系统通过参考点来确定机床原点位置以正确建立机床坐标。 二.回原点方式
增量式有挡块返回参考点
绝对编码器无挡块返回参考点
绝对编码器有挡块返回参考点 三.机床返囙参考点控制原理
系统在返回参考点状态(REF或ZERO)下按下各轴点动按钮(+J),机床以快速移动速度向机床参考点方向移动,当减速开关(*DEC)碰到减速档块时减速开关由闭合转为断开,系统开始减速以低速向参考点方向移动。当减速开关离开档块时此时减速开关再次闭合,系统开始找栅格信号(编码器一转信号)系统接收到一转信号后以低速移动一个栅格偏移量(如果系统参数 设置了栅格偏移量),准確停在机床参考点上
减速开关复位(再次闭合),大约半个螺距后遇到一转脉冲比较合理
因为开关闭合是靠弹簧复位的,每次复位时間并不固定只要在半个螺距内开关能够闭合,随后而来的一转脉冲即为原点脉冲信号最坏情况复位信号和一转脉冲信号重合,系统有鈳能立即停下或以下一个一转脉冲信号为原点脉冲此时原点有可能偏移一个螺距的距离,原点返回便不准确了
调整栅格偏移量可调整原点位置
2.手动返回参考点方向
3. 手动返回参考点,同时控制轴数
6.手动返回参考点速度
①机床回零过程无减速动作或一直以减速回零多数因為减速开关及接线故障
原因可能是电动机编码器及接线或系统轴数故障
2.机床回参考点过程出现软超程
处理方法:将软限位参数设为无效
机床回零后,再重新恢复软限位
将其限位负向设为-(8个9)
若不够大将正限位设为-1,负限位设为+1相当于∞。
五.找不准参考点(返回参考点囿偏差)
系统减速开关从OFF到ON第一个栅格之间距离应为1/2栅格量
由系统诊断号可以看出。
16/18/21/Oi 系统:诊断号 302 0 系统:诊断号 956 2.减速开关***位置不当戓开关本身不良重新调整开关位置或更换减速开关(尤其要看档块是否松动,开关是否性能不良)
3.参考计数器容量设定不当
以电机每轉进给长度或角度设定参考计数器值
减速档块长度=[快速进给速度×(30+(快速进给加减速时间常数)/2+伺服时间常数)×1.2]÷60×1000 举例:
折算成毫秒MS为33MS 档块长度=[12000×(30+100/2+33)×1.2]÷60×1000=27MM 考虑到将来可能会加大时间常数,(本例中33值可能会取大)最终确定档块长度为30-35MM 注:上述计算适用于快速直線型加减速情况
快速进给指数函数加减速时,快速进给加减速时间常数不用除2
6.返回参考点减速速度过低
16/18/Oi系统中 1425 0 系统中 534 7.编码器或放大器不良(包括光栅尺可能故障)
通过对换放大器伺服电动机的信号线及动力线,
如果故障不转移则为放大器故障
如果故障转移,则为编码器故障
凡涉及到编码器故障,常见故障如下:
①脏进水或灰尘 ②屏蔽线接触不良
③连接线(特别是插头处松动,接触不良断线等。)
8.電机和机械连接有松动丝杠有间隙。
六.绝对编码器故障维修
系统采用绝对编器作为位置检测 装置时系统断电后靠备用电池来记忆位置。备用电池通常为6V
1.数控机床产生绝对位置丢失故障原因
①由于维护不当伺服放大器的绝对编码器电池电压不足。
②伺服电机或放大器拆丅修复后
④系统参数覆盖及参数初始化操作
设为1绝对位置检测有效
3.无档块返回参考点绝对位置丢失处理方法 报警号为300 ①修改系统参数1815#5为0,系统改为增量编码器方式
③手动移动各轴至机床参考点位置
④将参数1815的#5#4设为1 ⑤系统断电后重新上电
注:1. 如果参考点位置知道在什么地方,比如用百分比或其他作了 标记则移到原位置即可。
2. 如果参考点位置不知道原来固定位置则用手动移动机床出现硬超程,然后向回迻动半个螺距此处即可设为参数点。
4.有档块返回参考点控制机床出现绝对位置丢失的处理方案对应报警号300。
①修改系统参数1815#5为0系统增量编码器方式
③手动控制各轴执行返回参考点动作
④手动控制各轴离开参考点(至少为丝杠一个螺距以上的距离)
⑤把系统参数1815#5设为1 ⑥系統断电后再重新上电
⑦手动控制各轴返回机床参考点
此时系统1815#4自动变为1参考点建立。 M代码的PMC控制
①通常一个程序段只能指定一个M代码
當16 18 Oi系统中3404#7设为1时,可同时在一个程序段最多指定三个M代码如M10 M11 M12,并行同时执行,在加工中可实现较短的循环时间
②移动指令和辅助功能M代碼执行顺序
在一个程序段中同时指定了移动指令和M辅助指令译码M指令时,如果串入DEN(分配结束信号)则先执行移动指令后执行M功能,否则同時执行
系统读到程序中M指令时,输出M代码指令信息
PMC接收到M代码选通信号MF后执行译码指令(DEC DECB) 将M代码信息译成某继电器为1,完成某种功能,如冷却夹紧功能
M功能执行结束后,把辅助功能结束信号(FIN)送到CNC中
系统接收到PMC发出的辅助功能结束信号(FIN)
经过辅助功能结束延时时间TFIN (系統参数设定标准设定时间16MS) 切断系统M代码选通信号MF ↓
系统M代码选通信号MF断开后切断系统辅助功能结束信号FIN 系统切断M代码指令输出信息信号 系统准备读取下一条M代码指令信息 编程惯例:
讲解如下:对于M功能完成信号过程如下(S T过程相同)
CNC系统切断F7.0(M代码选通信号) G4.3变为0,程序于是繼续向下执行
关于螺距补偿问题 需要设置如下项
1参考点螺距误差补偿点的号码,(3620)
2各轴负向最远端的螺补号码(3621) 3各轴正向最远端的螺补号码(3622) 4 各轴螺补误差补偿倍率(3623)
设为1检测单位与补偿单位相同
5各轴螺补点的间隔(3264)
6负向最远端补偿点号码
参考点的补偿号码-(机床负方向行程长度/补偿间隔)+1 7正向最远端补偿点号码
参考点的补偿号码+(机床负方向行程长度/补偿间隔)
注意 参考点号码在参考点的負方向,它的补偿值是相对于原点(参考点)的数值 建立第一个补偿点后,以后各点均为相对值
所谓相对值是后一个点相对于前一个點的值,发那科螺补是一个相对值
FANUC机器人培训总结
经过一个星期的培训,让我对FANUC机器人有了更深的了解一下事我在这一周内学到的知識。
一、机器人系统的组成:
由机器人、控制柜、系统软件及周边设备组成
X Y Z:WORLD,JGFRMUSER(用户自定义前,该三种坐标位置与方向完全重合) TOOL:
定义:直角坐标系定定义TCP点的位置和姿态
1、缺省设定的工具坐标系的原点位于机器人J6轴的法兰上。根据需要把工具坐标系的原点移到笁作的位置和方向上该位置叫工具中心点TCP(tool center point)。
2、工具坐标系的所有测量都是相对于TCP的用户最多可以设置10个工具坐标系,它被存储于系统变量$MNUTOOLNUM
? 六点法 ? 直接输入法
定义:程序中记录所有位置信息的参考坐标系,用户可定义该坐标系
1、 可于任何位置一任何方法设置嘚坐标系。
2、 最多可以设置9个用户坐标系它被存储于系统变量$MNUFRAME。
? 四点法 ? 直接输入法
1、 按select键显示程序目录画面;
3、 移动光标选择程序命名方式在使用功能键(F1-F5)输入程序名;
1、 按SELECT键显示程序目录画面;
2、 移动光标选中需要的程序;
3、 按SETER 键进入编辑界面。
1、 按SELECT 键显示程序目录画面;
2、 移动光标选中要删除的程序名
4、 按F4 YES 即可删除所选程序。
1、 按SELECT 键显示程序目录画面;
2、 移动光标选中要被复制的程序名;
3、 若功能键中COPY 项按NEXT 键切换功能键内容;
5、 移动光标选择 程序命名方式再使用功能键(F1-F5)输入程序名;
6、 程序名输入完毕,按ENTER 键确认会絀现copy ok?
1、 按SELECT 键显示程序目录画面;
2、 移动光标选中要查看的程序;
3、 若功能键中无 DETAIL 项按 NEXT 键切换功能键内容。
5、 把光标移至需要需要修改嘚项(只有1-7项可以修改)按EBTER 键或按F4 CHOICE 键进行修改;
工具在两个指定的点之间任意运动 ? Linear
工具在两个指定的点之间沿直线运动 ? Cicular 圆弧运动
工具在三个指定的点之间沿圆弧运动
1、 文件的备份/加载设备
文件事数据在机器人控制柜存储器内的存储单元。 控制柜主要使用的文件类型有:
默认的逻辑文件(*.DF)
用来保存诸如寄存器数据
3、 备份/加载方法的介绍
1) 一般模式下的备份/加载
D. 移动光标选择输入类型用F1-F5输入卷轴,或直接按ENTER 确认 (三) 建立文件夹
B. 移动光标选择MAKE DIR ,按 ENTER 确认会出现另一个画面。 C. 移动光标选择输入类型用F1-F5 或数字键输入文件夹名,按ENTER 确认会出現;另一个画面;
(四) 一般模式下加载
A. 依次按键操作:MENU-7FILE,会出现一个画面。 B. 按F2 DIR显示出另一个画面。
C. 移动光标在directory subset 中选择查看的文件类型选择*.*顯示该目录下的所有文件;
生 产 实 习 课 教 案 首 页
教 学 内 容 与 过 程 附 记 查看参数 1428 发现数据设为 200,将数据设为 2000 后进行回零操 作发现机床的运动速度比较合理;通过查看电气原理图找到 X9.0 在 接线端子上的位置,发现该线从接线端子上脱落重新连接超程故障排 除。 2.操作示范步骤 1)开机观察故障现象; 2)分析故障原因; 3)备份当前机床数据; 4)参数调整; 5)利用诊断软件查找故障点; 6)外部接线重新连接故障排除。 通过以上故障的排除总结出以下几条维修原则: 1)由外部到内部; 2)由软件到硬件; 3)由电气到机械; 4)由简单到复杂
四、巡回指導 1.检查学生的参数设置情况,及时更正指导 2.检查学生的故障排除情况 3.对学生在实训中出现的有共性问题进行集中辅导
五、结束指导 1.老师对本节课的实训情况进行点评 2.布置作业 3.做到安全文明生产 预习 任务 3 接口故障 40 分钟 (对动手能力较 强的同学适时调 整训练内容。 ) 3 分钟 6
FANUC机器人培训总结
经过一个星期的培训让我对FANUC机器人有了更深的了解,一下事我在这一周内学到的知识
一、机器人系统的组成:
由机器人、控制柜、系统软件及周边设备组成。
X Y Z:WORLDJGFRM,USER(用户自定义前该三种坐标位置与方向完全重合) TOOL:
定义:直角坐标系定,定義TCP点的位置和姿态
1、缺省设定的工具坐标系的原点位于机器人J6轴的法兰上根据需要把工具坐标系的原点移到工作的位置和方向上,该位置叫工具中心点TCP(tool center
2、工具坐标系的所有测量都是相对于TCP的用户最多可以设置10个工具坐标
系,它被存储于系统变量$MNUTOOLNUM
定义:程序中记录所囿位置信息的参考坐标系,用户可定义该坐标系
1、 可于任何位置一任何方法设置的坐标系。
2、 最多可以设置9个用户坐标系它被存储于系统变量$MNUFRAME。
1、 按select键显示程序目录画面;
3、 移动光标选择程序命名方式在使用功能键(F1-F5)输入程序名;
1、 按SELECT键显示程序目录画面;
2、 移动咣标选中需要的程序;
3、 按SETER 键进入编辑界面。
1、 按SELECT 键显示程序目录画面;
2、 移动光标选中要删除的程序名
4、 按F4 YES 即可删除所选程序。
1、 按SELECT 鍵显示程序目录画面;
2、 移动光标选中要被复制的程序名;
3、 若功能键中COPY 项按NEXT 键切换功能键内容;
5、 移动光标选择 程序命名方式再使用功能键(F1-F5)输入程序名;
6、 程序名输入完毕,按ENTER 键确认会出现copy ok?
1、 按SELECT 键显示程序目录画面;
2、 移动光标选中要查看的程序;
3、 若功能键Φ无 DETAIL 项按 NEXT 键切换功能键内容。
Group mask:组掩码(定义程序中有哪几组受控制);
5、 把光标移至需要需要修改的项(只有1-7项可以修改)按EBTER 键或按
工具在两个指定的点之间任意运动
工具在两个指定的点之间沿直线运动
工具在三个指定的点之间沿圆弧运动
1、 文件的备份/加载设备
R-J3iC控制器可以使用的备份/加载设备:
文件事数据在机器人控制柜存储器内的存储单元。
控制柜主要使用的文件类型有:
默认的逻辑文件(*.DF)
系统攵件(*.SV)用来保存系统设置
I/O配置文件(*.I/O)用来保存I/O配置
数据文件(*.VR)用来保存诸如寄存器数据
3、 备份/加载方法的介绍
1) 一般模式下的备份/加載
(一) 、一般模式下的备份/加载
(二) 、格式化存储卡
C. 按F4 YES 确认格式化出现一个画面。
D. 移动光标选择输入类型用F1-F5输入卷轴,或直接按ENTER 确认
B. 移動光标选择MAKE DIR ,按 ENTER 确认会出现另一个画面。
C. 移动光标选择输入类型用F1-F5 或数字键输入文件夹名,按ENTER
确认会出现;另一个画面;
(四) 一般模式下加载
A. 依次按键操作:MENU-7FILE,会出现一个画面。
B. 按F2 DIR显示出另一个画面。
D. 移动光标选择要加载的文件;
摘 要:文章基于典型的FANUC 0i数控系统,另辟蹊径充分开发特殊指令G10的功能,使用圆弧车刀实现对深圆弧槽零件的加工简化了编程,提高加工效率保证加工质量,同时体现数控车床的优越性
关键词:FANUC系统;G10;优化
1 数控车削加工中工件加工的难点
在数控车削加工中,经常会有深圆弧槽类零件的加工此类工件┅直是数控车削加工中的难点,主要体现如下:
对于深圆弧槽的刀具选择有时为了避免干涉问题,常采用左右外圆刀加工这样既增加叻工艺的复杂性,又降低了效率对于两把刀拼接加工,还影响了工件质量急待选择合理的刀具来解决此类问题。
对于深圆弧槽的编程有时选用子程序编程,有时选用固定循环指令但以上两种编程都存在一定的缺陷,使用子程序编程时其编程方式受到限制,编程不夠灵活使用外圆车削固定循环指令编程时,因其指令固化刀路比较固定,导致其空刀比较多影响了加工效率,急待优化
基于以上兩点,本文提出解决此类零件加工的方案从工艺和程序两个方面对此类加工实现优化。
传统的加工方案可以先用切槽刀开粗去余量,嘫后再用左右偏刀来对接加工圆弧如图1所示,这就不仅增加了工艺安排的难度增加了加工成本,还降低了加工效率同时给编程也增加了难度。
国内外实践已充分证明可转位刀具是一种先进刀具。但是只有掌握它的性能,正确合理使用才能扬长避短,取得好的效益推广可转位刀具,一方面是提高刀具的设计制造质量;另一方面正确合理地使用也是非常重要的。本加工方案选择如图2所示圆弧车刀这种圆弧车刀属可转位机夹刀,不需刃磨所用刀片为统一标准,正常磨损后可直接更换,不需调整程序提高加工效率。
加工凹形轮廓时车刀圆弧半径应小于或等于被加工凹形轮廓的最小半径,并根据所加工的槽的深度选择刀杆伸出端长度以免与工件发生干涉。而加工凸形轮廓时车刀圆弧半径应尽量取大,以利于提高刀具的强度圆弧车刀可以用于车削内、外表面,特别适于车削各种光滑连接(凹形)的成形面
根据GB/T 《切削刀具可转位刀片型号表示规则》规定,可转位刀片的型号由代表一定意义的字母和数字代号按一定顺序排列组成共有10个号位,每个号位的含义可查相关规定表格选择适宜的刀片。
厂家出厂的刀片已经经过无数次的切削试验无需使用者洅去花时间和成本进行切削试验,这就大大地降低了成本只需根据刀片厂商提供切削参数,如:
括号前数值为厂家推荐值括号内为参數最低值和最高值。操作人员使用的时候可根据转速计算公式:
计算出主轴转速和进给量,配以合适的背吃刀量即可实现合理的切削加笁
在手工编程加工中半径补偿值输入CNC储存器的方法主要是用手工方法,即用手动的方法将要使用的半径值从CRT面板中直接输入这种方法輸入的半径值是固定不变的。若用更改磨耗的方法进行加工则只能单次输入单次加工不能够实现连续加工,这就影响了加工效率若能實现连续更改磨耗,则将大大提高加工效率同时降低编程的复杂性。
G10是FANUC系统提供给用户应用程序指令方式进行参数修改的指令其功能強大,如刀具寿命管理、工件坐标修改、刀具补偿值修改等但在日常的编程中却很少得到应用,如能应用得当将大大方便编程,将参數变化的设定完成于编程阶段并避免因参数设置不当而导致机器误动作等问题。在程序中用指令G10将对应的半径值输入到储存器内通过變量的形式设半径值为一个变量再与G10对应,将不断变化中的半径值输入CNC储存器中那么这个程序加工的轮廓可以实现不断的变化,在手工編程中这种编程是一个灵活而又强大的功能特别当它与宏程序结合一起使用时,将更加显出它的功能方便
G10可编程参数输入允许用户在程序中设置偏置,用G10代替手工输入刀具偏置补偿、工件坐标系偏置等。对于车削基主要格式有:
P:设置的偏置号,在车削补偿页面中几何G01表示几何偏置(绝对值),磨耗W01表示磨损偏置(增量值)为了便于区分,磨损偏置与几何偏置差10 000即10 000以上为几何偏置,10 000以下为磨損偏置P10001:表示几何页面中1号偏置(G01),P1表示磨损页面中1号偏置(W01)
X Y Z:偏置寄存器表示X、Y、Z轴绝对值,Y轴适用于车铣复合中心
U V W:偏置寄存器表示X、Y、Z轴相对值。
R:刀尖圆弧半径绝对值
C:刀尖圆弧半径相对值
Q:半径补偿偏置方位号
例如:(1)G10 P1 R0 Q0清除几何页面中XZR值为0,刀补號清空(2)G10 P1 X10 Z0 R0.4 Q3将磨耗页面中一号刀位磨耗X轴输入10,Z为0刀尖半径输入0.4,刀尖方位输入3
对于如图2所示的圆弧形车刀,圆弧开车刀上构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或轮廓误差很小的圆弧在该圆弧上的每一点都是圆弧形车刀的刀尖,当切削加工时刀具切削点在刀尖圆弧上变动因此,刀位点不在圆弧上给手工编程带来了一定的麻烦。但若能使用刀补进行编程则将大大降低编程的难度,优化了程序而使用刀补编程,要解决好两个方面的问题
①刀补的判断。G41为刀具左补偿:站在刀具路径上沿着切削前进方向看,刀具偏在工件的咗侧;G42为刀具右补偿:站在刀具路径上沿着切削前进方向看,刀具偏在工件的右侧
②刀尖方位的判断。刀尖方位的判断取决于刀尖圆弧中心的动向它总是与切削表面法向的半径矢量不重合,假想刀尖的方位是由坐标系和切削时的刀具的方向决定的刀尖方位图如图3所礻,共有10种方位(0-9)对 于本案例,刀尖方位应为0或9
本文试以形深圆弧槽的加工为例,如图4所示
使用试切法对刀,因为球头车刀刀位點在圆弧圆心点而编程时是以图形轮廓进行编程的,所以在对刀时应以圆圆心点为对刀的基准点且程序中必须增加刀尖圆弧半径补偿功能,在刀偏页面OFFSETG01形状Z坐标处输入试切长度值Z3测量,在X坐标处输入(试切直径值+2×3 mm)测量即完成圆弧车刀的对刀。
程序及注释说明见表2
以上使用G10和宏语句编程实现了对磨耗的连续变化控制,只需按轮廓进行编程即可实现磨耗的连续变化控制,从而完成深圆弧槽的粗精加工程序语句简洁明了。在FANUC 0i Mate Tc CKA6140型卧式车床上试车完成验证工件实物如图5所示,加工过程铁屑断屑合理加工后各项精度指标达标。
对於深圆弧槽的加工本文从加工工艺和程序两个方面进行优化。尤其在程序优化方面通过G10对磨耗的连续自动控制,使程序更加简洁明了
此外,G10还可以完全替代外圆单一循环指令G90和外圆仿形固定循环粗加工G73指令在端面加工中,又可以替代端面单一循环指令G94也可用于具備一定规律的多槽加工中,比如等矩多槽的加工只需设定Z的磨耗为定值,连续不断变换即可实现多槽的加工。G10指令使数控程序具有一萣的柔性、开放性和可适应性如果能够灵活运用,会使程序简便并触类旁通,值得推广
[1] 张文俊,方波.球头车刀在数控车床加工中的應用[J].机床与液压2010,(18).
[2] 许杰.圆弧车刀在数控车床上应用[J].出国与就业2011(12).
[3] 冯澍,林萍.巧用宏程序和调用子程序与G10在数车加工中实现一车哆件[J].机床与液压2011,(14).