時(shí)間溫差及加工溫差影響機(jī)床精度 熱變形是影響加工精度的原因之一 機(jī)床受到車間環(huán)境溫度的變化、電動(dòng)機(jī)發(fā)熱和機(jī)械運(yùn)動(dòng)摩擦發(fā)熱、切削熱以及冷卻介質(zhì)的影響，造成機(jī)床各部的溫升不均勻，導(dǎo)致機(jī)床形態(tài)精度及加工精度的變化。 例如，在一臺(tái)普通精度的精工銑床上加工70mm×1650mm的螺桿，上午7:30-9:00銑削的工件與下午2:00-3:30加工的工件相比，累積誤差的變化可達(dá)85m。而在恒溫條件下，則誤差可減小至40m。 再如，一臺(tái)用于雙端面磨削0.6～3.5mm厚的薄鋼片工件的精密雙端面磨床，在驗(yàn)收時(shí)加工200mm×25mm×1.08mm鋼片工件能達(dá)到mm的尺寸精度，彎曲度在全長(zhǎng)內(nèi)小于5m。但連續(xù)自動(dòng)磨削1h后，尺寸變化范圍增大到12m，冷卻液溫度由開機(jī)時(shí)的17℃上升到45℃。由于磨削熱的影響，導(dǎo)致主軸軸頸伸長(zhǎng)，主軸前軸承間隙增大。據(jù)此，為該機(jī)床冷卻液箱添加一臺(tái)5.5kW制冷機(jī)，效果十分理想?！ ?shí)踐證明，機(jī)床受熱后的變形是影響加工精度的重要原因。但機(jī)床是處在溫度隨時(shí)隨處變化的環(huán)境中；機(jī)床本身在工作時(shí)必然會(huì)消耗能量，這些能量的相當(dāng)一部分會(huì)以各種方式轉(zhuǎn)化為熱，引起機(jī)床各構(gòu)件的物理變化，這種變化又因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)形式的不同，材質(zhì)的差異等原因而千差萬別。機(jī)床設(shè)計(jì)師應(yīng)掌握熱的形成機(jī)理和溫度分布規(guī)律，采取相應(yīng)的措施，使熱變形對(duì)加工精度的影響減少到最小。 機(jī)床的溫升及溫度分布 1.自然氣候影響 我國幅員遼闊，大部分地區(qū)處于亞熱帶地區(qū)，一年四季的溫度變化較大，一天內(nèi)溫差變化也不一樣。由此，人們對(duì)室內(nèi)（如車間）溫度的干預(yù)的方式和程度也不同，機(jī)床周圍的溫度氛圍千差萬別。例如，長(zhǎng)三角地區(qū)季節(jié)溫度變化范圍約45℃左右，晝夜溫度變化約5～12℃。機(jī)加工車間一般冬天無供熱，夏天無空調(diào)，但只要車間通風(fēng)較好，機(jī)加工車間的溫度梯度變化不大。而東北地區(qū)，季節(jié)溫差可達(dá)60℃，晝夜變化約8～15℃。每年10月下旬至次年4月初為供暖期，機(jī)加工車間的設(shè)計(jì)有供暖，空氣流通不足。車間內(nèi)外溫差可達(dá)50℃。因此車間內(nèi)冬季的溫度梯度十分復(fù)雜，測(cè)量時(shí)室外溫度1.5℃，時(shí)間為上午8:15-8:35，車間內(nèi)溫度變化約3.5℃。精密機(jī)床的加工精度在這樣的車間內(nèi)受環(huán)境溫度影響將是很大的。 2.周圍環(huán)境的影響 機(jī)床周圍環(huán)境是指機(jī)床近距離范圍內(nèi)各種布局形成的熱環(huán)境。它們包括以下3個(gè)方面。 （1）車間小氣候：如車間內(nèi)溫度的分布（垂直方向、水平方向）。當(dāng)晝夜交替或氣候以及通風(fēng)變化時(shí)車間溫度均會(huì)產(chǎn)生緩慢變化。 （2）車間熱源：如太陽照射、供暖設(shè)備和大功率照明燈的輻射等，它們離機(jī)床較近時(shí)可直接長(zhǎng)時(shí)間影響機(jī)床整體或部分部件的溫升。相鄰設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)以幅射或空氣流動(dòng)的方式影響機(jī)床溫升。 （3）散熱：地基有較好的散熱作用，尤其是精密機(jī)床的地基切忌靠近地下供熱管道，一旦破裂泄漏時(shí)，可能成為一個(gè)難以找到原因的熱源；敞開的車間將是一個(gè)很好的“散熱器”，有利于車間溫度均衡。 （4）恒溫：車間采取恒溫設(shè)施對(duì)精密機(jī)床保持精度和加工精度是很有效果的，但能耗較大。 3.機(jī)床內(nèi)部熱影響因素 ?。?）機(jī)床結(jié)構(gòu)性熱源。電動(dòng)機(jī)發(fā)熱如主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)、冷卻潤(rùn)滑泵電動(dòng)機(jī)、電控箱等均可產(chǎn)生熱量。這些情況對(duì)電動(dòng)機(jī)本身來說是允許的，但對(duì)于主軸、滾珠絲杠等元器件則有重大不利影響，應(yīng)采取措施予以隔離。當(dāng)輸入電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，除了有少部分（約20%左右）轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)熱能外，大部分將由運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，如主軸旋轉(zhuǎn)、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)等；但不可避免的仍有相當(dāng)部分在運(yùn)動(dòng)過程中轉(zhuǎn)化為摩擦發(fā)熱，例如軸承、導(dǎo)軌、滾珠絲杠和傳動(dòng)箱等機(jī)構(gòu)發(fā)熱。 （2）工藝過程的切削熱。切削過程中刀具或工件的動(dòng)能一部分消耗于切削功，相當(dāng)一部分則轉(zhuǎn)化切削的變形能和切屑與刀具間的摩擦熱，形成刀具、主軸和工件發(fā)熱，并由大量切屑熱傳導(dǎo)給機(jī)床的工作臺(tái)夾具等部件。它們將直接影響刀具和工件間的相對(duì)位置。 （3）冷卻。冷卻是針對(duì)機(jī)床溫度升高的反向措施，如電動(dòng)機(jī)冷卻、主軸部件冷卻以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件冷卻等。高端機(jī)床往往對(duì)電控箱配制冷機(jī)，予以強(qiáng)迫冷卻。 4.機(jī)床的結(jié)構(gòu)形態(tài)對(duì)溫升的影響 在機(jī)床熱變形領(lǐng)域討論機(jī)床結(jié)構(gòu)形態(tài)，通常指結(jié)構(gòu)形式、質(zhì)量分布、材料性能和熱源分布等問題。結(jié)構(gòu)形態(tài)影響機(jī)床的溫度分布、熱量的傳導(dǎo)方向、熱變形方向及匹配等。 （1）機(jī)床的結(jié)構(gòu)形態(tài)。在總體結(jié)構(gòu)方面，機(jī)床有立式、臥式、龍門式和懸臂式等，對(duì)于熱的響應(yīng)和穩(wěn)定性均有較大差異。例如齒輪變速的車床主軸箱的溫升可高達(dá)35℃，使主軸端上抬，熱平衡時(shí)間需2h左右。而斜床身式精密車銑加工中心，機(jī)床有一個(gè)穩(wěn)定的底座。明顯提高了整機(jī)剛度，主軸采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，去除了齒輪傳動(dòng)部分，其溫升一般小于15℃。（2）熱源分布的影響。機(jī)床上通常認(rèn)為熱源是指電動(dòng)機(jī)。如主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)等，其實(shí)是不完全的。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱只是在承擔(dān)負(fù)荷時(shí)，電流消耗在電樞阻抗上的能量，另有相當(dāng)一部分能量消耗于軸承、絲杠螺母和導(dǎo)軌等機(jī)構(gòu)的摩擦功引起的發(fā)熱。所以可把電動(dòng)機(jī)稱為一次熱源，將軸承、螺母、導(dǎo)軌和切屑稱之為二次熱源。熱變形則是所有這些熱源綜合影響的結(jié)果。一臺(tái)立柱移動(dòng)式立式加工中心在Y向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中溫升和變形情況。Y向進(jìn)給時(shí)工作臺(tái)未作運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)X向的熱變形影響很小。在立柱上，離Y軸的導(dǎo)軌絲杠越遠(yuǎn)的點(diǎn)，其溫升越小?！≡摍C(jī)在Z軸移動(dòng)時(shí)的情況則更進(jìn)一步說明了熱源分布對(duì)熱變形的影響。Z軸進(jìn)給離X向更遠(yuǎn)，故熱變形影響更小，立柱上離Z軸電動(dòng)機(jī)螺母越近，溫升及變形也越大。（3）質(zhì)量分布的影響。質(zhì)量分布對(duì)機(jī)床熱變形的影響有三方面。其一，指質(zhì)量大小與集中程度，通常指改變熱容量和熱傳遞的速度，改變達(dá)到熱平衡的時(shí)間；其二，通過改變質(zhì)量的布置形式，如各種筋板的布置，提高結(jié)構(gòu)的熱剛度，在同樣溫升的情況下，減小熱變形影響或保持相對(duì)變形較??；其三，則指通過改變質(zhì)量布置的形式，如在結(jié)構(gòu)外部布置散熱筋板，以降低機(jī)床部件的溫升。（4）材料性能的影響：不同的材料有不同的熱性能參數(shù)（比熱、導(dǎo)熱率和線膨脹系數(shù)），在同樣熱量的影響下，其溫升、變形均有不同。 機(jī)床熱性能的測(cè)試 1.機(jī)床熱性能測(cè)試的目的 控制機(jī)床熱變形的關(guān)鍵是通過熱特性測(cè)試，充分了解機(jī)床所處的環(huán)境溫度的變化，機(jī)床本身熱源及溫度變化以及關(guān)鍵點(diǎn)的響應(yīng)（變形位移）。測(cè)試數(shù)據(jù)或曲線描述一臺(tái)機(jī)床熱特性，以便采取對(duì)策，控制熱變形，提高機(jī)床的加工精度和效率。具體地說，應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的：（1）機(jī)床周圍環(huán)境測(cè)試。測(cè)量車間內(nèi)的溫度環(huán)境，它的空間溫度梯度，晝夜交替中溫度分布的變化，甚至應(yīng)測(cè)量季節(jié)變化對(duì)機(jī)床周圍溫度分布的影響。 （2）機(jī)床本身的熱特性測(cè)試。盡可能地排除環(huán)境干擾的條件下，讓機(jī)床處于各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以測(cè)量機(jī)床本身的重要點(diǎn)位的溫度變化、位移變化，記錄在足夠長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)的溫度變化和關(guān)鍵點(diǎn)位移，也可用紅外線熱相儀記錄各時(shí)間段熱分布的情況。（3）加工過程測(cè)試溫升熱變形，以判斷機(jī)床熱變形對(duì)加工過程精度的影響。 （4）上述試驗(yàn)可積累大量的數(shù)據(jù)、曲線，將為機(jī)床設(shè)計(jì)和使用者控制熱變形提供可靠的判據(jù)，指出采取有效措施的方向。 2.機(jī)床熱變形測(cè)試的原理 熱變形測(cè)試首先需要測(cè)量若干相關(guān)點(diǎn)的溫度，包含以下幾方面： （1）熱源：包括各部分進(jìn)給電動(dòng)機(jī)、主軸電動(dòng)機(jī)、滾珠絲杠傳動(dòng)副、導(dǎo)軌、主軸軸承。 （2）輔助裝置：包括液壓系統(tǒng)、制冷機(jī)、冷卻和潤(rùn)滑位移檢測(cè)系統(tǒng)。 （3）機(jī)械結(jié)構(gòu)：包括床身、底座、滑板、立柱和銑頭箱體和主軸。 在主軸和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)之間夾持有銦鋼測(cè)棒，在X、Y、Z方向配置了5個(gè)接觸式傳感器，測(cè)量在各種狀態(tài)下的綜合變形，以模擬刀具和工件間的相對(duì)位移。 3.測(cè)試數(shù)據(jù)處理分析 機(jī)床熱變形試驗(yàn)要在一個(gè)較長(zhǎng)的連續(xù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，進(jìn)行連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄，經(jīng)過分析處理，所反映的熱變形特性可靠性很高。如果通過多次試驗(yàn)進(jìn)行誤差剔除，則所顯示的規(guī)律性是可信的。 主軸系統(tǒng)熱變形試驗(yàn)中共設(shè)置了5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，其中點(diǎn)1、點(diǎn)2在主軸端部和靠近主軸軸承處，點(diǎn)4、點(diǎn)5分別在銑頭殼體靠近Z向?qū)к壧?。測(cè)試時(shí)間共持續(xù)了14h，其中前10h主軸轉(zhuǎn)速分別在0～9000r/min范圍內(nèi)交替變速，從第10h開始，主軸持續(xù)以9000r/min高速旋轉(zhuǎn)?？梢缘玫揭韵陆Y(jié)論： ?。?）該主軸的熱平衡時(shí)間約1h左右，平衡后溫升變化范圍1.5℃； （2）溫升主要來源于主軸軸承和主軸電動(dòng)機(jī)，在正常變速范圍內(nèi)，軸承的熱態(tài)性能良好； （3）熱變形在X向影響很??； （4）Z向伸縮變形較大，約10m，是由主軸的熱伸長(zhǎng)及軸承間隙增大引起的； （5）當(dāng)轉(zhuǎn)速持續(xù)在9000r/min時(shí)，溫升急劇上升，在2.5h內(nèi)急升7℃左右，且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)，Y向和Z向的變形達(dá)到了29m和37m，說明該主軸在轉(zhuǎn)速為9000r/min時(shí)已不能穩(wěn)定運(yùn)行，但可以短時(shí)間內(nèi)（20min）運(yùn)行。 機(jī)床熱變形的控制 由以上分析討論，機(jī)床的溫升和熱變形對(duì)加工精度的影響因素多種多樣，采取控制措施時(shí)，應(yīng)抓住主要矛盾，重點(diǎn)采取一、二項(xiàng)措施，取得事半功倍的效果。在設(shè)計(jì)中應(yīng)從4個(gè)方向入手：減少發(fā)熱，降低溫升，結(jié)構(gòu)平衡，合理冷卻。 1.減少發(fā)熱 控制熱源是根本的措施。在設(shè)計(jì)中要采取措施有效降低熱源的發(fā)熱量。（1）合理選取電動(dòng)機(jī)的額定功率。電動(dòng)機(jī)的輸出功率P等于電壓V和電流I的乘積，一般情況下，電壓V是恒定的，因此，負(fù)荷的增大，意味著電動(dòng)機(jī)輸出功率增大，即相應(yīng)的電流I也增大，則電流消耗在電樞阻抗的熱量增大。若我們所設(shè)計(jì)選擇的電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在接近或大大超過額定功率的條件下工作，則電動(dòng)機(jī)的溫升明顯增大。為此，對(duì)BK50型精工針槽銑床銑頭進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：960r/min；環(huán)境溫度：12℃）。從上述試驗(yàn)得到以下概念：從熱源性能考慮，無論主軸電動(dòng)機(jī)還是進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，選擇額定功率時(shí)，最好選比計(jì)算功率大25%左右為宜，在實(shí)際運(yùn)行中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率與負(fù)荷相匹配，增大電動(dòng)機(jī)額定功率對(duì)于能耗的影響很小。但可有效降低電動(dòng)機(jī)溫升。（2）結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)措施，減小二次熱源的發(fā)熱量，降低溫升。例如：主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)提高前后軸承的同軸度，采用高精度軸承。在可能的條件下，將滑動(dòng)導(dǎo)軌改為直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，或采用直線電動(dòng)機(jī)。這些新技術(shù)都可以有效地減小摩擦、減少發(fā)熱、降低溫升。金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注?。?）在工藝上，采用高速切削?；诟咚偾邢鞯臋C(jī)理。當(dāng)金屬切削的線速度高于一定范圍時(shí)，被切削金屬來不及產(chǎn)生塑性變形，切屑上不產(chǎn)生變形熱，切削能量大多數(shù)轉(zhuǎn)化為切屑動(dòng)能被帶走。2.結(jié)構(gòu)平衡，以降低熱變形 在機(jī)床上，熱源是永遠(yuǎn)存在的，進(jìn)一步需要關(guān)注的是如何讓熱傳遞方向和速度有利于減少熱變形?；蛘呓Y(jié)構(gòu)又有很好的對(duì)稱性，使熱傳遞經(jīng)沿對(duì)稱方向，使溫度分布均勻，變形互相抵消，成為熱親和結(jié)構(gòu)。（1）預(yù)應(yīng)力和熱變形。在較高速的進(jìn)給系統(tǒng)中，往往采用滾珠絲杠兩端軸向固定，形成預(yù)拉伸應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)對(duì)高速進(jìn)給來說，除了提高動(dòng)靜態(tài)穩(wěn)定性外，對(duì)于降低熱變形誤差具有明顯作用。在全長(zhǎng)600mm內(nèi)預(yù)拉伸35m的軸向固定結(jié)構(gòu)在不同的進(jìn)給速度下溫升比較接近。兩端固定預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)的累積誤差明顯小于單端固定另一端自由伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。在兩端軸向固定預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)中，發(fā)熱引起的溫升主要是改變絲杠內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)由拉應(yīng)力變?yōu)榱銘?yīng)力或壓應(yīng)力。因此對(duì)位移精度影響較小。（2）改變結(jié)構(gòu)，改變熱變形方向。 采用不同滾珠絲杠軸向固定結(jié)構(gòu)的精工針槽銑床Z軸主軸滑座在加工中要求銑槽深度誤差5m。采用絲杠下端軸向浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，在加工2h內(nèi)，槽深逐漸加深從0到0.045mm。反之，采用絲杠上端浮動(dòng)的結(jié)構(gòu)，則能確保槽深變化 。（3）機(jī)床結(jié)構(gòu)幾何形狀的對(duì)稱，可令熱變形走向一致，使刀尖點(diǎn)的漂移盡量減小。例如，日本安田（Yasda）精密工具公司推出的YMC430微加工中心是亞微米高速加工機(jī)床，機(jī)床的設(shè)計(jì)對(duì)熱性能進(jìn)行了充分的考慮。首先在機(jī)床結(jié)構(gòu)上采取完全對(duì)稱布局，立柱和橫梁是一體化結(jié)構(gòu)，呈H型，相當(dāng)于雙立柱結(jié)構(gòu)，具有良好的對(duì)稱性。近似圓形的主軸滑座無論在縱向還是橫向也都是對(duì)稱的。3個(gè)移動(dòng)軸的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)均采用直線電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)上更加容易實(shí)現(xiàn)對(duì)稱性，2個(gè)回轉(zhuǎn)軸采用直接驅(qū)動(dòng)，盡量減少機(jī)械傳動(dòng)的摩擦損耗和。3.合理的冷卻措施 ?。?）加工中的冷卻液對(duì)加工精度的影響是直接的。對(duì)GRV450C型雙端面磨床進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)表明：借助制冷機(jī)對(duì)冷卻液進(jìn)行熱交換處理，對(duì)提高加工精度非常有效。 使用傳統(tǒng)的冷卻液供給方式，30min后，工件尺寸就超差。采用制冷機(jī)后，可以正常加工到70min以上。在80min時(shí)工件尺寸超差的主要原因是砂輪需修整（去除砂輪面上的金屬屑），修整后馬上即可回復(fù)原來的加工精度。效果非常明顯。同樣，對(duì)于主軸的強(qiáng)迫冷卻也能期望得到非常好的效果。（2）增加自然冷卻面積。例如在主軸箱體結(jié)構(gòu)上添加自然風(fēng)冷卻面積，在空氣流通較好的車間內(nèi)，也能起到很好的散熱效果。（3）及時(shí)自動(dòng)排屑。及時(shí)或?qū)崟r(shí)將高溫切屑排出工件、工作臺(tái)及刀具部分，將十分有利于減少關(guān)鍵部分的溫升和熱變形。 展望與愿景 控制機(jī)床熱變形是現(xiàn)代精密加工領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，影響機(jī)床熱變形的因素又是非常復(fù)雜的。再者，現(xiàn)代切削加工中的高速、高效、精密三者并舉，則令機(jī)床的熱變形問題更顯突出。引起了機(jī)床制造界的廣泛重視。國內(nèi)外機(jī)床界學(xué)者為此作了大量的研究，在理論上取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。機(jī)床熱變形問題已成為機(jī)床研究中的基本理論之一。本文從機(jī)床設(shè)計(jì)和應(yīng)用的角度分析了機(jī)床熱性能的影響因素，測(cè)量與分析方法并提出了改進(jìn)設(shè)計(jì)措施。由此，我們認(rèn)為機(jī)床熱性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)從以下方面著手： （1）現(xiàn)代高端機(jī)床的設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)重視所設(shè)計(jì)機(jī)床未來應(yīng)用的環(huán)境條件。 （2）控制和配置熱源是關(guān)鍵?？刂茻嵩粗饕侵缚刂颇芎呐c動(dòng)力源的匹配，采用新型結(jié)構(gòu)，減少二次摩擦熱源，提高能源的利用率。 ?。?）改變傳統(tǒng)思維，把冷卻、散熱、潤(rùn)滑、排屑等裝置從機(jī)床的“輔助”部件地位，提升到“重要”部件地位，不能輕視。（4）重視結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和熱變形的方向的設(shè)計(jì)，讓熱變形對(duì)精度的影響減少到最小，尤其要重視對(duì)結(jié)構(gòu)件熱變形數(shù)學(xué)模型的研究和應(yīng)用，以便為熱變形控制設(shè)計(jì)提供定性定量的指示。 2016-06-10 機(jī)工機(jī)床世界
編輯梯形圖說明1）編輯畫面 梯形圖編輯畫面，可以通過編輯梯形圖修改程序（編輯之前要在PMC SETTING畫面設(shè)定編輯許可）。在梯形圖監(jiān)控畫面下按下 [編輯] 軟鍵可以進(jìn)入梯形圖編輯畫面。在梯形圖編輯畫面，可以進(jìn)行以下的操作：[列表], [搜索], [縮放], [產(chǎn)生], [自動(dòng)]| [選擇], [刪除], [剪切], [復(fù)制], [粘貼]||[交換], [地址圖], [更新], [恢復(fù)], [設(shè)定]| [停止/啟動(dòng)], [取消], [結(jié)束] 注1.無論梯形圖程序處在運(yùn)行還是停止?fàn)顟B(tài)，都可以對(duì)梯形圖進(jìn)行編輯。然而，如果準(zhǔn)備運(yùn)行修改過的梯形圖，就必須先更新梯形圖，更新的方法是退出梯形圖編輯畫面或按下[新]鍵。 2.如果編輯后的程序在寫入flash ROM前系統(tǒng)斷電，那么修改無效。利用輸入/輸出畫面將順序程序?qū)懭雈lash ROM。當(dāng) K902#0被設(shè)為1時(shí)，在結(jié)束編輯后，會(huì)顯示一條確認(rèn)信息，詢問是否將順序程序?qū)懭雈lash ROM。 2）畫面構(gòu)成 (a) 畫面構(gòu)成基本與梯形圖監(jiān)控畫面相同，只是不監(jiān)控顯示功能指令參數(shù)和繼電器。(b) 梯形圖顯示（1）. 顯示格式基本與梯形圖監(jiān)控畫面相同，只是功能指令總是以沒有監(jiān)測(cè)顯示的“緊湊”格式顯示。（2）. 始終顯示光標(biāo)。對(duì)作為下述操作對(duì)象的網(wǎng)格，畫面上將對(duì)其著重（高亮度）顯示。 3）畫面操作 (a) 軟鍵操作 1. [列表] 軟鍵切換至程序列表編輯畫面切換至程序列表編輯畫面。在程序列表編輯畫面內(nèi)，可以切換在梯形圖編輯畫面內(nèi)顯示的子程序。2. [搜索] 軟鍵搜索并切換菜單切換至搜索軟鍵。按下[<]軟鍵可以返回主軟鍵。搜索軟鍵與梯形圖監(jiān)控畫面中的該鍵完全相同。3. [縮放] 軟鍵切換至網(wǎng)格編輯畫面切換至網(wǎng)格編輯畫面，修改所選網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)。4. [產(chǎn)生] 軟鍵創(chuàng)建新網(wǎng)格在光標(biāo)位置創(chuàng)建新網(wǎng)格。按下該軟鍵出現(xiàn)網(wǎng)格編輯畫面，從而創(chuàng)建出新網(wǎng)格。.5. [更新] 軟鍵使修改生效將當(dāng)前編輯的梯形圖更新為運(yùn)行的梯形圖，所以所有的修改都生效，同時(shí)仍保持在編輯畫面。如果更新成功，那么梯形圖會(huì)開始運(yùn)行。 警告 修改運(yùn)行的梯形圖程序時(shí)必須特別小心，如果錯(cuò)誤的修改了梯形圖或者當(dāng)機(jī)床處于某種不當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)更新了梯形圖，機(jī)床將可能會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)料的后果。 所以請(qǐng)務(wù)必確保在更新梯形圖時(shí)，“正確的修改了梯形圖”、“機(jī)床處于正確的狀態(tài)”和“機(jī)床附近沒有人”。 6. [選擇] 軟鍵選擇多個(gè)網(wǎng)格對(duì)以下操作例如 [刪除], [剪切], [復(fù)制]選擇多個(gè)網(wǎng)格。按下 [選擇] 軟鍵為隨后的編輯操作選擇一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格的模式，利用光標(biāo)移動(dòng)鍵和搜索功能選擇目標(biāo)網(wǎng)格。 在該模式下，選擇的網(wǎng)格以凹進(jìn)的 [選擇] 軟鍵標(biāo)示，所選網(wǎng)格的信息在靠近屏幕底部的附加信息欄里顯示。7. [刪除] 軟鍵刪除網(wǎng)格刪除所選網(wǎng)格。用[刪除]軟鍵刪除的網(wǎng)格將消失。如果用 [刪除]軟鍵刪除了錯(cuò)誤的網(wǎng)格，那么就必須放棄所有的更改，將梯形圖程序恢復(fù)到?jīng)]有編輯前的最初狀態(tài)。8. [剪切] 軟鍵剪切網(wǎng)格剪切所選網(wǎng)格。剪切下的網(wǎng)格從程序中消失，但是被保存在粘貼緩沖區(qū)中。粘貼緩沖區(qū)中[剪切] 操作前的內(nèi)容被清除。 [剪切] 和 [粘貼] 軟鍵用來移動(dòng)網(wǎng)格。9. [復(fù)制] 軟鍵復(fù)制網(wǎng)格將所選網(wǎng)格復(fù)制到緩沖區(qū)中。程序沒有任何改變。粘貼緩沖區(qū)中[復(fù)制] 操作前的內(nèi)容被清除。 [復(fù)制] 和 [PASTE] 軟鍵用來復(fù)制網(wǎng)格。10. [粘貼] 軟鍵粘貼網(wǎng)格在光標(biāo)位置粘貼被保存在粘貼緩沖區(qū)中的由[剪切]或[復(fù)制]操作的網(wǎng)格。在用[選擇]軟鍵選擇的網(wǎng)格處按下[粘貼]軟鍵將所選網(wǎng)格替換為粘貼緩沖區(qū)中的網(wǎng)格。粘貼緩沖區(qū)中的內(nèi)容在CNC斷電之前一直保留。11. [恢復(fù)] 軟鍵放棄所作修改放棄所有更改，將梯形圖程序恢復(fù)到剛進(jìn)入梯形圖編輯畫面時(shí)的狀態(tài)或者是最后一次用 [更新]軟鍵更新的狀態(tài)。 當(dāng)做了錯(cuò)誤的修改并且很難糾正該錯(cuò)誤時(shí)該軟鍵非常有用。12. [設(shè)定] 軟鍵進(jìn)行畫面設(shè)定在梯形圖編輯畫面內(nèi)進(jìn)入設(shè)置畫面。在該畫面內(nèi)可以對(duì)梯形圖編輯畫面的設(shè)置進(jìn)行修改。利用[<]軟鍵返回梯形圖編輯畫面。13. [停止/啟動(dòng)] 軟鍵運(yùn)行和停止梯形圖程序控制梯形圖程序的執(zhí)行。 [啟動(dòng)] 軟鍵用來使梯形圖程序運(yùn)行， [停止] 軟鍵用來停止梯形圖程序。這兩個(gè)軟鍵均需要得到操作者的確認(rèn)，當(dāng)操作者確認(rèn)要運(yùn)行或停止梯形圖程序時(shí)，按下 [是] 即可。警告 運(yùn)行/停止梯形圖程序時(shí)必須特別小心，如果在錯(cuò)誤的時(shí)間或者當(dāng)機(jī)床處于某種不當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)運(yùn)行/停止了梯形圖，機(jī)床將可能會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)料的后果。 當(dāng)梯形圖程序處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，安全機(jī)構(gòu)和梯形圖程序的監(jiān)測(cè)都沒有運(yùn)行。所以請(qǐng)務(wù)必確保在運(yùn)行/停止梯形圖時(shí)， “機(jī)床處于正確的狀態(tài)”和“沒有任何人靠近機(jī)床”。 14. [<] 軟鍵退出編輯狀態(tài)退出編輯畫面，同時(shí)將編輯的梯形圖程序更新為運(yùn)行程序，所有修改都可以生效。當(dāng)梯形圖編輯畫面處于有效狀態(tài)并且類似<SYS>的功能鍵不起作用時(shí)，編輯數(shù)據(jù)被刪除。 警告 修改運(yùn)行的梯形圖程序時(shí)必須特別小心，如果錯(cuò)誤的修改了梯形圖或者當(dāng)機(jī)床處于某種不當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)更新了梯形圖，機(jī)床將可能會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)料的后果。 所以請(qǐng)務(wù)必確保在更新梯形圖時(shí)，“正確的修改了梯形圖”、“機(jī)床處于正確的狀態(tài)”和“沒有任何人靠近機(jī)床”。 (b) 其它鍵的操作1. 光標(biāo)移動(dòng)鍵、翻頁鍵可以通過光標(biāo)移動(dòng)鍵和翻頁鍵在屏幕上移動(dòng)光標(biāo)。 當(dāng)光標(biāo)位于某繼電器或某功能指令的地址參數(shù)上時(shí)，光標(biāo)處地址的信息在 “附加信息欄”處顯示。2. “位地址” + ENTER鍵更改光標(biāo)處繼電器的位地址。 3. “數(shù)值” 或 “字節(jié)地址” + ENTER 鍵更改光標(biāo)處的功能指令參數(shù)。但是，有些參數(shù)是不能通過該操作更改的。如果發(fā)現(xiàn)有該參數(shù)不能更改的信息提示，請(qǐng)使用網(wǎng)格編輯畫面更改參數(shù)。 (c) 快捷操作1. 可以使用與梯形圖監(jiān)控畫面相同的搜索快捷操作，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考梯形圖監(jiān)控畫面快捷操作的描述。2. 可以使用與梯形圖監(jiān)控畫面相同的[LIST]軟鍵快捷操作。
關(guān)于使用絕對(duì)式脈沖編碼器的參數(shù)設(shè)定在I/O Link軸的使用中，為了方便操作，通常可以選用絕對(duì)脈沖編碼器，這樣可以避免每次開機(jī)的回零操作，從而減少梯形圖的處理量。設(shè)定方法如下：設(shè)定參數(shù)No.11#7（APCX）=1，表示絕對(duì)式脈沖編碼器的檢測(cè)器為通電狀態(tài)。其次，設(shè)定No.11#0（ABSX），該參數(shù)的含義為絕對(duì)式位置檢測(cè)器和機(jī)床的位置是否對(duì)應(yīng)，設(shè)定為1，表示其對(duì)應(yīng)關(guān)系已經(jīng)建立。 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0No.11APCXABSX APCX (#7) 絕對(duì)脈沖編碼器的檢測(cè)器為 0：尚未通電 1：已經(jīng)通電 ABSX (#0) 絕對(duì)位置檢測(cè)器和機(jī)床位置之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 0：未完成 1：完成 參考點(diǎn)的建立過程與普通伺服軸帶絕對(duì)式位置檢測(cè)器的參考點(diǎn)設(shè)定過程一樣。參見相關(guān)章節(jié)。在完成了地址設(shè)定以及上述的初始化設(shè)定后，I/O Link 軸已經(jīng)被成功驅(qū)動(dòng)。如果沒有報(bào)警信息，則可進(jìn)行下一步的功能設(shè)定，完成I/O Link 軸的運(yùn)動(dòng)控制。如果發(fā)生報(bào)警，請(qǐng)參見報(bào)警的判斷及解除。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)器功能的基本工作模式使用數(shù)據(jù)服務(wù)器功能進(jìn)行DNC加工必須使用快速數(shù)據(jù)服務(wù)器板才可以實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)服務(wù)器共有兩種工作模式： 1. 存儲(chǔ)（STORAGE）模式 此種模式相當(dāng)于用快速數(shù)據(jù)服務(wù)器板本身作為數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)介質(zhì)。DNC加工時(shí)，程序從板載CF卡輸出到CNC；而CF卡上的加工程序則事先通過外部電腦傳入，傳輸?shù)臅r(shí)候同樣使用FTP協(xié)議與電腦建立連接。數(shù)據(jù)流向如圖： 使用存儲(chǔ)模式時(shí)，必須使用板載CF存儲(chǔ)卡，并將20#參數(shù)設(shè)為5。在此模式下，DNC加工的時(shí)候程序直接來自CF卡，不需要借助外部設(shè)備，工作更加穩(wěn)定。 2. FTP模式 此種模式相當(dāng)于用外部電腦作為數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)介質(zhì)。DNC加工時(shí)，程序直接從電腦輸出到CNC，數(shù)據(jù)流向如圖： 使用FTP模式時(shí)，也要將20#參數(shù)設(shè)為5，但不需要使用額外的板載CF卡。但由于DNC加工程序是通過FTP協(xié)議直接從電腦上讀取，所以需要在電腦上安裝相應(yīng)的FTP服務(wù)器控制軟件（如：IIS、Serv-U等）。 這兩種方式可以通過DS方式畫面進(jìn)行切換。具體操作如下： 按【選擇板】鍵，擴(kuò)展找到【DS方式】軟鍵，進(jìn)入DS方式設(shè)定畫面： 再按【操作】軟鍵進(jìn)入下圖所示畫面，選擇存儲(chǔ)模式或者FTP模式。
發(fā)那科使用Serv-U 聯(lián)網(wǎng)因?yàn)镮IS對(duì)FTP服務(wù)的管理不是很方便，功能非常有限，而且IIS的漏洞很多，所以很多人不喜歡使用。有很多第三方的軟件也是很好用的，比如：Rhino Software公司的Serv-U等。設(shè)置方式如下： 安裝好軟件以后，啟動(dòng)Serv-U主界面，將提示為文件服務(wù)器創(chuàng)建新的域 指定一個(gè)域名（這個(gè)域名只是為了記憶方便，可以隨意選擇）及簡(jiǎn)單說明，點(diǎn)擊下一步 選擇一個(gè)IP地址，可以指定CNC的IP，或者直接留空，留空表示使用任何可用IP，然后點(diǎn)擊完成按鈕，會(huì)出來一個(gè)對(duì)話框，提示創(chuàng)建新用戶，此步是建立一個(gè)用于訪問FTP服務(wù)器的用戶名和密碼 點(diǎn)擊下一步，會(huì)出現(xiàn)密碼設(shè)定，用戶名以及密碼可以隨便設(shè)定。設(shè)定好用戶名/密碼后，點(diǎn)擊下一步，需要指定一個(gè)工作目錄，也就是使用FTP連接后看到的目錄，這個(gè)目錄可以手動(dòng)輸入，也可以使用右面的【瀏覽】按鈕進(jìn)行瀏覽選擇 最后，我們需要對(duì)這個(gè)目錄進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，一般設(shè)為完全訪問，也可根據(jù)實(shí)際需要選擇 點(diǎn)擊【完成】，完成SERV-U新域的創(chuàng)建，此服務(wù)器域就會(huì)自動(dòng)正常運(yùn)行。FTP傳輸?shù)亩丝谔?hào)在設(shè)定的時(shí)候已經(jīng)被默認(rèn)為21，也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。
FANUC系統(tǒng)用內(nèi)部繼電器 對(duì)于R9091.0（常為0）和R9091.1（常為1）在功能指令的條件選擇上會(huì)經(jīng)常用到。
COR -021太多IJK參數(shù)同一單節(jié)內(nèi)重覆IJK指令程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式COR -022沒有定義的工作平面座標(biāo)未輸入G17,G18,G19程式編寫錯(cuò)誤決定工作平面，輸入G17;G18;或G19;COR -023語義錯(cuò)誤已取消此警報(bào)COR -024圓弧半徑錯(cuò)誤執(zhí)行G02，G03時(shí)，指定的圓弧終點(diǎn)與給定的圓弧半徑相矛盾，即按給定的圓弧半徑不可能走到指定的圓弧終點(diǎn)上，如：G03X1500Y4000R2000程式編寫錯(cuò)誤檢查程式，重新計(jì)算，始之合理COR –025加工形狀凹凸太多，Macro Stack Overflow, or invalid STKTOP[] argument1.2.STACK最多可存放(PUSH)4095個(gè)數(shù)值，超過這個(gè)量控制器會(huì)發(fā)出這個(gè)警報(bào)3. 如STKTOP[n]，n由0開始，若n的值大於stack中所存放的值-1控制器會(huì)發(fā)出這個(gè)警報(bào)1.2.堆疊存放(PUSH)太多值3. STKTOP[]的引數(shù)超過堆疊存放的值1.2.Stack已滿，不在使用push指令3.輸入合理的STKTOP[]引數(shù)COR –026系統(tǒng)程式錯(cuò)誤，Macro Stack Underflow.空的堆疊仍要取值pop()，控制器會(huì)發(fā)出這個(gè)警報(bào)Push的指令個(gè)數(shù)與Pop指令個(gè)數(shù)不同檢查程式，Push指令個(gè)數(shù)與Pop指令個(gè)數(shù)必須相同COR –027巨集程式發(fā)出警告Macro發(fā)出Alarm警報(bào)Macro判斷到不合理的情形必須停止執(zhí)行，便發(fā)出Alarm告知使用者依Alarm所顯示的內(nèi)容找出錯(cuò)誤所在COR –028系統(tǒng)程式錯(cuò)誤MACRO程式中 使用Quiet Mode程式結(jié)束時(shí)未離開Quiet Mode程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式COR –029在圓弧時(shí)變更刀長(zhǎng)補(bǔ)償G43,G44,G49後的次單節(jié)僅能接直線補(bǔ)間指令程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式COR –031在圓弧時(shí)取消半徑補(bǔ)償G40後的次單節(jié)僅能接直線補(bǔ)間指令程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式COR –032在圓弧時(shí)啟動(dòng)半徑補(bǔ)償G41,G42後的次單節(jié)僅能接直線補(bǔ)間指令程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式COR –033,A,R或,C命令用法不當(dāng),A,R或,C指令使用時(shí)機(jī)不符合規(guī)格要求程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式前,後單節(jié)是否符合規(guī)格要求COR –034命令語意相衝突已取消此警報(bào)COR –035角隅太小無法插入圓角或倒角插入圓角或倒角的前後單節(jié)夾角過小導(dǎo)致系統(tǒng)無法計(jì)算程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式前,後單節(jié)是否符合規(guī)格要求COR –036不適當(dāng)?shù)?A角度命令,A僅能在直線補(bǔ)間單節(jié)有效程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式前,後單節(jié)是否符合規(guī)格要求COR –037角隅太小無法插入圓角或倒角插入圓角或倒角的前後單節(jié)夾角過小導(dǎo)致系統(tǒng)無法計(jì)算程式編寫錯(cuò)誤請(qǐng)檢查加工程式前,後單節(jié)是否符合規(guī)格要求COR –038不正確的單節(jié)跳躍開關(guān)號(hào)碼COR –039使用量測(cè)功能不可以啟動(dòng)刀具半徑補(bǔ)償COR -040單節(jié)終點(diǎn)超過軟體行程極限程式中座標(biāo)位置超過機(jī)臺(tái)所設(shè)的軟體行程極限程式錯(cuò)誤檢查加工程式，修正座標(biāo)位置
兩種攻絲方式的比較 1 以前的加工中心為了攻絲 , 一般都是根據(jù)所選用的絲錐和工藝要求 , 在加工程序中編入一個(gè)主軸轉(zhuǎn)速和正 /反轉(zhuǎn)指令 , 然后再編人 G84／G74 固定循環(huán) , 在固定循環(huán)中給出有關(guān)的數(shù)據(jù) , 其中 Z 軸的進(jìn)給速度是根據(jù) F =絲錐螺距×主軸轉(zhuǎn)速得出 , 這樣才能加工出需要的螺孔來。雖然從表面上看主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度是根據(jù)螺距配合運(yùn) 行的 , 但是主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是不受控的 , 而且主軸的角度位置與 Z 軸的進(jìn)給沒有任何同步關(guān)系 , 僅僅依靠恒定的主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度的配合是不夠的。主軸的轉(zhuǎn)速在攻絲的過程中需要經(jīng)歷一個(gè)停止 －正轉(zhuǎn) － 停止 － 反轉(zhuǎn) － 停止的過程 , 主軸要加速－制動(dòng)－加速－制動(dòng) , 再加上在切削過程中由于工件材質(zhì)的不均勻 , 主軸負(fù)載波動(dòng)都會(huì)使 主軸速度不可能恒定不變。對(duì)于進(jìn)給 Z 軸 , 它的進(jìn)給速度和主軸也是相似的 , 速度不會(huì)恒定 , 所以兩者不可能配合得天衣無縫。這也就是當(dāng)采用這種方式攻絲時(shí) , 必須配用帶有彈簧伸縮裝置的夾頭 , 用它來補(bǔ)償 Z 軸進(jìn)給與 主軸轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的螺距誤差。如果我們仔細(xì)觀察上述攻絲過程 , 就會(huì)明顯地看到 , 當(dāng)攻絲到底 ,Z 軸停止了而主軸沒有立即停住 ( 慣量 ), 攻絲彈簧夾頭被壓縮一段距離 , 而當(dāng) Z 軸反向進(jìn)給時(shí) , 主軸正在加速 , 彈簧夾頭被拉 伸 , 這種補(bǔ)償彌補(bǔ)了控制方式不足造成的缺陷 , 完成了攻絲的加工。對(duì)于精度要求不高的螺紋孔用這種方法加工 尚可以滿足要求 , 但對(duì)于螺紋精度要求較高 ,6H 或以上的螺紋以及被加工件的材質(zhì)較軟 ( 銅或鋁 ) 時(shí) , 螺紋精度將 不能得到保證。還有一點(diǎn)要注意的是 , 當(dāng)攻絲時(shí)主軸轉(zhuǎn)速越高 ,Z 軸進(jìn)給與螺距累積量之間的誤差就越大 , 彈簧 夾頭的伸縮范圍也必須足夠大 , 由于夾頭機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制 , 用這種方式攻絲時(shí) , 主軸轉(zhuǎn)速只能限制在 600r/min 以 下。 剛性攻絲就是針對(duì)上述方式的不足而提出的 , 它在主軸上加裝了位置編碼器 , 把主軸旋轉(zhuǎn)的角度位置反饋給 技控系統(tǒng)形成位置閉環(huán) , 同時(shí)與 Z 軸進(jìn)給建立同步關(guān)系 , 這樣就嚴(yán)格保證了主軸旋轉(zhuǎn)角度和 Z 軸進(jìn)給尺寸的線 生比例關(guān)系。因?yàn)橛辛诉@種同步關(guān)系 , 即使由于慣量、加減速時(shí)間常數(shù)不同、負(fù)載波動(dòng)而造成的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度 或 Z 軸移動(dòng)的位置變化也不影響加工精度 , 因?yàn)橹鬏S轉(zhuǎn)角與 Z 軸進(jìn)給是同步的 , 在攻絲中不論任何一方受干擾發(fā)生變化 , 則另一方也會(huì)相應(yīng)變化 , 并永遠(yuǎn)維持線性比例關(guān)系。如果我們用剛性攻絲加工螺紋孔 , 可以很清楚地 看到 , 當(dāng) Z 軸攻絲到達(dá)位置時(shí) , 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)與 Z 軸進(jìn)給是同時(shí)減速并同時(shí)停止的 , 主軸反轉(zhuǎn)與 Z 軸反向進(jìn)給同樣 保持一致。正是有了同步關(guān)系 , 絲錐夾頭就用普通的鉆夾頭或更簡(jiǎn)單的專用夾頭就可以了 , 而且剛性攻絲時(shí) , 只要刀具 ( 絲錐 ) 強(qiáng)度允許 , 主軸的轉(zhuǎn)速能提高很多 ,4 000r/min 的主軸速度已經(jīng)不在話下。加工效率提高 5 倍以上, 螺紋精度還得到保證 , 目前已經(jīng)成為加工中心不可缺少的一項(xiàng)主要功能。 2 剛性攻絲功能的實(shí)現(xiàn) 從電氣控制的角度來看 , 精工系統(tǒng)只要具有主軸角度位置控制和同步功能 , 機(jī)床就能進(jìn)行剛性攻絲 , 當(dāng)然還需在機(jī)床上加裝反饋主軸角度的位置編碼器。要正確地反映主軸的角度位置 , 最好把編碼器與主軸同軸聯(lián)接 , 如果限于機(jī)械結(jié)構(gòu)必需通過傳動(dòng)鏈聯(lián)接時(shí) , 要堅(jiān)持 1:1 的傳動(dòng)比 , 若用皮帶 , 則非同步帶不可。還有一種可能 , 那就是機(jī)床主軸和主軸電動(dòng)機(jī)之間是直連 , 可以借用主軸電動(dòng)機(jī)本身帶的內(nèi)部編碼器作主軸位置反饋 , 節(jié)省二項(xiàng)開支。 除去安裝必要的硬件外 , 主要的工作是梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)調(diào)試。市面上有多種精工系統(tǒng) , 由于廠家不 同 , 習(xí)慣各異 , 對(duì)剛性攻絲的信號(hào)安排和處理是完全不一樣的。我們?cè)?jīng)設(shè)計(jì)和調(diào)試過幾種常用精工系統(tǒng)的剛性攻絲控制程序 , 都比較繁瑣。調(diào)試人員不易理解梯形圖控制程序 , 特別是第一臺(tái)樣機(jī)調(diào)試周期長(zhǎng) , 不利于推廣和使用。盡管如此 , 加工中心有了該項(xiàng)功能 , 擴(kuò)大了加工范圍 , 受到用戶的青睞。 3 不用設(shè)計(jì)梯形圖實(shí)現(xiàn)剛性攻絲 在 FANUC Oi 精工系統(tǒng)里 , 參數(shù) N0.5200#0 如果被設(shè)定為 0, 那么剛性攻絲就需要用 M 代碼指定。一般情況 下 , 我們都使用 M29, 而在梯形圖中也必須設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)的順序程序 , 這對(duì)初次嘗試者來說還有一定的困難。 正常的情況下 , 沒有特殊要求時(shí) , 主軸參數(shù)初始化后把參數(shù) No.5200#0 設(shè)定為 1, 其它有關(guān)參數(shù)基本不動(dòng) , 也不用增加任何新的控制程序 , 這樣就簡(jiǎn)單多了。在運(yùn)行調(diào)試中要根據(jù)機(jī)床本身的機(jī)械特性設(shè)置剛性攻絲必須的一組參數(shù) (見表 l) 。參數(shù)設(shè)置好后就可以直接使用固定循環(huán) G84/G74 指令編程 , 其格式舉例如下 : 表 1 剛性攻絲參數(shù)表 功 能 參 數(shù) 攻絲最高主軸轉(zhuǎn)速 N0.5241 - N0.5244 主軸與攻絲軸的時(shí)間常數(shù) N0.5261 - No.5264 剛性攻絲軸回路增益 N0.5280 - N0.5284 剛性攻絲時(shí)攻絲軸移動(dòng)位置偏差量的極限值 N0.5310 剛性攻絲時(shí)主軸移動(dòng)位置偏差量的極限值 N0.5311 剛性攻絲時(shí)的攻絲軸停止時(shí)的位置偏差量極限值 N0.5312
一、伺服放大器的熱保護(hù)斷開如何處理。1． 我們?cè)谔幚磉@方面的問題時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)我們關(guān)機(jī)一段時(shí)間后，再開機(jī)（加工中心），如果沒有報(bào)警產(chǎn)生，則可能是精工機(jī)床的負(fù)載太大，又或者是伺服電機(jī)出現(xiàn)了故障，這時(shí)需要檢修機(jī)械或者是更換伺服電機(jī)。2． 如果這臺(tái)精工機(jī)床還有出現(xiàn)報(bào)警的情況，那么需要檢查一下伺服電機(jī)上的熱保護(hù)開關(guān)是否斷開或反饋線斷線，如果是這方面出現(xiàn)了問題，我們要及時(shí)處理一下。3． 更換伺服放大器。二、當(dāng)發(fā)現(xiàn)伺服放大器檢測(cè)到電機(jī)負(fù)載太大（硬件檢測(cè)）的時(shí)候，我們應(yīng)該如何處理這類問題呢？1． 首先要細(xì)心檢查一下電機(jī)的機(jī)械負(fù)載是否太高了，太高的話需要處理。2． 還要檢查一下電機(jī)是不是轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活了（當(dāng)出現(xiàn)有機(jī)械摩擦的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)這種情況）。三、如果我們發(fā)現(xiàn)精工機(jī)床伺服放大器檢測(cè)到放電電路熱保護(hù)斷開。1． 遇到這種情況，首先要檢查是否連接有外部放電單元，如果沒有，連接器CX11-6必須短接。2． 觀察如果不是一開機(jī)就有此報(bào)警，而是加工到一定時(shí)間后才報(bào)警，關(guān)機(jī)等一段時(shí)間后再開無報(bào)警，則檢查是否機(jī)械側(cè)故障，或有頻繁加減速，修改加工程序或機(jī)械檢修。3． 用萬用表檢查連接器的CX11-6兩端是否短路，如果開路，更換放電單元或連接線。4． 伺服放大器的內(nèi)部過熱檢測(cè)電路故障，更換伺服放大器。參考點(diǎn)返回異常報(bào)警。按正確的方法重新進(jìn)行參考點(diǎn)返回操作。靜止或移動(dòng)過程中伺服位置誤差值太大，超出了允許的范圍。1．檢查一下PMM參數(shù)110（靜止誤差允許值）以及182（移動(dòng)時(shí)的誤差允許值）是否與出廠時(shí)的一致。2．如果遇到這種情況是一開機(jī)就出現(xiàn)的報(bào)警，那么我們可以知道，這時(shí)候的指令電機(jī)根本沒有旋轉(zhuǎn)，而有可能是伺服放大器或電機(jī)故障，檢查一下電機(jī)或動(dòng)力線的絕緣，以及各個(gè)連接線是否有出現(xiàn)松動(dòng)。三，當(dāng)我們檢測(cè)到主回路有異常電流的時(shí)候該如何處理。1． 首先要檢查一下PMM參數(shù)的設(shè)定是否正確：30（為電機(jī)代碼），70-72，78，79，84-90，如果在正常加工過程中突然出現(xiàn)，而沒有人動(dòng)過參數(shù)，則不用再去檢查。2． 我們可以拆下電機(jī)動(dòng)力線，再上電檢查一下，如果還有報(bào)警產(chǎn)生，則需要更換伺服放大器，如果沒有報(bào)警產(chǎn)生的情況，我們可以用兆毆表檢查電機(jī)的三相或動(dòng)力線與地線之間的絕緣電阻，如果出現(xiàn)絕緣異常，那么我們需要更換電機(jī)或者是動(dòng)力線。3． 如果電機(jī)絕緣和三相電阻正常，更換編碼器，或伺服放大器。還有一個(gè)問題是，當(dāng)精工加工中心的系統(tǒng)開機(jī)自檢后，如果沒有出現(xiàn)急停和報(bào)警，則發(fā)出*MCON信號(hào)給此伺服放大器，我們的伺服放大器接收到該信號(hào)后，接通主繼電器，送回*DRDY信號(hào)，如果系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有接收到VRDY信號(hào)，則發(fā)出此報(bào)警，因此，上述所有通路都是故障點(diǎn)。1． 如果您的精工加工中心出現(xiàn)這種情況，大家要檢查各個(gè)插頭是否接觸不良，包括指令線和反饋線。2． 除了第一項(xiàng)，我們還要查一下LED是否有顯示，如果沒有顯示，那么則有可能是板上未通電或電源回路壞。需要徹底檢查一下外部24V是否處于正常的狀態(tài)。3． 查一下外部交流電壓是否都屬于正常，這時(shí)包括3相200V輸入（連接器CX11-1），24V直流（連接器CX11-4）4． 查控制板上各直流電壓是否正常，如果有異常，檢查板上的保險(xiǎn)及板上的電源回路有無燒壞的地方，如果不能自己修好，更換放大器或送FANUC修理。5． 除了以上四點(diǎn)之外，大家還需要仔細(xì)觀察一下，加工中心上的REAY綠燈是否變亮后（吸合）又滅，還是根本就不吸合（一直不亮）。如果我們看到的情況是吸合后再斷開，那么根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷則有可能是繼電器的觸點(diǎn)不好，需要更換繼電器，而如果是木工機(jī)械或粉塵較大的工作環(huán)境，那么還可以判斷是繼電器的觸點(diǎn)不好。如果根本就不吸合，那么該單元的繼電器線圈不好或控制板不好或有斷線，可通過測(cè)繼電器的線圈電阻來判斷是否正確。6． 觀伺服單元的上是否還有別的報(bào)警，如果有，則需要先排除此報(bào)警。7． 檢查J5X（*ESP）是否異常，將該插頭拔下，用萬用表測(cè)量插腳17和20之間應(yīng)短路。如果為開路，則為急?；芈酚泄收稀?． 檢查CX11-6熱控回路是否斷開。正常都應(yīng)該短接或短路。9． 如果以上都正常，則為CN1指令線或系統(tǒng)I/O LINK故障。10． 檢查系統(tǒng)是否有其他報(bào)警，比如電機(jī)反饋報(bào)警，如果有，先排除此報(bào)警。
宏程序在加工中心在線測(cè)量中的應(yīng)用 加工中心在線測(cè)量系統(tǒng)是構(gòu)成精工機(jī)床質(zhì)量保證體系的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前可以利用在加工中心上直接配備觸發(fā)式測(cè)頭進(jìn)行在線檢測(cè)，它將加工和檢測(cè)集成在一起，減少了測(cè)量時(shí)間，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)部分三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量功能。但是利用這種方法測(cè)量零件，其檢測(cè)程序的編制往往比較繁瑣、易錯(cuò)、無通用性。將精工宏程序引入到在線檢測(cè)中，用戶可以自行開發(fā)出一些宏程序庫，并通過對(duì)宏程序賦值調(diào)用的方法，生成所需要的實(shí)際測(cè)量程序，控制加工中心自動(dòng)完成測(cè)量任務(wù)。尤其對(duì)于復(fù)雜零件，可以極大地減少編程量，提高測(cè)量效率和準(zhǔn)確性。１ 檢測(cè)對(duì)象 加工中心在線檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)對(duì)象為在加工中心上進(jìn)行加工的零件。加工中心一般適宜加工比較復(fù)雜、工序多、要求高的零件。實(shí)際上這些復(fù)雜的零件大多是由幾種基本體組合而成的，也就是常說的組合體。我們可以將一個(gè)復(fù)雜零件按照不同特征分解為不同的基本體，分別對(duì)這些基本體進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得組合體的測(cè)量數(shù)據(jù)。例如在檢測(cè)兩孔中心距的過程中，可通過兩次調(diào)用測(cè)量圓孔的宏程序得出兩孔的中心坐標(biāo)，再計(jì)算出兩圓孔中心距。 基本體的測(cè)量包括常見的點(diǎn)、線、面、圓孔、圓柱、圓錐，凸臺(tái)類、凹槽類、球、橢圓等等。可對(duì)這些基本體分別開發(fā)出相應(yīng)的測(cè)量宏程序組成宏程序庫，對(duì)于使用較多的形體還可以隨時(shí)加入到庫中，不斷完善和豐富用戶宏程序庫。２ 檢測(cè)路徑的規(guī)劃 加工中心在線檢測(cè)系統(tǒng)是一種通過采樣來進(jìn)行測(cè)量的系統(tǒng)，對(duì)于采到的點(diǎn)可以肯定地判斷是否在公差允許的范圍內(nèi)，對(duì)于未采到的點(diǎn)卻不能。這樣一來，雖然采到的點(diǎn)全部在公差允許的范圍內(nèi)，但據(jù)此并不能保證未采到的點(diǎn)也在公差范圍內(nèi)。而且采樣點(diǎn)的數(shù)量及分布的不同往往會(huì)有不同的測(cè)量結(jié)果。通常情況下，采用增加測(cè)量點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法來提高測(cè)量精度，但測(cè)量點(diǎn)數(shù)的增加會(huì)使測(cè)量效率大大降低。如何協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系是在線檢測(cè)系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容。對(duì)測(cè)量點(diǎn)的選擇原則是：首先要滿足檢測(cè)精度的要求；其次要盡量提高測(cè)量效率。在生成檢測(cè) 路徑時(shí)，盡可能使測(cè)量路徑最短。例如圓孔的測(cè)量可采用４點(diǎn)測(cè)量方法，先沿ｙ向進(jìn)行圓心找正，然后沿ｘ 向測(cè)量，再沿ｙ向測(cè)量。其測(cè)量路徑軌跡如圖１所示。 在進(jìn)行在線檢測(cè)的路徑規(guī)劃時(shí)，首先要對(duì)零件所有特征的可測(cè)性進(jìn)行檢查，然后按照可測(cè)性將零件的特征進(jìn)行分組。對(duì)基準(zhǔn)特征的檢測(cè)必須在以其為基準(zhǔn)的其它特征檢測(cè)之前進(jìn)行，因此零件初次裝夾之后，有關(guān)的基準(zhǔn)特征應(yīng)該是可測(cè)的。３宏程序庫的建立３．１ 引入宏程序的意義 在實(shí)際應(yīng)用中，通常希望表示某一類零件的形狀和尺寸的程序指令是一個(gè)變量而不是一個(gè)確定值，針對(duì)這一類零件，可以通過賦值的方法獲得它的實(shí)際尺寸，我們把這類程序稱為宏程序體，簡(jiǎn)稱宏程序。由此可以看出，精工語言的編制規(guī)則及指令形式雖與計(jì)算機(jī)語言不同，但使用方法是一致的。其中的宏程序就相當(dāng)于計(jì)算機(jī)語言中的子程序，只有調(diào)用賦值時(shí)才能運(yùn)行。因此在測(cè)量過程中可以利用宏程序的這一特點(diǎn)編制測(cè)量宏程序庫，通過調(diào)用賦值自動(dòng)生成測(cè)量程序。圖２為宏程序的調(diào)用示意圖。 摘要： 分析了宏程序編制的基本原則，開發(fā)出了多種基本體和組合體的測(cè)量宏程序庫。通過對(duì)宏程序的調(diào)用賦值，可以自動(dòng)完成各種復(fù)雜零件的測(cè)量任務(wù)，提高了測(cè)量效率。 兩圓孔中心距的測(cè)量主程序表 主程序 ％Ｏ７４０１； Ｇ５４Ｇ９０Ｇ００Ｘ０Ｙ０Ｚ０；Ｇ６５Ｐ７４００Ｂ５．Ｃ５００．Ｆ５０．Ｓ５．Ｔ２．Ａ５０．Ｄ７０．；＃１４＝＃１２０；＃１５＝＃１２１； Ｇ６５Ｐ７４００Ｂ５．Ｃ５００．Ｆ５０．Ｓ５．Ｔ２．Ａ１００．Ｄ４５．； ＃４＝ＳＱＲ（（＃１４－＃１２０）＊（＃１４－＃１２０）＋（＃１５－＃１２１）＊（＃１５－＃１２１））；ＰＯＰＥＮ；ＤＰＲＮＴ［Ａ＃４［３５］］；ＰＣＬＯＳ；Ｍ３０；％ 說明 程序開始標(biāo)志 程序號(hào) 工件坐標(biāo)系設(shè)定調(diào)用測(cè)量圓孔１的宏程序 取出圓孔中心坐標(biāo)Ｘ值取出圓孔中心坐標(biāo)Ｙ值調(diào)用測(cè)量圓孔２的宏程序 計(jì)算兩孔中心距打開通訊口輸出兩孔中心距值關(guān)閉通訊口程序結(jié)束程序結(jié)束標(biāo)志３．２用戶宏程序基本檢測(cè)指令 Ｇ３１是在線檢測(cè)程序中最常用的基本檢測(cè)指令，它 是精工系統(tǒng)自定義的帶有續(xù)效性的跳步指令。指令工作原理是：當(dāng)測(cè)頭碰觸工件表面時(shí)，接觸信號(hào)發(fā)生，控制系統(tǒng)接收此信號(hào)并同時(shí)將ｘ、ｙ、ｚ坐標(biāo)值儲(chǔ)存起來并保持不變，僅當(dāng)下一個(gè)跳越信號(hào)發(fā)出后才能改變，然后立即停止執(zhí)行該程序段的剩余部分，轉(zhuǎn)向下一個(gè)程序段。Ｇ９２是工件坐標(biāo)系設(shè)定指令，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)就是程序的原點(diǎn)（或編程零點(diǎn)）。這是一個(gè)非運(yùn)動(dòng)指令，設(shè)定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。Ｍ０２為程序結(jié)束指令，它的功能是在完成程序段的所有指令后，使主軸進(jìn)給等停止。外部輸出指令是加工中心在線測(cè)量系統(tǒng)與外部處理器進(jìn)行通訊的重要指令，它包括開通指令ＰＯＰＥＮ；關(guān)閉指令ＰＣＬＯＳ；數(shù)據(jù)輸出指令ＢＰＲＮＴ和ＤＰＲＮＴ。３．３ 用戶宏程序中變量的種類 變量可分為局部變量、公用變量和系統(tǒng)變量三類，各類變量的用途和性質(zhì)是不同的。局部變量＃１￣＃３３，它是在一個(gè)宏程序中局部使用的變量，用于自變量的轉(zhuǎn)換。公用變量＃１００￣＃１４９和＃５００￣＃５０９，它對(duì)于由主程序調(diào)用的各宏程序是公用的，斷電將清除＃１００￣＃１４９的公用變量，而＃５００￣＃５０９的公用變量卻不被清除，具有斷電保護(hù)功能。系統(tǒng)變量有明確的使用規(guī)定，用戶不能隨意使用。３．４ 用戶宏程序開發(fā)的原則 每個(gè)宏程序開發(fā)過程都不是孤立的。為了形成一個(gè)功能強(qiáng)大的檢測(cè)系統(tǒng)，宏程序的開發(fā)就必須遵循某些共同約定，以形成一套完整的宏程序功能體系。因此，針對(duì)完成某一種測(cè)量功能的宏程序的開發(fā)，編程者往往要考慮以下幾個(gè)問題： （１）由于精工系統(tǒng)不同，宏程序變量和精工指令也不盡相同。為了得到一個(gè)通用的宏程序體系，編程者要對(duì)各種系統(tǒng)進(jìn)行廣泛的比較和分析。 （２）機(jī)床類型與測(cè)頭類型也會(huì)影響宏程序的編制。由于機(jī)床和測(cè)頭類型的不同組合可使不可測(cè)面與可測(cè)面相互轉(zhuǎn)化。比如：三軸立式加工中心上，若工件位置不動(dòng)，單向測(cè)頭無法測(cè)垂直于Ｚ軸的孔，而對(duì)垂直分布式測(cè)頭來說則成為可能。 （３） 要明確測(cè)量對(duì)象屬序前測(cè)量還是屬序中或序后測(cè)量。序前測(cè)量時(shí)不知被測(cè)零件的位置坐標(biāo)，需手動(dòng)導(dǎo)引測(cè)頭進(jìn)入測(cè)量區(qū)；而序中或序后測(cè)量由于有準(zhǔn)確的位置坐標(biāo)，可通過程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。 （４）根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象，選定與之相匹配的測(cè)量方法，規(guī)劃最優(yōu)檢測(cè)路徑。 （５）所用公用變量是否與整個(gè)宏程序系統(tǒng)相統(tǒng)一。若＃５００～＃５０４用來保存特定信息或其它重要參數(shù)，就不能用它來保存坐標(biāo)值。即對(duì)于一個(gè)完整的宏程序系統(tǒng)，其公用變量的使用尤其是保持型公用變量的使用都要遵循最初的設(shè)計(jì)和安排。做到這一點(diǎn)可保證子程序間無誤地傳遞數(shù)據(jù)。 （６）由于局部變量擔(dān)負(fù)著調(diào)用子程序時(shí)參數(shù)傳遞的 任務(wù)，因此對(duì)于局部變量的使用也要注意進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃，保證所有參數(shù)含義的一致，例如宏程序都使用Ｃ傳遞接觸速度，Ｓ傳遞測(cè)球直徑等。３．５用戶宏程序開發(fā)舉例 下面以測(cè)量?jī)蓚€(gè)圓孔中心距為例來說明宏程序在加工中心在線檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用，兩圓孔直徑分別為５０ｍｍ和１００ｍｍ。測(cè)量設(shè)備為ＦＡＮＵＣ６Ｍ精工系統(tǒng)、ＭＡＫＩＮＯ立式加工中心、ＲＥＮＩＳＨＡＷＭＰ３型測(cè)頭。在線檢測(cè)軟件界面如圖３所示。 在檢測(cè)之前先確定機(jī)床類型、測(cè)頭種類及精工系統(tǒng)類型，然后設(shè)定測(cè)量參數(shù)，像測(cè)球直徑、后退距離、測(cè)量重復(fù)次數(shù)等。調(diào)用測(cè)量圓孔的宏程序，根據(jù)第一個(gè)孔的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行賦值，生成第一個(gè)孔的測(cè)量程序，并在程序編輯區(qū)顯示出來，再次調(diào)用圓孔的測(cè)量宏程序，重復(fù)上一步驟，顯示出第二個(gè)孔的實(shí)際測(cè)量程序，然后再對(duì)檢測(cè)程序作進(jìn)一步的編輯，最終生成兩孔中心距的檢測(cè)程序。經(jīng)編輯后的測(cè)量?jī)煽字行木嗟臏y(cè)量主程序?yàn)橄卤硭?。最后將生成的測(cè)量程序通過串行通訊接口傳輸給加工中心進(jìn)行檢測(cè)。
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