说明刚性攻丝的性能仍然不行，因为主轴转速没有到达指令转速， 当S=800时，主轴电机转速应该是 3200, 很显然，图形的红色曲线说明主轴电机的转速大约 2500左右，说明电机仍然在加速过程中。
需要减小加减速时间常数NO5241~5244，原值为2400ms ，改为800ms 后，得到〔图二〕的曲线。
4oSor Tt-r 耳岂雷g N 芒01- 01 3 2 1000 2000 3000 MOD 7000 SOO O -300 -2000 -10D -3DO0 -10D Q -200 -1000 -500 "4000 0 1000 Tine 9000 10000 §囂勺占〔图一〕 S=800，F=800，传动比为 4： 1。
〞观测页面，主轴选择“ SPEED 〞观测工程, 攻丝轴选择“SYNC 〞观测工程，采样时间1ms , 主轴先执行了回零动作。
可以通过NO5202#0=0〔图二〕 该图形说明，已经取消了主轴回零这个动作，并且在刚性攻丝过程中，主轴电机转速已经到达S=800旋转，同时，主轴和攻丝轴 Z 轴的同步误差小于 50个同步脉冲。
O O 7M 8 Q D 500 6 Eks e 0M T R O O 3400 O O D o -3D -2000 =50 -4000 -70 -6D00= 1000 1000 2000 3C0D 4000 5000 6000 T000 8M0 Time 3200RPM ，主轴以〔图三〕这是在机床高速档进行的刚性攻丝实验，主轴指令转速 到达指令转速，修改加减速时间后，同步误差脉冲猛增〔该图未保存〕sooor -100 -100C -iso -15OC 価 Ol_ _ ； :! 吨DOD 0 1000 2000 Tine3000 4000 5000 600D 7000 8000 9000 1000U 1500RPM ，高速档传动比1： 1，很显然主轴电机没有 ，所以该机床高速档不宜进行刚性攻丝。
基于Fanuc Servo Guide软件的刚性攻丝参数设定与调整张丽;朱强
【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(17)6
【摘要】为了解决零件加工中心在刚性攻丝时螺纹乱牙的问题,通过Fanue Servo Guide软件的联机测试,对系统参数进行设定与调整,以达到高速高精加工螺纹的目的.经实际运用,该实施方案可靠性强,对工程实践应用具有一定的参考价值.
【总页数】3页(P94-96)
【作者】张丽;朱强
【作者单位】芜湖职业技术学院机械工程学院,安徽芜湖241006;芜湖职业技术学院机械工程学院,安徽芜湖241006
【正文语种】中文
【中图分类】TH161
【相关文献】
1.FANUC系统数控加工中心刚性攻丝时的参数设定 [J], 丁海萍;杨晶
2.基于伺服引导软件SERVO GUIDE的高速加工中心参数优化 [J], 黎帆;傅莉;龙宇;廖敏
3.基于FANUC加工中心刚性攻丝应用研究 [J], 程启森
4.FANUC 0iD系统动力刀刚性攻丝功能的实现 [J], 王宝平;王鸿博
5.FANUC数控系统刚性攻丝在数控车床上的实现 [J], 薄永柱;刘永吉;李忠玮;
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0I-M B刚性攻丝相关参数3706#03706#1主轴与P O S I T I O N C O D E R齿比 0,01：15200#1主轴与P O S I T I O N C O D E R齿比设定0：N O.3706#1,01：N O.5221~5224,N O.5231~523405200#4攻丝旋出进给率设定 0无效5201#0平滑刚性攻丝 1有效5201#2攻入、旋出加减速时间设定0： N O.5261~52641：N O.5261~5264,N O.5271~527405201#3攻丝旋出进给率增量单位0：1%1：10%05202#0刚性攻丝前先做主轴定位 1有效5210刚性攻丝指令码 295211攻丝旋出进给率 100100%5221低档主轴侧齿数(G R10=1)05222中档主轴侧齿数(G R20=1)05223高档主轴侧齿数(G R30=1)05231低档马达侧齿数(G R10=1)05232中档马达侧齿数(G R20=1)05233高档马达侧齿数(G R30=1)05241(低档)5242(中档)5243(高档)刚性攻丝之主轴上限值 3000 5261低档攻入(旋出)加减速时间(G R10=1)12005262中档攻入(旋出)加减速时间(G R20=1)12005263高档攻入(旋出)加减速时间(G R30=1)12005271低档旋出加减速时间设定(G R10=1)05272中档旋出加减速时间设定(G R20=1)05273高档旋出加减速时间设定(G R30=1)05280Z轴位置回路增益 25005281低档位置回路增益(G R10=1)25005282中档位置回路增益(G R20=1)25005283高档位置回路增益(G R30=1)25005300Z轴检测宽度 305301主轴检测宽度 305310Z轴移动中位置偏移量 320005311主轴移动中位置偏移量 320005312Z轴停止中位置偏移量 5005313主轴停止中位置偏移量 5005321~5323刚性攻丝主轴背隙补偿 04000#0主轴和马达转动方向0：同向1：反向 04001#4主轴和主轴外部检出器转动方向0：同向1：反向 04002#3,2,1,0主轴外部检出器型式 0,0,0,1以马达速度检出器作位置回馈第 1页4003#0主轴定位方式 0P O S I T I O N C O D E R4003#3,#2主轴定位旋转方向皮带式：1,0齿轮式：1,11,0固定正转4003#7,6,5,4主轴外部检出器齿数 0,0,0,0256λ/r e v4004#2外部一回转信号 1使用4004#3外部一回转信号检出边缘设定 0上缘4006#1齿数比解析度选择 1*10004010#2,1,0主轴马达检出器型式 0,0,0M i s e n s o r4011#2,1,0主轴马达检出器齿数 0,1,0256λ/r e v4016#7位置控制模式(主轴定位)是否每次检查外部一回转信号 1每次检查4038主轴定位速度 1004044高档速度回路比例增益(C T H1A=0)20(10)4045低档速度回路比例增益(C T H1A=1)20(10)4052高档速度回路积分增益(C T H1A=0)100(10)4053低档速度回路积分增益(C T H1A=1)100(10)4056高档齿数比(C T H1A=0,C T H2A=0)7384057中高档齿数比(C T H1A=0,C T H2A=1)7384058中低档齿数比(C T H1A=1,C T H2A=0)7384059低档齿数比(C T H1A=1,C T H2A=1)7384060主轴定位之高档位置回路增益(C T H1A=0,C T H2A=0)10004061主轴定位之中高档位置回路增益(C T H1A=0,C T H2A=1)1000 4062主轴定位之中低档位置回路增益(C T H1A=1,C T H2A=0)1000 4063主轴定位之低档位置回路增益(C T H1A=1,C T H2A=1)10004065高档位置回路增益(C T H1A=0,C T H2A=0)25004066中高档位置回路增益(C T H1A=0,C T H2A=1)25004067中低档位置回路增益(C T H1A=1,C T H2A=0)25004068低档位置回路增益(C T H1A=1,C T H2A=1)25004085马达电压设定(%)(高速线圈用)704099马达激磁延迟时间 3004137马达电压设定(%)(低速线圈用)704171高档主轴侧齿数(C T H1A=0)484172高档马达侧齿数(C T H1A=0)654173低档主轴侧齿数(C T H1A=1)484174低档马达侧齿数(C T H1A=1)65备 注 :1.N O.4056~4059齿比设定错误时，主轴定位会有左右晃动或定位速度变慢现象。
机床大讲堂第42讲——FANUC0iD系统动力刀刚性攻丝功能的实现FANUC 0iD系统动力刀刚性攻丝功能的实现导读通过对车削复合中心的动力刀刚性攻丝动作原理分析，在对车削复合中心进行数控系统改造的过程中，用编制宏程序的方法来实现动力刀的刚性攻丝，满足工件的加工要求。
陕西航天某研究所，一台韩国产配置FANUC 21T系统的车削复合中心，连续使用了近20年系统严重老化，最后系统损坏严重，参数等数据丢失，由于之前系统没有做好数据备份工作，书面资料缺失严重，所以要恢复的可能性不大，考虑到系统等电气元件严重老化，为此进行电气系统改造，解决目前机床存在的问题。
1系统改造方案数控系统采用FANUC 0iTD系统代替21T系统。
该机床的X轴、Z轴、B轴现均采用日本FANUC公司生产的αif 系列交流伺服电动机。
B轴(系统第3轴)控制刀塔的旋转、动力刀的旋转或则作为CNC轴用于刚性攻丝时的丝锥旋转(B轴伺服电动机动力传给刀库旋转找刀及当前动力刀的旋转都有相应的机械切换装置)；主轴控制部分采用αii系列主轴电动机，可以通过手动或自动方式实现主轴的旋转功能；主轴的位置反馈采用主轴上安装的BZi SENSOR反馈元件，因此主轴还可以根据需要切换成CS轴，编程时使用C(或H轴)。
车削复合中心的转塔刀架上，除了装有车削刀具外，还能装上铣刀、钻头和丝锥等旋转的动力刀具，机床主轴具有的数控精确分度的C轴功能，具备了C与Z轴或和C与X轴联动的功能。
这样一台车削中心不仅可以像普通数控车床那样能对回转体件的内外表面(含圆柱面、锥面、曲面等)、端面进行车削加工，还可以利用C-Z轴联动功能车螺纹，利用C轴分度功能和刀架的X或Z轴控制以及其上的动力旋转刀具进行偏离回转体件轴心线的铣削、钻孔和动力刀的刚性攻丝，从而大大地扩展了数控车床复合加工的能力。
2动力刀刚性攻丝动作原理分析相比较主轴的刚性攻丝，本车削复合中心动力刀的刚性攻丝的特点如下，车削复合中心的主轴具备CS功能，利用C轴的分度功能，使工件根据需要进行360°范围的定位，在工件的不同位置根据需要进行Z轴方向的动力刀刚性攻丝(端面刚性攻丝)；进行X轴方向的动力刀刚性攻丝(侧面刚性攻丝)。
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。
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。
如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔,可以很清楚地看到,当Z轴攻丝到达位置时,主轴转动与Z轴进给是同时减速并同时停止的,主轴反转与Z轴反向进给同样保持一致。
正是有了同步关系,丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了,而且刚性攻丝时,只要刀具(丝锥)强度允许,主轴的转速能提高很多,4000r/min的主轴速度已经不在话下。
加工效率提高5倍以上,螺纹精度还得到保证,目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。
2刚性攻丝功能的实现
从电气控制的角度来看,数控系统只要具有主轴角度位置控制和同步功能,机床就能进行刚性攻丝,当然还需在机床上加装反馈主轴角度的位置编码器。
要正确地反映主轴的角度位置,最好把编码器与主轴同轴联接,如果限于机械结构必需通过传动链联接时,要坚持1:1的传动比,若用皮带,则非同步带不可。
还有一种可能,那就是机床主轴和主轴电动
机之间是直连,可以借用主轴电动机本身带的内部编码器作主轴位置反馈,节省二项开支。
除去安装必要的硬件外,主要的工作是梯形图控制程序的设计调试。
市面上有多种数控系统,由于厂家不同,习惯各异,对刚性攻丝的信号安排和处理是完全不一样的。
我们曾经设计和调试过几种常用数控系统的刚性攻丝控制程序,都比较繁琐。
调试人员不易理解梯形图控制程序,特别是第一台样机调试周期长,不利于推广和使用。
尽管如此,加工中心有了该项功能,扩大了加工范围,受到用户的青睐。
3不用设计梯形图实现刚性攻丝
在FANUC 0i数控系统里,参数N0.5200#0如果被设定为0,那么刚性攻丝就需要用M 代码指定。
一般情况下,我们都使用M29,而在梯形图中也必须设计与之相对应的顺序程序,这对初次尝试者来说还有一定的困难。
正常的情况下,没有特殊要求时,主轴参数初始化后把参数No.5200#0设定为1,其它有关参数基本不动,也不用增加任何新的控制程序,这样就简单多了。
在运行调试中要根据机床本身的机械特性设置刚性攻丝必须的一组参数(见表l)。
参数设置好后就可以直接使用固定循环G84/G74指令编程,其格式举例如下:
表1刚性攻丝参数表
功能 参数
攻丝最高主轴转速 No.5241-N0.5244
主轴与攻丝轴的时间常数 No.5261-No.5264
刚性攻丝轴回路增益 No.5280-N0.5284
刚性攻丝时攻丝轴移动位置偏差量的极限值 No.5310
刚性攻丝时主轴移动位置偏差量的极限值 No.5311
刚性攻丝时的攻丝轴停止时的位置偏差量极限值 No.5312
刚性攻丝时的主轴停止时的位置偏差量极限值 No.5313
(1)每分钟进给编程
右螺纹
G94;Z轴每分钟进给
M3S1000;主轴正转（1000r/min）
G90G84X-300.Y-250.Z-150.R-120.P300F1000;右螺纹攻丝,螺距1mm
左螺纹
G94;Z轴每分钟进给
M4Sl000;主轴反转（1000r/min）
G90G74X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300F1000;左螺纹攻丝,螺距1mm
(2)每转(主轴)进给编程
右螺纹
G95;Z轴进给/主轴每转
M3S1000;主轴正转(1000r/min)
G90G84X-300.Y-250.Z-150.R-120.P300F1.0;右螺纹攻丝,螺距1mm
右螺纹
G95;Z轴进给/主轴每转
M4S1000;主轴反转(1000r/min)
G90G74X-300.Y-250.Z150.R-120.P300F1.0;左螺纹攻丝,螺距1mm
以上刚性攻丝编程由于将参数No.5200#0设置为1,固定循环G84/成为刚性攻丝的指令,所以它的编程格式就完全与原固定循环G84/G74普通攻丝是一样的。
根据用户的使用调查,刚性攻丝性能大大优于普通攻丝。
