基于FANUC系統(tǒng)的普通銑床6M612的數(shù)控化改造

卜祥正

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度的加快，逐漸擴(kuò)大了機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，對(duì)相關(guān)的制造技術(shù)提出了更高的要求。在此形勢(shì)影響下，為了更好地滿足市場(chǎng)的需求，優(yōu)化機(jī)械加工設(shè)備的服務(wù)功能，需要提高數(shù)控技術(shù)的利用效率，推動(dòng)現(xiàn)代化機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高效率銑床的制造與運(yùn)用。微機(jī)控制下數(shù)控技術(shù)的有效使用，將會(huì)增強(qiáng)復(fù)雜零件的性能可靠性。因此，為了提高產(chǎn)品的綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，需要結(jié)合FANUC系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)普通銑床6M612的數(shù)控化改造，優(yōu)化這類(lèi)銑床的工作性能。同時(shí)，為了使這種普通銑床改造能夠達(dá)到預(yù)期的效果，需要加強(qiáng)對(duì)FANUC系統(tǒng)性能及特點(diǎn)的深入了解，結(jié)合銑床6M612數(shù)控化改造的要求，對(duì)其中的PMC系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性操作，延長(zhǎng)經(jīng)過(guò)改造后銑床的使用壽命。因此，本文將對(duì)基于FANUC系統(tǒng)的普通銑床6M612的數(shù)控化改造進(jìn)行必要地探討。

關(guān)鍵詞：FANUC系統(tǒng)；普通銑床6M612；數(shù)控技術(shù)；服務(wù)功能；使用壽命

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.001

基于FANUC系統(tǒng)的普通銑床6M612的數(shù)控化改造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有利于提高機(jī)械制造行業(yè)復(fù)雜零件的加工效率，增強(qiáng)零件加工的準(zhǔn)確性，完善數(shù)控銑床的服務(wù)功能，最大限度地滿足實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃的多樣化需求。因此，結(jié)合普通銑床6M612的數(shù)控化改造的要求，需要對(duì)FANUC系統(tǒng)的內(nèi)容有著更多的了解，明確具體的改造流程，加強(qiáng)對(duì)經(jīng)過(guò)改造后銑床工作性能及加工質(zhì)量的綜合評(píng)估，擴(kuò)大其實(shí)際的應(yīng)用范圍。

1 FANUC數(shù)控系統(tǒng)分析

在運(yùn)用這種數(shù)控系統(tǒng)的過(guò)程中，需要對(duì)FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)有著必要地了解。這種系統(tǒng)的可靠性高、性價(jià)比良好、集成化程度高，主要是通過(guò)16i/18i技術(shù)設(shè)計(jì)得到的。結(jié)合FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用概況，可知系統(tǒng)性能的不斷優(yōu)化，依賴于高速串行伺服總線及可靠的串行I/O接口，在銑床制造中取得了良好的作用效果。FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成中采用的是模塊化結(jié)構(gòu)形式，生產(chǎn)成本低、集成化程度高，具有良好的性能可靠性；（2）該產(chǎn)品具有廣泛的應(yīng)用范圍，可以滿足多種機(jī)床的實(shí)際需要，并采用了SMT技術(shù)、光導(dǎo)纖維電纜等先進(jìn)的工藝，實(shí)際的裝置體積??；（3）具有加減速、通信等各種功能，其中的補(bǔ)償功能、自動(dòng)加減速功能、插補(bǔ)功能等，為現(xiàn)代化銑床數(shù)控化效果的增強(qiáng)提供了可靠性保障。同時(shí)，通過(guò)對(duì)人工智能及專(zhuān)業(yè)推理軟件的使用，優(yōu)化了自身使用過(guò)程中的故障自診斷功能。除此之外，F(xiàn)ANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)支持多語(yǔ)言顯示[1]。

2 普通銑床6M612數(shù)控化改造的PMC設(shè)計(jì)分析

2.1 FANUC系統(tǒng)支持下的數(shù)控銑床PMC結(jié)構(gòu)

結(jié)合FANUC系統(tǒng)的功能特性，對(duì)普通銑床6M612進(jìn)行數(shù)控化改造的過(guò)程中，需要注重?cái)?shù)控銑床PMC結(jié)構(gòu)的有效分析。具體包括：（1）PMC結(jié)構(gòu)相關(guān)的各信號(hào)功能分析。相關(guān)的研究資料表明，數(shù)控銑床PMC輸入輸出中包含了多個(gè)信號(hào)。其中，獲取PMC輸出到CNC信號(hào)時(shí)，需要設(shè)置G信號(hào)；分析CNC輸出至PNC的信號(hào)，需設(shè)置F信號(hào)；當(dāng)分析機(jī)床輸入到PMC的信號(hào)時(shí)，需設(shè)置X信號(hào)；當(dāng)PMC輸出到機(jī)床導(dǎo)致機(jī)床產(chǎn)生各種動(dòng)作時(shí)的信號(hào)，可用Y信號(hào)表示；（2）有效地設(shè)置PMC的各個(gè)參數(shù)。結(jié)合PMC結(jié)構(gòu)的功能特性，需要設(shè)置計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、中間寄存器，分別在數(shù)控銑床中用C、T、D、R表示；（3）基本指令及功能指令的合理設(shè)置[2]。數(shù)控銑床PMC結(jié)構(gòu)的連接圖如圖1所示。

2.2 數(shù)控銑床PMC工作原理分析

在數(shù)控銑床PMC正常工作的過(guò)程中，需要注重梯形圖的有效編寫(xiě)。通過(guò)對(duì)有關(guān)梯形圖程序的合理設(shè)置，有利于優(yōu)化數(shù)控銑床PMC的服務(wù)功能。這種銑床的工作原理為：PMC梯形圖按照科學(xué)的時(shí)序及編制格式，增強(qiáng)了梯形圖的有效控制，實(shí)現(xiàn)了由上到下、從左到右的往復(fù)循環(huán)運(yùn)用，并在程序命令的控制下，確保了數(shù)控銑床的正常使用[3]。

2.3 數(shù)控銑床PMC的有效設(shè)計(jì)

由于FANUC系統(tǒng)構(gòu)建中結(jié)合了數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以為數(shù)控銑床PMC的有效設(shè)計(jì)提供必要地支持。在對(duì)數(shù)控銑床PMC設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要從這些方面入手：（1）合理地設(shè)置定時(shí)器。定時(shí)器的設(shè)置，完善了梯形圖功能。設(shè)計(jì)中可將其命名為T(mén)MR，并以78ms為單位，明確具體的定時(shí)器號(hào)，當(dāng)數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，定時(shí)器的工作狀態(tài)與繼電器有關(guān)；（2）譯碼器。數(shù)控銑床PMC工作中對(duì)于各加工零件進(jìn)行分析時(shí)，需要通過(guò)譯碼器的作用操作完成。譯碼器設(shè)置中應(yīng)充分地考慮低位數(shù)與高位數(shù)譯碼的區(qū)別，結(jié)合顯示數(shù)值的不同進(jìn)行正確地譯碼；（3）I/O口的合理分配。在電氣原理圖及信息技術(shù)的支持下，確定數(shù)控銑床PMC中的I/O口，確保PMC梯形圖程序設(shè)置的合理性；（4）通過(guò)對(duì)銑床工作原理、各動(dòng)作及優(yōu)先級(jí)的分析，確定符合數(shù)控銑床需要的PMC程序設(shè)計(jì)流程圖，采用二級(jí)程序設(shè)計(jì)方式，優(yōu)化梯形圖程序設(shè)計(jì)；（5）注重定時(shí)潤(rùn)滑的合理設(shè)計(jì)。數(shù)控銑床工作中需要不同構(gòu)件有著良好的潤(rùn)滑效果，因此，需要采取程序設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)定時(shí)潤(rùn)滑設(shè)計(jì)；（6）銑床換刀控制程序的合理設(shè)計(jì)。普通銑床經(jīng)過(guò)改造后得到的數(shù)控銑床PMC，在工作的過(guò)程中將會(huì)根據(jù)各自信號(hào)選擇道具。因此，需要設(shè)計(jì)輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能、道具功能的相關(guān)程序，確保換刀控制程序設(shè)置的合理性；（8）實(shí)時(shí)報(bào)警處理程序設(shè)計(jì)。在數(shù)控機(jī)床PMC使用的過(guò)程中，當(dāng)?shù)毒咛?hào)出錯(cuò)、急停信號(hào)發(fā)生、主軸伺服報(bào)警等現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，需要通過(guò)報(bào)警處理程序的作用，確保數(shù)控機(jī)床能夠處于安全、穩(wěn)定的工作狀態(tài)[4]。

3 FANUC系統(tǒng)支持的銑床6M612改造系統(tǒng)連接及調(diào)試

3.1 系統(tǒng)中的CNC單元

連接銑床改造后系統(tǒng)中的CNC單元時(shí)，需要關(guān)閉銑床電源，在專(zhuān)業(yè)電氣設(shè)計(jì)圖紙的支持下，將CNC主機(jī)箱、機(jī)床操作面板、CRT單元、伺服電機(jī)等按照合理的連接，并設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，結(jié)合FANUC系統(tǒng)功能，優(yōu)化PMC程序，并檢查其中的手動(dòng)輸入功能參數(shù)設(shè)置是否合理。

在對(duì)系統(tǒng)中的CNC單元進(jìn)行調(diào)試時(shí)，需要從這些方面入手：（1）確認(rèn)各部分功能參數(shù)設(shè)置是否合理，并查閱隨即參數(shù)表的相關(guān)內(nèi)容，確保系統(tǒng)功能參數(shù)設(shè)置與表中的內(nèi)容相符；（2）加強(qiáng)對(duì)經(jīng)過(guò)改造后的數(shù)控銑床試運(yùn)行中爬行故障的有效分析，總結(jié)故障發(fā)生的原因，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)性的改進(jìn)措施進(jìn)行排除[5]。

3.2 系統(tǒng)中的伺服/主軸單元

在對(duì)改造后系統(tǒng)中的伺服/主軸單元廉潔的過(guò)程中，需要做到：確保PSM控制板各部分的接線正確；提高對(duì)主軸相關(guān)的伺服放大器的認(rèn)識(shí)，合理設(shè)置電源模塊；對(duì)伺服電機(jī)的反饋線及接地線進(jìn)行屏蔽接地處理；擰緊主回路電壓的連接線，避免損壞電源模塊。同時(shí)，也需要對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行合理地設(shè)置，確保伺服、主軸單元連接的可靠性。

在對(duì)銑床改造后系統(tǒng)中的伺服/主軸單元測(cè)試的過(guò)程中，需要從這些方面入手：（1）確認(rèn)伺服準(zhǔn)備信號(hào)的有效性；（2）當(dāng)銑床運(yùn)行時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，應(yīng)及時(shí)地采取專(zhuān)業(yè)的技術(shù)措施對(duì)故障進(jìn)行處理；（3）當(dāng)對(duì)銑床的伺服系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，需要充分地考慮伺服準(zhǔn)備器的工作狀態(tài)，加強(qiáng)對(duì)伺服單元說(shuō)明書(shū)的合理運(yùn)用。

3.3 系統(tǒng)中的PMC

在對(duì)銑床改造后系統(tǒng)中的PMC連接時(shí)，應(yīng)結(jié)合PMC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行操作，確保連接的可靠性。在對(duì)PMC調(diào)試的過(guò)程中，需要做到：（1）對(duì)PMC程序作用下的CNC系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試；（2）對(duì)銑床控制面板程序進(jìn)行調(diào)試；（3）對(duì)銑床定時(shí)潤(rùn)滑功能進(jìn)行科學(xué)地調(diào)試，并對(duì)軸參考點(diǎn)的合理設(shè)置合理性進(jìn)行必要地檢查，并對(duì)自動(dòng)換刀、主軸進(jìn)行調(diào)試。同時(shí)，也需要對(duì)系統(tǒng)中的冷卻、照明等進(jìn)行必要地測(cè)試。除此之外，也需要掌握PMC故障的正確查找方法，優(yōu)化數(shù)控銑床PMC長(zhǎng)期使用中的服務(wù)功能[6]。

3.4 系統(tǒng)中的其它單元

在對(duì)系統(tǒng)中的其它單元進(jìn)行連接與調(diào)試的過(guò)程中，需要從這些方面入手：（1）注重I/O的有效連接，并結(jié)合圖紙內(nèi)容進(jìn)行必要地調(diào)試，確保銑床內(nèi)部的I/O卡、分布式I/O單元使用能夠達(dá)到數(shù)控銑床的具體要求；（2）注重電源的有效連接，并通過(guò)萬(wàn)用表的測(cè)試功能，對(duì)各個(gè)電壓進(jìn)行必要地測(cè)試；（3）注重CNC及電腦之間的有效連接，確保DNC加工的可靠性，為數(shù)控銑床實(shí)際應(yīng)用范圍的擴(kuò)大打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提高復(fù)雜零件的加工精度[7]。

4 經(jīng)過(guò)改造后數(shù)控銑床6M612的應(yīng)用效果分析

基于FANUC系統(tǒng)支持的銑床6M612改造目標(biāo)的完成，為數(shù)控銑床6M612的正常使用提供了可靠地保障。為了對(duì)這種銑床實(shí)際應(yīng)用效果必要地評(píng)估，需要從這些方面入手：（1）開(kāi)展數(shù)控銑床預(yù)驗(yàn)收工作計(jì)劃，對(duì)經(jīng)過(guò)改造得到的數(shù)控銑床6M612的機(jī)械精度、數(shù)控精度等進(jìn)行深入地分析，優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)未來(lái)使用中的工作性能；（2）在具體的驗(yàn)收檢查中，發(fā)現(xiàn)銑床內(nèi)部的液壓管路、操作面板、電機(jī)等存在著一定的缺陷，需要進(jìn)行經(jīng)一步地完善。同時(shí)，通過(guò)各種專(zhuān)業(yè)修復(fù)措施的合理運(yùn)用，避免了潤(rùn)滑系統(tǒng)工作中漏油現(xiàn)象的出現(xiàn)；（3）對(duì)主軸冷風(fēng)機(jī)工作性能、斷碼銑頭加緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了嚴(yán)格地檢查，可知數(shù)控銑床這些結(jié)構(gòu)的實(shí)際作用效果良好[8]。

通過(guò)對(duì)數(shù)控銑床6M612的試運(yùn)行，得出了這些結(jié)論：（1）這類(lèi)銑床工作效率高、復(fù)雜零件加工精度高，其中的自動(dòng)換刀系統(tǒng)、潤(rùn)滑裝置、主軸系統(tǒng)性能等可靠性高，銑床工作中多次換刀效果良好；（2）改造后得到的數(shù)控銑床6M612精度高，加工出的零件基本滿足了各種機(jī)械設(shè)備的要求；（3）零件加工成本經(jīng)濟(jì)性良好，為現(xiàn)代化銑床應(yīng)用范圍的擴(kuò)大提供了重要地保障，具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)FANUC系統(tǒng)支持下普通銑床6M612的數(shù)控化改造相關(guān)內(nèi)容的深入探討，客觀地說(shuō)明了做好這項(xiàng)研究工作堆銑床長(zhǎng)期使用的重要性。在具體的研究過(guò)程中，對(duì)FANUC系統(tǒng)及普通銑床6M612的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了分析，并對(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)控化改造后得到銑床的實(shí)際效果進(jìn)行了全方位地評(píng)估，為未來(lái)銑床可靠性的增強(qiáng)提供了可靠地保障。在這種銑床的作用下，有利于提高各種機(jī)械零件的加工效率，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，降低零件加工過(guò)程中作業(yè)人員的工作強(qiáng)度。同時(shí)，受到相關(guān)資源的限制，未來(lái)需要在基于FANUC系統(tǒng)普通銑床6M612的數(shù)控化改造過(guò)程中注重在線測(cè)量體系的合理運(yùn)用，確保零件在線加工精度的可靠性。

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