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精准定位和拐角减速控制指令

【摘要】:精确定位将影响加工效率,因此,在拐角轮廓要求不高时,可以通过指令G64撤销G61模态功能,使机床恢复连续切削运动。在FS-0iMD上,前者称为拐角自动减速功能,后者称为拐角倍率控制功能。通过CNC参数PRM1602.4的设定,CNC可选择如下两种方式之一进行拐角自动减速。1)PRM1602.4=0:当两程序段相交的轮廓线夹角小于CNC参数PRM1740所设定的值时,拐角自动减速。PRM1713/PRM1714:图4.1-3所示的拐角减速区Le/Ls定义,刀具在Le/Ls区域内拐角倍率生效,进给速度将被减小。

1.单向定位

单向定位可以消除机械传动系统间隙对定位精度的影响。FS-0iMD可以通过G60指令生效单向定位功能,G60指令的编程格式如下:

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执行G60指令刀具的移动轨迹如图4.1-2所示,单向定位的定位方向和“过冲量”均可以通过CNC参数予以设定。

单向定位的动作是断续的,当轴运动方向和单向定位方向相同时,运动轴在距离定位点1个“过冲量”的位置暂停,然后进行定位;当轴运动方向和单向定位方向相反时,运动轴将越过定位点1个“过冲量”的位置暂停,然后进行定位。

一般而言,G60为单段有效指令,但可根据需要,通过CNC参数PRM5431.0的设定,使之成为模态代码。

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图4.1-2 单向定位

2.精确停止和连续切削

数控机床上,由于机械传动部件刚性、电气控制延时等因素的影响,使得刀具的实际运动总是滞后于CNC的指令,即两者间存在位置跟随误差。跟随误差将影响加工轨迹转换点(拐角)的轮廓,在拐角处,CNC认为某一轴已到位,需要转入下一程序段的运动;而实际刀具运动还存在跟随误差,因此,需要通过闭环调整消除误差,这样就导致了拐角处出现圆弧,从而影响轮廓特性。。

FS-0iMD的指令G09、G61用于精确停止控制,指令生效后,运动轴在程序段的终点需要进行减速、定位动作,只有在位置跟随误差到达精确定位允差范围后,才能执行下一程序段,从而保证了轮廓的精度。指令G09与G61的功能相同,但G09为单段有效指令,G61是模态指令。

精确定位将影响加工效率,因此,在拐角轮廓要求不高时,可以通过指令G64撤销G61模态功能,使机床恢复连续切削运动。

3.拐角减速

拐角减速有两方面的作用:一是减小前述的拐角轮廓误差;二是减小图4.1-3所示的内侧切削加工时的负载。在FS-0iMD上,前者称为拐角自动减速功能,后者称为拐角倍率控制功能。

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图4.1-3 内侧切削

拐角自动减速是FS-0iMD的基本功能,它可由CNC自动实现,不需要编程。通过CNC参数PRM1602.4的设定,CNC可选择如下两种方式之一进行拐角自动减速。

1)PRM1602.4=0:当两程序段相交的轮廓线夹角小于CNC参数PRM1740所设定的值时,拐角自动减速。

2)PRM1602.4=1:当两程序段的进给速度差大于CNC参数PRM1781所设定的值时,拐角自动减速。

当相交轮廓的符合以上条件时,CNC将检查刀具在轮廓相交处的进给速度,如进给速度大于CNC参数PRM1741所设定的值,则在程序终点进行自动减速、将进给速度降至PRM1741设定值,然后进入下一程序段的加工;如进给速度小于CNC参数PRM1741设定值,则直接进入下一程序段的加工。

拐角倍率控制需要通过指令G62实现,指令生效后,CNC可以自动改变拐角区域的进给速度倍率,避免切削过载。拐角倍率控制需要在CNC中设定如下参数。

PRM1711:内侧拐角定义,当两程序段的轮廓夹角小于本参数设定时,需要进行拐角倍率控制。

PRM1712:拐角倍率设定,它是对拐角处进给速度的调整系数。

PRM1713/PRM1714:图4.1-3所示的拐角减速区Le/Ls定义,刀具在Le/Ls区域内拐角倍率生效,进给速度将被减小。

拐角倍率控制功能只有在刀具半径补偿有效期间才能生效,如刀具半径为0或半径补偿功能无效,则拐角倍率控制功能将无效。