基于FANUC系統(tǒng)的三檔齒輪主軸自動(dòng)換檔應(yīng)用開發(fā)

趙雷鳴

通用技術(shù)集團(tuán)大連機(jī)床有限責(zé)任公司 遼寧 大連116620

一、換檔方式介紹

加工中心主軸齒輪自動(dòng)換檔最高支持3檔,分兩種方式,方式A,方式B。

方式A換檔速度為各齒輪對(duì)應(yīng)的主軸最大轉(zhuǎn)速,此速度由硬件條件即主軸箱齒輪比決定,確定了齒輪比也就確定了換檔速度。此方式下?lián)Q檔速度唯一,不可改變。

方式B換檔速度是可以改變?nèi)Q于參數(shù)設(shè)定,但其各檔位速度不超過方式A中的換檔速度。下圖為方式A換檔的曲線示意圖。

二、換檔動(dòng)作及PMC控制

1.換檔動(dòng)作

當(dāng)加工程序中執(zhí)行Sxxxx主軸速度指令后,系統(tǒng)根據(jù)主軸速度指令自動(dòng)判別出主軸當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度指令所需正確檔位,主軸以低速旋轉(zhuǎn)且通過氣動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)齒輪直至檔位齒輪咬合,換檔動(dòng)作完成。

2.PMC控制原理

(1)根據(jù)S 指令,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出齒輪選擇信號(hào)GR1 O (F34.0)、GR2 O(F34.1 )、GR3O (F34.2 )到PMC,根據(jù)齒輪選擇信號(hào)選擇相應(yīng)檔位,具體對(duì)應(yīng)如下表。

(2)控制G70.4 主軸反轉(zhuǎn)指令信號(hào),G70.5 主軸正轉(zhuǎn)指令信號(hào),控制G29.5 以齒輪換檔速度(參數(shù)3732)低速旋轉(zhuǎn)主軸。

(3)根據(jù)所需檔位,經(jīng)過PMC 互鎖和其他必要條件處理后控制輸出Y4.0 、Y4.1 、Y4.2 分別對(duì)應(yīng)主軸高、中、低檔氣動(dòng)或液壓電磁閥執(zhí)行動(dòng)作。

(4)主軸以低速旋轉(zhuǎn)且氣動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)齒輪咬合,高、中、低三個(gè)檔位均配有發(fā)令信號(hào),分別為X5.0 、X5.1 、X5.2 ,當(dāng)所需檔位發(fā)令信號(hào)發(fā)令檔位動(dòng)作完成。

其次，外科醫(yī)生也需有不斷創(chuàng)新的新手術(shù)技術(shù)?！盀楹伪馓殷w手術(shù)用以前的手術(shù)方式切除后需要住院3～4天，現(xiàn)在的方法不需要？不僅是支付政策問題，還有在很大程度上依賴于手術(shù)技術(shù)的改進(jìn)提升，比如現(xiàn)在，扁桃體切除快速手術(shù)出院的核心，其實(shí)就是控制不出血?！?/p>

(5)根據(jù)檔位發(fā)令信號(hào)X5.0 、X5.1 、X5.2 ,控制G70.3 、G70.2 齒輪選擇信號(hào),通知系統(tǒng)當(dāng)前所在檔位及系統(tǒng)調(diào)用正確的檔位參數(shù),自動(dòng)換檔完成。

為保證換檔系統(tǒng)的安全性,PMC實(shí)時(shí)檢測(cè)檔位執(zhí)行與檔位發(fā)令信號(hào)狀態(tài),換檔動(dòng)作未完成超時(shí)或換檔后檔位信號(hào)丟失時(shí),PMC會(huì)發(fā)生報(bào)警。

齒輪選擇信號(hào)咬合/齒輪信號(hào)CNC→PMC PMC→CNC GR3O(F34.2)GR2O(F34.1)GR1O(F34.0)選擇齒輪CTH1A(G70.3)CTH2A(G70.2)000第1級(jí)00011第2級(jí)01100第3級(jí)10

三、參數(shù)設(shè)定

參數(shù)的設(shè)定是整個(gè)主軸自動(dòng)換檔中重要的一環(huán)。以下齒輪選擇信號(hào)與咬合/齒輪信號(hào)參數(shù)設(shè)定必須正確,才能保證齒輪旋轉(zhuǎn)速度及顯示速度正常。

1.檔位參數(shù)設(shè)定

根據(jù)以下參數(shù)計(jì)算出各齒輪選擇信號(hào)GR1 O (F34.0 )、GR2O(F34.1 )、GR3O(F34.2)相關(guān)參數(shù)。

3705#2,0:方式A ;1:方式B,設(shè)定值0;

3741,齒輪1主軸最大轉(zhuǎn)速,設(shè)定值7000/704*57=567;

3742,齒輪2主軸最大轉(zhuǎn)速,設(shè)定值7000/59*19=2254;

3743,齒輪3主軸最大轉(zhuǎn)速,設(shè)定值7000/295*287=6810;

3735,主軸電機(jī)最低鉗制速度,設(shè)定值0;

3736,主軸電機(jī)最高鉗制速度,設(shè)定值6000/287*295/7000*4095=3608。

注1:在某些特殊機(jī)床中,主軸額定轉(zhuǎn)速較小,使得高檔電機(jī)最高速度小于中低檔電機(jī)的最高速度,此時(shí)應(yīng)重新考慮新的換檔切換速度。2.主軸與主軸電機(jī)之間的齒輪比設(shè)定參數(shù)4056-4059為執(zhí)行基于串行主軸的主軸定位時(shí),主軸與主軸電機(jī)之間的齒輪比,4056-4059調(diào)用齒輪比取決于PMC 中CTH1 A(G70.3)、CTH2A(G70.2)的值,對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示。

主軸和電機(jī)的齒輪比4056=1235(CTH1 A(G70.3)=0,CTH2 A(G70.2)=0);

主軸和電機(jī)的齒輪比4057=311(CTH1A(G70.3 )=0,CTH2A(G70.2 )=1);

主軸和電機(jī)的齒輪比4058=103(CTH1A(G70.3 )=1,CTH2A(G70.2 )=0);

主軸和電機(jī)的齒輪比4059=100(CTH1 A(G70.3 )=1,CTH2A(G70.2 )=1)。2)的值,對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示。

電機(jī)傳感器與主軸之前的齒輪比分母4171=704、分子4172=57,(CTH1 A(G70.3 )=0,CTH2A(G70.2 )=0);

電機(jī)傳感器與主軸之前的齒輪比分母4651=59、分子4652=19,(CTH1A(G70.3 )=0,CTH2A(G70.2 )=1);

電機(jī)傳感器與主軸之前的齒輪比分母4653=295、分子4654=287,(CTH1 A(G70.3 )=1,CTH2A(G70.2 )=0);

電機(jī)傳感器與主軸之前的齒輪比分母4173=0、分子4174=0,(CTH1A(G70.3 )=0,CTH2A(G70.2 )=0)。

注1:當(dāng)4651=0或4652=0時(shí),該檔(CTH1A=0,CTH2A=1)被認(rèn)為設(shè)置值與4171,4172值(CTH1 A=0,CTH2 A=0)相同;當(dāng)4653=0或4654=0時(shí),該檔(CTH1 A=1,CTH2 A=0)被認(rèn)為設(shè)置值4173,4174值(CTH1 A=1,CTH2A=1)相同。

注2:4171-4174,4651-4654參數(shù)設(shè)錯(cuò)不影響主軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,只對(duì)顯示的主軸速度有影響。

四、總結(jié)

本文所述實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)三檔齒輪主軸換檔的實(shí)現(xiàn),并在實(shí)際機(jī)床中使用應(yīng)用,安全穩(wěn)定,簡(jiǎn)化了并方便了加工中換檔的切換應(yīng)用,其對(duì)兩檔齒輪換檔也同樣適用,且更為簡(jiǎn)單。