FANUC系统刚性攻丝功能详解
FANUC系统刚性攻丝功能详解
常规的刚性攻丝
刚性攻丝是指通过系统控制攻丝轴和主轴执行同步控制，取代传统的使用浮动卡头来进行的攻丝加工，因此可以实现高速攻丝。
刚性攻丝循环时，主轴的旋转和进给轴的进给之间总是保持同步。也就是说，
在刚性攻丝时，主轴的旋转不仅要实现速度控制，而且要实行位置的控制。主轴
的旋转和攻丝轴的进给要实现直线插补，在孔底加工时的加/减速仍要满足同步
条件以提高刚性攻丝的精度。
在普通的攻丝循环时，主轴的旋转和攻丝轴的进给量是分别控制的，主轴和进给
轴的加/减速也是独立处理的，所以不能够严格地保证同步关系，特别是攻丝轴
到达孔的底部时，主轴和进给轴减速到停止，之后又加速反向旋转过程时，满足
同步关系将更加困难。所以，一般情况下，攻丝是通过在刀套内安装柔性弹簧补
偿进给轴的进给来改善攻丝的精度的。
FSSB高速刚性攻丝
不同于此前的0iD系统，0iF系统中主轴和伺服通讯方式都已采用FSSB光缆通讯，伺服侧可以更快的获取到主轴位置信息，实现同步性优异的刚性攻丝。
使用FSSB高速刚性攻丝，可以获得比普通刚性攻丝更快的效率，同时保证攻丝误差更低，精度更高。
智能刚性攻丝
使用FSSB高速刚性攻丝相比常规的普通刚性攻丝，攻丝效率和攻丝质量可以得到较大幅度的提升。如果针对攻丝效率还需要进一步提升的话，那么智能刚性攻丝将是较好的选择。
使用智能刚性攻丝，在主轴正反转加减速过程中，保持全功率输出，从而保证在所有速度范围内使用最大扭矩输出。
可以看到，借助主轴的加减速的提升，智能刚性攻丝在FSSB刚性攻丝的基础上进一步提升攻丝效率。但同时也需看到，由于主轴的全功率输出，这使得加工过程的要求（刀具，主轴，切削液）更为苛刻。
刚性攻丝回退
刚性攻丝是加工常用功能，在攻丝过程中，由于工件装卡精度或者加工程序编写等原因，断锥现象是比较常见的。刚性攻丝回退功能可以在异常中断后（急停、复位、断电等），通过G代码指令，执行刚性攻丝回退动作，将攻丝轴退回到R 点位置，将刀具安全退出。
执行回退的触发方式较多，有PMC信号方式也有G代码方式，其中以G 代码实现回退最为简单，其格式为：
G30P99M29Sxxx
需注意的是Sxxx需要和之前的攻丝模态保持一致，使得刀具按照原来的转速和速度反转退出到安全位置，否则回退过程中会进一步损坏丝锥，并影响主轴性能乃至寿命。
在刚性攻丝时，主轴旋转一转所对应钻孔轴的进给量必须和攻丝的螺距相等，即必须满足如下的条件：
P=F/S
P：攻丝的螺距(mm)
F：攻丝轴的进给量(mm/min)
S：主轴的速度(rpm)
刚性攻丝循环的过程中主轴的旋转和进给轴的进给之间总是保持同步。也就是说，在刚性攻丝时，主轴的旋转不仅要实现速度控制，而且要实行位置的控制。主轴的旋转和攻丝轴的进给要实现直线插补，在孔底加工时的加/减速仍要满足以下的条件以提高刚性攻丝的精
度。
在普通的攻丝循环时G74/G84(M系列),G84/G88(T系列)，主轴的旋转和Z 轴的进给量是分别控制的，主轴和进给轴的加/减速也是独立处理的，所以不能够严格地满
足以上的条件，特别是攻丝到达孔的底部时，主轴和进给轴减速到停止，之后又加速反向旋转过程时，满足以上的条件将更加困难。所以，一般情况下，攻丝是通过在刀套内安装柔性弹簧补偿进给轴的进给来改善攻丝的精度的。
刚性攻丝的指令
刚性攻丝可以通过以下的任何一种指令完成：
1）刚性攻丝指令在G74/G84(M series)或G84/G88(T series)之前指定，如：
_M29S_____；
G84(G88)X_C_(Z_C_)Z_(X_)R_P_F_K_；
2）刚性攻丝指令与攻丝指令G74/G84(M series)或G84/G88(T series)在同一程序段，如:
G84(G88)X_C_(Z_C_)Z_(X_)R_P_F_K_M29S_;
3）G74/G84(M series)或G84/G88(T series)作为刚性攻丝指令G84X_Y_Z_R_P_F_K_；为标准攻丝循环指令
G74X_Y_Z_R_P_F_K_；为反螺纹攻丝循环指令
刚性攻丝有两种方式：
每转进给刚性攻丝(G99)和每分进给刚性攻丝(G98)。下例为每转进给刚性攻丝方式（G99）。加工螺距为1mm，主轴转速为1000rpm。
O0001；
G99；
G00X120.0Y100.0；
M29S1000；
G84Z-100.0R-20.0F1.0；
G80；
下例为切削上述螺纹的每分进给方式（每分进给方式中，F/S指定螺距）。
O0002;
G98；
G00X120.0Y100.0；
M29S1000；
G84Z-100.0R-20.0F1000；
G80；
刚性攻丝的配置
刚性攻丝中需要伺服轴和攻丝主轴之间的位置同步，所以使用电机编码器或外置编码器提供一转信号，常见的配置方案和相关参数设定如下：
2）使用α位置编码器S时
参数号设定值备注
4000#00/1主轴和电机的旋转方向相同/相反4001#40/1主轴和编码器的旋转方相同/相反4002#3,2,1,00,1,0,0使用a位置编码器S做位置反馈4003#7,6,5,40,0,0,0主轴传感器的齿数
4010#2,1,0取决于电机设定电机传感器类型
4011#2,1,0初始化自动设定电机传感器齿数
4056-4059根据具体配置电机和主轴的齿轮比
3）使用MZi、BZi、CZi编码器作为电机传感器时
参数号设定值备注
4000#00/1主轴和电机的旋转方向相同/相反
4002#3,2,1,00,0,0,1使用电机传感器做位置反馈
4010#2,1,00,0,1在电机传感器中使用MZi、BZi、或CZi类型4011#2,1,0初始化自动
电机传感器齿数
设定
4056-4059100或1000电机和主轴的齿轮比为1:1
4）使用分离式BZi、CZi传感器作主轴位置编码器时
参数号设定值备注
4000#00/1主轴和电机的旋转方向相同/相反4001#40/1主轴和编码器的旋转方相同/相反4002#3,2,1,00,0,1,1使用分离型BZi或CZi做位置反馈4003#7,6,5,4根据检测器而定主轴传感器的齿数
4010#2,1,0根据检测器而定设定电机传感器类型
4011#2,1,0根据检测器而定电机传感器齿数
4056-4059根据具体配置电机和主轴的齿轮比
5）使用外部一转信号时
参数号设定值备注
4000#00/1主轴和电机的旋转方向相同/相反4002#3,2,1,00,0,0,1使用电机的传感器做位置反馈4004#21使用外部一转信号
外部开关信号类型
4004#3根据检测器确定
(参考主轴定向)
4010#2,1,00,0,1设定电机传感器类型
4011#2,1,0初始化自动设定电机传感器齿数
4056-4059根据具体配置电机和主轴的齿轮比
4171-4174根据具体配置电机传感器和主轴的齿轮比
与刚性攻丝有关的控制信号
刚性攻丝信号RGTAP(G61.0)
通过M29（刚性攻丝方式准备辅助功能）的指令，PMC将PMC侧设定为刚性攻丝方式，将本信号置于ON后通知CNC。
'1':PMC已经处在刚性攻丝方式。
'0':PMC尚未处在刚性攻丝方式。
将PMC设定为刚性攻丝方式的处理，请参阅后述的与PMC之间的接口。
本信号是用来确认PMC是否处在刚性攻丝方式的确认信号。
不管是否已经指令M29，若本信号不成为'1'，就会在G84/G74（M系列）、G84/G88（T系列）的程序段发出PS报警。
主轴旋转方向信号RGSPM(F65.0)，RGSPP(F65.1)一般不处理。
刚性攻丝处理中信号RTAP(F76.3)
齿轮选择信号GR3O(F34.2)，GR2O(F34.1)，GR1O(F34.0)
齿轮选择信号GR2(G28.2)，GR1(G28.1)
齿轮选择信号GR21(G29.0,T系列)
刚性攻丝主轴选择信号RGTSP2(G61.5)，RGTSP1(G61.4)
刚性攻丝主轴使能信号正转SFRA(G70.5)
4与刚性攻丝有关的参数
与FSSB高速刚性攻丝和智能刚性攻丝功能相关的参数
在0i-F系统中的主轴位置信息和伺服位置信息均采用FSSB总线通信，可以使用FSSB高速刚性攻丝和智能刚性攻丝功能提升攻丝效率，降低攻丝同步误差，与FSSB高速刚性攻丝功能相关的参数有：
与智能刚性攻丝相关的参数有：
以上就是刚性攻丝调试中的重点内容。
刚性攻丝
设定参数实现刚性攻丝 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令, 然后再编人G84／G74 固定循环, 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据 F =丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程, 主轴要加速－制动－加速－制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住( 惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软( 铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是,
当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。 刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系, 即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z 轴移动的位置变化也不影响加工精度, 因为主轴转角与Z 轴进给是同步的, 在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化, 则另一方也会相应变化, 并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔, 可以很清楚地看到, 当Z 轴攻丝到达位置时, 主轴转动与Z 轴进给是同时减速并同时停止的, 主轴反转与Z 轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系, 丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了, 而且刚性攻丝时, 只要刀具( 丝锥) 强度允许, 主轴的转速能提高很多,4 000r/min 的主轴速度已经不在话下。加工效率提高 5 倍以上, 螺纹精度还得到保证, 目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。 2 刚性攻丝功能的实现 从电气控制的角度来看, 数控系统只要具有主轴角度位置控制和同步功能, 机床就能进行刚性攻丝, 当然还需在机床上加装反馈主轴角度的位置编码器。要正确地反映主轴的角度位置, 最好把
FANUC设定参数实现刚性攻丝
FANUC设定参数实现刚性攻丝 (大连机床集团有限责任公司黄贤鸿) 1 两种攻丝方式的比较 以前的加工中心为了攻丝, 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/ 反转指令, 然后再编人G84 ／G74 固定循环, 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程, 主轴要加速－制动－加速－制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住(惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以
及被加工件的材质较软(铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。 刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系, 即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z 轴移动的位置变化也不影响加工精度, 因为主轴转角与Z 轴进给是同步的, 在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化, 则另一方也会相应变化, 并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔, 可以很清楚地看到, 当Z 轴攻丝到达位置时, 主轴转动与Z 轴进给是同时减速并同时停止的, 主轴反转与Z 轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系, 丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了, 而且刚性攻丝时, 只要刀具(丝锥)强度允许,主轴的转速能提高很多,4000r/min 的主轴速度已经不在话下。加工效率提高 5 倍以上,螺纹精度还得到保证, 目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。 2 刚性攻丝功能的实现 从电气控制的角度来看, 数控系统只要具有主轴角度位置控制和同
FANUCOi 刚性攻牙参数
FANUCOi 刚性攻牙参数 FANUC Oi 系统开通刚性攻牙功能需要设定参数仅供参考。将参数 No.5200#0 设置为 1,修改以下参数：攻丝最高主轴转速 N0.5241 - N0.5244 主轴与攻丝轴的时间常数 N0.5261 - No.5264 刚性攻丝轴回路增益 N0.5280 - N0.5284 刚性攻丝时攻丝轴移动位置偏差量的极限值N0.5310 刚性攻丝时主轴移动位置偏 差量的极限值 N0.5311 刚性攻丝时的攻丝轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5312 刚性攻丝时的主轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5313 。如下列： (1) 每分钟进给编程右螺纹G94; Z 轴每分钟进给M3Sl000;主轴正转（1000r/min) G9O G84 X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000;右螺纹攻丝 , 螺距 lmm 左螺 纹G94; Z 轴每分钟进给M4Sl000; 主轴反 转（1000r/min) G9O G74X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺纹攻丝 , 螺距 lmm (2) 每 转 ( 主轴 ) 进给编程右螺纹G95; Z 轴进给 / 主轴每转M3 S1000; 主轴正转 (1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0; 右螺纹攻 丝 , 螺距 1mm 右螺纹G95;Z 轴进给 / 主轴每转M4S1000;主轴反转 (1000r/min) G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0; 左螺纹攻丝 , 螺距 l mm 以上 刚性攻丝编程由于将参数 No.5200#0 设置为 1, 固定循环 G84/ 成为刚性攻丝的指令 , 所以它的编程格 式就完全与原固定循环 G84/G74 普通攻丝是一样的
刚性攻丝&柔性攻丝
理论上，攻螺纹时，当主轴转一转，Z轴的进给总量应该等于丝锥的螺距。即：P＝F/S 式中P—丝锥的螺距，mm F—Z轴的送给量，mm/min S—主轴转速，r/min 一般的攻螺纹功能，主轴的转速和Z 轴的进给是独立控制，因此上面的条件可能并不满足。特别在孔的底部，主轴和Z 轴的转速降低并停止，然后它们反转，而且转速增加，由于各自独立执行加、减速，因此上面的条件更可能不满足。为此，通常由装在攻丝夹头内部的弹簧对进给量进行补偿以改善攻螺纹的精度。 如果控制主轴的旋转和Z 轴的进给总是同步，那么攻丝的精度就可以得到保证。这种方法称为“刚性攻丝”。这时主轴的运行从速度系统变成位置系统运行。 在加工中心上面攻丝时，要求丝锥的进给和旋转必须同步，即：进给量＝转速×螺距，以防止拉断丝锥。这样就必须要去伺服电机来驱动主轴，要求在主轴上面增加位置传感器，对主轴传动机构的间隙和惯量都会有严格的要求。如果机床不具备这样的条件，只能选择柔性攻丝，在丝锥夹头中增加弹性装置，若产生不同步，弹性装置的伸缩量会补偿丝锥的进给量和“转速×螺距”的差值。此即柔性攻丝。很多工厂在加工中心上，工件装夹稳定的时候使用柔性攻丝。其实在加工条件好的情况下，使用柔性攻丝犹如画蛇添足。刚性攻丝就是要求丝锥的旋转角度和轴向进给严格配比，即使在加速、减速、反转等过程也不例外。 刚性攻丝的刀具夹持系统通常比柔性攻丝的刀具夹持系统价格低一些，螺纹长度的控制也更为精确,螺纹精度比柔性攻丝好。但柔性攻丝可选择扭距过载保护，这一点刚性攻丝不能做到。通常柔性攻丝的丝锥寿命要比刚性攻丝的长。 现在有专用刚性攻丝丝锥，螺纹部分较柔性攻丝丝锥短，带侧固槽，寿命比柔性攻丝要长。
FANUC Oi 刚性攻丝
FANUC Oi 系统开通刚性攻牙功能需要设定参数仅供参考。 将参数 No.5200#0 设置为 1,修改以下参数：攻丝最高主轴转速 N0.5241 - N0.5244 主轴与攻丝轴的时间常数 N0.5261 - No.5264 刚性攻丝轴回路增益 N0.5280 - N0.5284 刚性攻丝时攻丝轴移动位置偏差量的极限值N0.5310 刚性攻丝时主轴移动位置偏差量的极限值 N0.5311 刚性攻丝时的攻丝轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5312 刚性攻丝时的主轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5313 。如下列： (1) 每分钟进给编程右螺纹G94; Z 轴每分钟进给M3Sl000;主轴正转（1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000;右螺纹攻丝 , 螺距 lmm 左螺纹G94; Z 轴每分钟进给M4Sl000; 主轴反转（1000r/min) G9O G74 X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺纹攻丝 , 螺距 lmm (2) 每转 ( 主轴 ) 进给编程右螺纹G95; Z 轴进给 / 主轴每转M3S1000; 主轴正转 (1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0; 右螺纹攻丝 , 螺距 1mm 右螺纹G95;Z 轴进给 / 主轴每转M4S1000;主轴反转 (1000r/min) G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0; 左螺纹攻丝 , 螺距 l mm 以上刚性攻丝编程由于将参数 No.5200#0 设置为 1, 固定循环 G84/ 成为刚性攻丝的指令 , 所以它的编程格式就完全与原固定循环 G84/G74 普通攻丝是一样的
攻丝的要点
攻丝的要点 （1）工件上螺纹底孔的孔口要倒角，通孔螺纹两端都倒角。 （2）工件夹位置要正确，尽量使螺纹孔中心线置于水平或竖直位置，使攻丝容易判断丝锥轴线是否垂直于工件的平面。 （3）在攻丝开始时，要尽量把丝锥放正，然后对丝锥加压力并转动绞手，当切入1-2圈时，仔细检查和校正丝锥的位置。一般切入3-4圈螺纹时，丝锥位置应正确无误。以后，只须转动绞手，而不应再对丝锥加压力，否则螺纹牙形将被损坏。 （4）攻丝时，每扳转绞手1/2-1圈，就应倒转约1/2圈，使切屑碎断后容易排出，并可减少切削刃因粘屑而使丝锥轧住现象。 （5）攻不通的螺孔时，要经常退出丝锥，排除孔中的切屑。 （6）攻塑性材料的螺孔时，要加润滑冷却液。对于钢料，一般用机没或浓度较大的乳化液要求较高的可用菜油或二硫化钼等。对于不锈钢，可用30号机油或硫化油。 （7）攻丝过程中换用后一支丝锥时，要用手先旋入已攻出和螺纹中，至不能再旋进时，然后用绞手扳转。在末锥攻完退出时，也要避免快速转动绞手，最好用手旋出，以保证已攻好的螺纹质量不受影响。 （8）机攻时，丝锥与螺孔要保持同轴性。 （9）机攻时，丝锥的校准部分不能全部出头，否则在反车退出丝锥时会产生乱牙。 （10）机攻时的切削速度，一般钢料为6-15米/分；调质钢或较硬的钢料为5-1 0米/分；不锈钢为2-7米/分；铸铁为8-10米/分。在同样材料时，丝锥直径小取较高值，丝锥直径大取较低值。 “刚性攻丝” 又称“同步进给攻丝”。刚性攻丝循环将主轴旋转与进给同步化，以匹配特定的螺纹节距需要。由于往孔中的进给是同步化的，因此在理论上讲不能采用带任何张力压缩的整体丝锥夹。 但是，在实际生产中这方面所存在的问题是，机床无法与正在使用的特定丝锥节距精确匹配。在机床所加工的螺纹与丝锥实际节距之间总存在细微的差异。如果采用整体丝锥夹，则该差异对丝锥寿命以及螺纹质量具有决定性的影响，因为在丝锥上要施加额外的轴向作用力。 如果采用带张力压缩浮动的丝锥夹，则丝锥寿命以及螺纹质量将大大提高，因为消除了丝锥上这些额外的轴向作用力。对传统张力压缩丝锥夹存在的问题是，它们会引起攻丝深度方面较大的变化。随着丝锥变钝，将丝锥启动到孔内所需要的压力增加，在丝锥开始切削之前在丝锥驱动器内所用的压缩行程更大。结果是攻丝深度较浅。 刚性攻丝的主要优点之一是在盲孔加工中可以精确控制深度。为了精确而一致地加工工件，需要采用具有足够补偿的丝锥夹来实现较高的丝锥寿命，而不在深度控制方面引起任何变化。
广数圆度误差调试指导说明书
圆度误差调试指导 原理说明: 18XP系列世纪星硬件设计具有可以采集脉冲数据的特性，因而可以来对走圆过程中的X轴与Y轴的脉冲进行采集与分析，带有采集功能的18XP设 计了通过图形界面的方式来显示两轴的同步误差，对两个进给轴插补铣圆的轨 迹进行同步描绘并显示出误差精度，以便分析后进行相关参数调整，将铣削圆 度误差控制在较小的范围内。 接线说明: 1.0.3m 电缆和2m 电缆共同的DB15头孔接到21(或18)世纪星的轴口 2.0.3m 电缆的DB15头针接到21(或18)世纪星的轴口指令线上 3.2m 电缆的另一DB15头孔接到18XP的轴口上 [注意]：以上接线中，21(或18)系统的X轴与18XP的X轴连接；21(或 18)系统的Y轴与18XP的Y轴连接 18XP调试18系列世纪星的接线见<刚性攻丝调试指导说明书>附图1 18XP调试21系列世纪星的接线见<刚性攻丝调试指导说明书>附图2 参数设置: 在21的轴参数中设置以下几个参数: 1、外部脉冲当量分子：18XP跟21设置成一致； 2、外部脉冲当量分母：18XP设置成21的值乘以4；例如，21若为2， 则18XP需设置成8； 3、电机每转脉冲数：18XP设置成21的值乘以4；例如，21若为2500， 则18XP设置成10000； 4、是否带反馈：18XP和21都需设置成45(带反馈)； 在18的轴参数中设置以下几个参数: 5、外部脉冲当量分子：18XP跟18设置成一致； 6、外部脉冲当量分母：18XP跟18设置成一致； 7、电机每转脉冲数：18XP跟18设置成一致； 8、是否带反馈：18XP和21都需设置成45(带反馈)； 另外18XP中要设置： 1、要查看18XP中：“诊断”-“伺服调试”-“轴设置”中是否为系统默 认设置，即（x y z c）：（0 1 2 0），若不是，则改为如此。 2、要查看18XP中：“诊断”-“伺服调试”-“轮廓误差”-“参数设置” 中是否为系统默认设置，即radius =20 ，此值与18XP系统自带的G代码程序 O00F1中的铣圆半径值20一致；若要修改圆半径，则这两个值都要修改成一 致。
设定参数实现刚性攻丝
设定参数实现刚性攻丝 (大连机床集团有限责任公司黄贤鸿) 1 两种攻丝方式的比较 以前的加工中心为了攻丝 , 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求 , 在加工程序中编入一个主轴转速和正 /反转指令 , 然后再编人 G84／G74 固定循环 , 在固定循环中给出有关的数据 , 其中 Z 轴的进给速度是根据 F =丝锥螺距×主轴转速得出 , 这样才能加工出需要的螺孔来。虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的 , 但是主轴的转动角度是不受控的 , 而且主轴的角度位置与 Z 轴的进给没有任何同步关系 , 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程 , 主轴要加速－制动－加速－制动 , 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀 , 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。对于进给 Z 轴 , 它的进给速度和主轴也是相似的 , 速度不会恒定 , 所以两者不可能配合得天衣无缝。这也就是当采用这种方式攻丝时 , 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头 , 用它来补偿 Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。如果我们仔细观察上述攻丝过程 , 就会明显地看到 , 当攻丝到底 ,Z 轴停止了而主轴没有立即停住 ( 惯量 ), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离 , 而当 Z 轴反向进给时 , 主轴正在加速 , 弹簧夹头被拉伸 , 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷 , 完成了攻丝的加工。对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求 , 但对于螺纹精度要求较高 ,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软 ( 铜或铝 ) 时 , 螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是 , 当攻丝时主轴转速越高 ,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大 , 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大 , 由于夹头机械结构的限制 , 用这种方式攻丝时 , 主轴转速只能限制在 600r/min 以下。 刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的 , 它在主轴上加装了位置编码器 , 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环 , 同时与 Z 轴进给建立同步关系 , 这样就严格保证了主轴旋转角度和 Z 轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系 , 即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或 Z 轴移动的位置变化也不影响加工精度 , 因为主轴转角与 Z 轴进给是同步的 , 在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化 , 则另一方也会相应变化 , 并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔 , 可以很清楚地看到 , 当 Z 轴攻丝到达位置时 , 主轴转动与 Z 轴进给是同时减速并同时停止的 , 主轴反转与 Z 轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系 , 丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了 , 而且刚性攻丝时 , 只要刀具 ( 丝锥 ) 强度允许 , 主轴的转速能提高很多 ,4 000r/min 的主轴速度已经不在话下。加工效率提高 5 倍以上, 螺纹精度还得到保证 , 目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。 2 刚性攻丝功能的实现 从电气控制的角度来看 , 数控系统只要具有主轴角度位置控制和同步功能 , 机床就能进行刚性攻丝 , 当然还需在机床上加装反馈主轴角度的位置编码器。要正确地反映主轴的角度位置 , 最好把编码器与主轴同轴联接 , 如果限于机械结构必需通过传动链联接时 , 要坚持 1:1 的传动比 , 若用皮带 , 则非同步带不可。还有一种可能 , 那就是机床主轴和主轴电动机之间是直连 , 可以借用主轴电动机本身带的内部编码器作主轴位置反馈 , 节省二项开支。
刚性攻丝参数设置
刚性攻丝参数设置 1.与主轴相关参数 4000#0=0 主轴与电机的旋转方向一致 4001#4=0 主轴传感器安装方向与主轴旋转方向一致 、4002#3，2，1，0=0，0，1，0 在主轴传感器上用位置编码器4003#7，6，5，4=0，0，0，0，主轴传感器的齿轮比设定1：1 2. 刚性攻丝参数 5101.6=1 攻丝到孔底时输出在反转 5112=3 攻丝时主轴正转的M代码 5113=3 攻丝时主轴反转的M代码 5200.0=1 刚性攻丝（没设为弹性攻丝） 5204=1 在诊断上显示刚性攻丝的同步偏差 5211=100 刚性攻丝退刀时的倍率 5241=2500 刚性攻丝时主轴最高转速1 5242=2500 刚性攻丝时主轴最高转速1 5261=100 主轴和攻丝轴的直线加减速的时间常数1 5262=100 主轴和攻丝轴的直线加减速的时间常数1 5300=10 刚性攻丝时攻丝轴的到位宽度 5301=50 刚性攻丝时主轴的到位宽度 5310=13000 刚性攻丝时攻丝轴移动时位移偏差 5311=30000 刚性攻丝时主轴移动时位移偏差 5312=200 刚性攻丝时攻丝轴停止时位移偏差 5313=500 刚性攻丝时主轴停止时位移偏差 1620=200 快速移动直线加/减速时间常数 1621=200 快速移动铃型加/减速时间常数 5314= 刚性攻丝时攻丝轴移动时位移偏差（当设定值超出5310的设定范围，可设本参数） 5280=3000 刚性攻丝中主轴与攻丝轴的位置控制的环路增益 与4065—4068一致 注：1、机床震动时可把5280改小 2、当有位置偏差报警时可修改上述相应位置偏差参数（不同机型参数可根据情况修改） 3.主轴定向参数 4015#0=1 定向有效 4031 定向角度 4.刚性攻丝指令程序 M03S300 M29S300 G84Z-50R2F1 G80 M30
FANUC系统设定参数实现刚性攻丝
FANUC系统设定参数实现刚性攻丝 两种攻丝方式的比较：以前的加工中心为了攻丝 , 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求 , 在加工程序中编入一个主轴转速和正 /反转指令 , 然后再编人 G84／G74 固定循环 , 在固定循环中给出有关的数据 , 其中 Z 轴的进给速度是根据 F =丝锥螺距×主轴转速得出 , 这样才能加工出需要的螺孔来。虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的 , 但是主轴的转动角度是不受控的 , 而且主轴的角度位置与 Z 轴的进给没有任何同步关系 , 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程 , 主轴要加速－制动 －加速－制动 , 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀 , 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒 定不变。对于进给 Z 轴 , 它的进给速度和主轴也是相似的 , 速度不会恒定 , 所以两者不可能配合得天衣无缝。这也就是当采用这种方式攻丝时 , 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头 , 用它来补偿 Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。如果我们仔细观察上述攻丝过程 , 就会明显地看到 , 当攻丝到底 ,Z 轴停止了而主轴没有立即停住 ( 惯量 ), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离 , 而当 Z 轴反向进给时 , 主轴正在加速 , 弹簧夹头被拉伸 , 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷 , 完成了攻丝的加工。对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求 , 但对于螺纹精度要求较高 ,6H 或以上的螺纹以及 被加工件的材质较软 ( 铜或铝 ) 时 , 螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是 , 当攻丝时主轴转速越高 ,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大 , 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大 , 由于夹头 机械结构的限制 , 用这种方式攻丝时 , 主轴转速只能限制在 600r/min 以下。 刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的 , 它在主轴上加装了位置编码器 , 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环 , 同时与 Z 轴进给建立同步关系 , 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系 , 即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或 Z 轴移动的位置变化也不影响加工精度 , 因为主轴转角与 Z 轴进给是同步的 , 在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化 , 则另一方也会相应变化 , 并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔 , 可以很清楚地看到 , 当 Z 轴攻丝到达位置时 , 主轴转动与 Z 轴进给 是同时减速并同时停止的 , 主轴反转与 Z 轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系 , 丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了 , 而且刚性攻丝时 , 只要刀具 ( 丝锥 ) 强度允许 , 主 轴的转速能提高很多 ,4 000r/min 的主轴速度已经不在话下。加工效率提高 5 倍以上, 螺纹精度还得到保证 , 目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。 刚性攻丝功能的实现：从电气控制的角度来看 , 数控系统只要具有主轴角度位置控制和同步功能 , 机床就能进行刚性攻丝 , 当然还需在机床上加装反馈主轴角度的位置编码器。要正确地反映主轴的角度位置 , 最好把编码器与主轴同轴联接 , 如果限于机械结构必需通过传动链联接时 , 要坚持 1:1 的传动 比 , 若用皮带 , 则非同步带不可。还有一种可能 , 那就是机床主轴和主轴电动机之间是直连 , 可以借用主轴电动机本身带的内部编码器作主轴位置反馈 , 节省二项开支。除去安装必要的硬件外 , 主要的工作是梯形图控制程序的设计调试。市面上有多种数控系统 , 由于厂家不同 , 习惯各异 , 对刚性攻丝的信号安排和处理是完全不一样的。我们曾经设计和调试过几种常用数控系统的刚性攻丝控制程序 , 都比较繁琐。调试人员不易理解梯形图控制程序 , 特别是第一台样机调试周期长 , 不利于推广和使用。尽管如此 , 加工中心有了该项功能 , 扩大了加工范围 , 受到用户的青睐。
FANUC系统设定参数实现刚性攻丝
FANUC系统设定参数实现刚性攻丝 1 两种攻丝方式的比较
以前的加工中心为了攻丝, 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令, 然后再编人G84／G74 固定循环, 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据 F =丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程, 主轴要加速－制动－加速－制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住( 惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软( 铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。
刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系, 即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z 轴移动的位置变化也不影响加工精度, 因为主轴转角与Z 轴进给是同步的, 在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化, 则另一方也会相应变化, 并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔, 可以很清楚地看到, 当Z 轴攻丝到达位置时, 主轴转动与Z 轴进给是同时减速并同时停止的, 主轴反转与Z 轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系, 丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了, 而且刚性攻丝时, 只要刀具( 丝锥) 强度允许, 主轴的转速能提高很多,4 000r/min 的主轴速度已经不在话下。加工效率提高5 倍以上, 螺纹精度还得到保证, 目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。
2 刚性攻丝功能的实现
从电气控制的角度来看, 数控系统只要具有主轴角度位置控制和同步功能, 机床就能进行刚性攻丝, 当然还需在机床上加装反馈主轴角度的位置编码器。要正确地反映主轴的角度位置, 最好把编码器与主轴同轴联接, 如果限于机械结构必需通过传动链联接时, 要坚持1:1 的传动比, 若用皮带, 则非同步带不可。还有一种可能, 那就是机床主
数控机床调试步骤要求内容
数控机床调试步骤要求 （一）安装调试的前期准备工作：用户的准备事项，由售后服务人员联系落实。 （1）立式加工中心 1.机床的吊运与安装:包括机床的吊运、开箱、安装、粗调水平、防锈油的清洗。其中安装可采用混凝土地基加地脚螺钉固定机床，或直接使用随机的调整垫铁加地脚螺钉固定机床。 2.根据机床型号的不同确定外接电源线的线径，以下为各种型号机床参考线径： 2.1 CY-VMC650采用10平方毫米左右线径。 2.2 CY-VMC850采用16平方毫米左右线径。 2.3 CY-VMC1060/1270/1370采用25平方毫米左右线径。 2.4 CY-VMC1580/1690/1890采用35平方毫米左右线径。 2.5 所有机床必须可靠接地。 3.安装调试前用户需购买以下备件物品： 3.1 空压机，要求排量在0.6立方米/分钟以上。 3.2 连接空压机至机床的PTV气管，外径为12毫米。 3.3 标准刀柄和拉钉：CY-VMC650/850/1060采用型号为BT-40刀柄和45°拉钉；CY-VMC1270/1370/1580采用型号为BT-50刀柄和45°拉钉。 3.4刀具的购买：根据用户加工零件的实际情况，来确定购买不同夹持方式的刀柄和刀具，比如： 3.4.1铣平面用的盘铣刀柄和直径为Ф63、Ф80、Ф100不等的盘铣刀体及刀片。 3.4.2强力铣夹头刀柄，主要方便于夹持直径较大的外圆铣刀和球头铣刀，例如夹持Ф20毫米的球头铣刀。 3.4.3弹簧夹头刀柄，主要方便于夹持小直径外圆铣刀和球头铣刀，例如夹持Ф3～Ф16毫米的外圆铣刀。常用的刀柄规格型号为Ф32型刀柄。 3.4.4一体式或分离式钻夹头刀柄，主要用于装夹直柄小直径钻头，常见刀柄规格型号为Ф3～Ф13毫米的钻夹头。 3.4.5带扁尾莫氏锥孔刀柄，主要用于装夹锥柄钻头。常用的刀柄规格型号是3号和4号莫氏锥孔刀柄。
论刚性攻丝和柔性攻丝区别
刚性就是说攻丝的刀柄是刚性的没有自动调整间隙的而柔性的是有调整间隙的一般的是带弹簧延轴线有弹性收缩功能的。 柔性攻丝是指不带编码器（C轴编码器）是：用通过编计算控制螺距的攻丝的如G81 CYCLE8403 刚性攻丝是指带编码器攻丝（C轴编码器）是：C轴每转一圈走一个螺距。用固定指令CYCL84 G3319 柔性攻丝也称浮动攻丝，就是主轴转速与进给没有严格的同步成比例的关系。刚性攻丝正相反。要说区别，首先的说什么叫刚性攻丝，理论上，攻螺纹时，当主轴转一转，Z轴的进给总量应该等于丝锥的螺距。即：P＝F/S式中P—丝锥的螺距，mmF—Z轴的送给量， mm/min9 ，S—主轴转速，r/min
一般的攻螺纹功能，主轴的转速和Z轴的进给是独立控制，因此上面的条件可能并不满足。别在孔的底部，主轴和Z轴的转速降低并停止，然后它们反转，而且转速增加，由于各自独 立执行加、减速，因此上面的条件更可能不满足。为此，通常由装在攻丝夹头内部的弹簧对 送给量进行补偿以改善攻螺纹的精度。
如果控制主轴的旋转和Z轴的进给总是同步，那么攻丝的精度就可以得到保证。这种方法 称为“刚性攻丝”。这时主轴的运行从速度系统变成位置系统运行刚性攻丝也可以使用弹簧筒夹，如果在铝合金上攻10mm以下的螺纹，普通弹簧筒夹即可，如果是钢件、铸铁件，或是 大尺寸最好用攻丝用弹簧筒夹。 国内的目前刚性攻丝的应该不多，大部分都是柔性攻丝，因为咱们的丝锥的原因，老外的 丝锥用过一段时间后就不用了，咱们的是用到不能用（或者是断到孔里了），主要是怕花钱，觉得好好的丝锥怎么用了才几次就扔了，觉得可惜，这样刚性攻丝的话很容易就断了。国内 的话编程建议柔性攻丝。对于攻丝刀柄的购买，应选择钛浩。
cnc加工中心攻丝技能讲解及编程实例【干货】
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反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。 对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软( 铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。 刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的 , 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系, 即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z 轴移动的位置变化也不影响加工精度, 因为主轴转角与Z 轴进给是同步的, 在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化, 则另一方也会相应变化, 并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔, 可以很清楚地看到, 当Z 轴攻丝到达位置时, 主轴转动与Z 轴进给是同时减速并同时停止的, 主轴反转与Z 轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系, 丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了, 而且刚性攻丝时, 只要刀具( 丝锥) 强度允许, 主轴的转速能提高很多,4 000r/min 的主轴速度已经不在话下。加工效率提高5 倍以上, 螺纹精度还得到保证, 目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。 2 刚性攻丝功能的实现
FANUC OI 刚性攻丝参数
刚性攻丝的参数 ＮＯ．４００２Ｐ０００００００１（不带外装编码器） ＮＯ．４００２Ｐ００００００１０（带外装编码器） ＮＯ．４０４４Ｐ３０ ＮＯ．４０４５Ｐ２０ ＮＯ．４０５２Ｐ６０ ＮＯ．４０６５Ｐ３０００ ＮＯ．５２０２Ｐ０００００００１ ＮＯ．５２０４Ｐ０００００００１ ＮＯ．５２１１Ｐ１０ ＮＯ．５２１４Ｐ２００００(可适当放大) ＮＯ．５２４１．Ｐ１０００（刚性攻丝时主轴的最高转速,根据具体情况,可以 进行调整） ＮＯ．５２４２．Ｐ１０００ ＮＯ．５２４３．Ｐ１０００ ＮＯ．５２４４．Ｐ１０００ ＮＯ．５２６１．Ｐ１０００(主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数, 根据具体 情况,可以进行调整） ＮＯ．５２６２．Ｐ１０００ ＮＯ．５２６３．Ｐ１０００ ＮＯ．５２７１．Ｐ１０００(回退时主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数, 根 2005年5月
据具体情况,可以进行调整） ＮＯ．５２７２．Ｐ１０００ ＮＯ．５２７３．Ｐ１０００ ＮＯ．５２８０．Ｐ３０００(刚性攻丝时主轴和攻丝轴的位置控制回路增益, 根 据具体情况, 可以进行调整） ＮＯ．５２８１．Ｐ０ ＮＯ．５２８２．Ｐ０ ＮＯ．５２８３．Ｐ０ ＮＯ．５２９１．Ｐ２０００(刚性攻丝时主轴回路增益系数, 根据具体情况, 可 以进行调整） ＮＯ．５３００．Ｐ５０ ＮＯ．５３０１．Ｐ５０ ＮＯ．５３１０．Ｐ１００００(可适当放大) ＮＯ．５３１１．Ｐ１００００(可适当放大) ＮＯ．５３１２．Ｐ３００ ＮＯ．５３１３．Ｐ３００ ＮＯ．５３１４．Ｐ５０００(可适当放大) ＮＯ．５３２１．Ｐ１０ 试验程序：夞 2005年5月
攻丝工艺
6．5 攻丝工艺编程 6．5．1 攻丝加工的内容、要求 用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法称为攻螺纹； 攻丝加工的螺纹多为三角螺纹，为零件间连接结构，常用的攻丝加工的螺纹有；牙型角为60°的公制螺纹，也叫普通螺纹；牙型角为55°的英制螺纹；用于管道连接的英制管螺纹和圆锥管螺纹。本节主要涉及的攻丝加工的是公制内螺纹，熟悉有关螺纹结构尺寸、技术要求的常识，是学习攻丝工艺的重要基础。 普通螺纹的基本尺寸如下： (1)螺纹大径：d ＝D (螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同) (2)中径： d2＝D2＝d －0.6495P (3)牙型高度：H ＝O.5413P (4)螺纹小径：d1＝D1＝d －1.0825P 如图6-5-1中M10-7H 的螺纹，为普通右旋内螺纹。查表得螺距P ＝1.5，其基本尺寸： 螺纹大径：D ＝10； 螺纹中径： D2＝D －0.6495P ＝9.02 螺纹小径：D1＝D －1.0825P ＝8.36 中径公差带代号7H )(0.0.2240+ 小径公差带代号7H )(0.3750 + 牙型高度：H ＝O.5413P ＝0.82 螺纹有效长度：L ＝20.0 螺纹孔口倒角： C1.5 图6-5-1需要攻丝加工的工件图样 图6-5-2丝锥基本结构
6．5．2 丝锥及选用 丝锥加工内螺纹的一种常用刀具，其基本结构是一个轴向开槽的外螺纹，如图6-5-2所示。螺纹部分可分为切削锥部分和校准部分。切削锥磨出锥角，以便逐渐切去全部余量；校准部分有完整齿形，起修光、校准和导向作用。工具尾部通过夹头和标准锥柄与机床主轴锥孔联接。 攻丝加工的实质是用丝锥进行成型加工, 丝锥的牙型、螺距、螺旋槽形状、倒角类型、丝锥的材料、切削的材料和刀套等因素，影响内螺纹孔加工质量。 根据丝锥倒角长度的不同，丝锥分为：平底丝锥；插丝丝锥；锥形丝锥。丝锥倒角长度影响CNC 加工中的编程深度数据。 丝锥的倒角长度可以用螺纹线数表示，锥形丝锥的常见线数为8～10，插丝丝锥为3～5，平底丝锥为1～1.5。各种丝锥的倒角角度也不一样，通常锥形丝锥为4°～5°，插丝 丝锥为8°～13°，平底丝锥为25°～35°。 盲孔加工通常需要使用平底丝锥，通孔加工大多数情况下选用插丝丝锥，极少数情况下也使用锥形丝锥。总地说来，倒角越长，钻孔留下的深度间隙就越大。 与不同的丝锥刀套连接，丝锥分两种类型：刚性丝锥，见图6-5-3；浮动丝锥（张力补偿型丝锥，见图6-5-4。 浮动型丝锥刀套的设计给丝锥一个和手动攻丝所需的类似的“感觉”，这种类型的刀套允许丝锥在一定的范围缩进或伸出，而且，浮动刀套的可调扭矩，用以改变丝锥张紧力。 使用刚性丝锥则要求CNC 机床控制器具有同步运行功能，攻丝时，必须保持丝锥导程和主轴转速之间的同步关系：进给速度＝导程×转速。 除非CNC 机床具有同步运行功能，支持刚性攻丝，否则应选用浮动丝锥，但浮动型丝锥较为昂贵。 浮动丝锥攻丝时，可将进给率适当下调5％，将有更好的攻丝效果，当给定的Z 向进 图6-5-3刚性丝锥 图6-5-4浮动丝锥
FANUC Oi 数控系统里设定参数实现刚性攻丝
设定参数实现刚性攻丝 设定参数实现刚性攻丝 1 两种攻丝方式的比较 以前的加工中心为了攻丝, 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令, 然后再编人G84／G74 固定循环 , 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据 F =丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程, 主轴要加速－制动－加速－制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住( 惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当 Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被 加工件的材质较软( 铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。 刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。因为有了这种同步关系, 即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z 轴移动的位置变化也不影响加工精度, 因为主轴转角与Z 轴进给是同步的, 在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化, 则另一方也会相应变化, 并永远维持线性比例关系。如果我们用刚性攻丝加工螺纹孔, 可以很清楚地看到, 当Z 轴攻丝到达位置时, 主轴转动与Z 轴进给是同时减速并同时停止的, 主轴反转与Z 轴反向进给同样保持一致。正是有了同步关系, 丝锥夹头就用普通的钻夹头或更简单的专用夹头就可以了, 而且刚性攻丝时, 只要刀具( 丝锥 ) 强度允许, 主轴的转速能提高很多,4 000r/min 的主轴速度已经不在话下。加工效率提高 5 倍以上, 螺纹精度还得到保证, 目前已经成为加工中心不可缺少的一项主要功能。 2 刚性攻丝功能的实现 从电气控制的角度来看, 数控系统只要具有主轴角度位置控制和同步功能, 机床就能进行刚性攻丝, 当然还需在机床上加装反馈主轴角度的位置编码器。要正确地反映主轴的角度位置, 最好把编码器与主轴同轴联接, 如果限于机械结构必需通过传动链联接时, 要坚持1:1 的传动比 , 若用皮带, 则非同步带不可。还有一种可能, 那就是机床主轴和主轴电动机之间是直连, 可以借用主轴电动机本身带的内部编码器作主轴位置反馈, 节省二项开支。 除去安装必要的硬件外, 主要的工作是梯形图控制程序的设计调试。市面上有多种数控系统, 由于厂家不同, 习惯各异, 对刚性攻丝的信号安排和处理是完全不一样的。我们曾经设计和调试过几种常