FS-OiTC行程保護功能在數控車削加工中的妙用

2015-02-18 02:43:06中國重汽香港有限公司變速箱部山東章丘250220張玉乾

金屬加工(冷加工) 2015年3期

■中國重汽（香港）有限公司變速箱部（山東章丘 250220）張玉乾

■中國重汽（香港）有限公司變速箱部（山東章丘 250220）張玉乾

摘要：在數控車削加工中，靈活使用加工程序指令G22巧妙設定加工禁區生效FS-OiTC行程保護功能，可以防止因工件過切而產生廢品或批量廢品事故的發生。

在數控車削加工中靈活使用加工程序指令G22巧妙設定加工禁區生效FS-OiTC行程保護功能，當刀具進入加工禁區時可自動阻止刀具進入保護區，使運動軸自動減速并停止，機床報警指示燈亮起且CNC顯示ALM502、ALM503報警信息。因此，FSOiTC行程保護功能的巧妙使用不僅能夠防止刀具與夾具（或其他部件）的碰撞與干涉，還可以防止因工件過切而產生廢品或批量廢品事故的發生。

1. 存儲行程保護

FS-OiTC的存儲行程保護共有3種不同類型。①存儲行程檢查1用于限制運動軸的最大移動范圍，設定區域的外側為運動禁區。②存儲行程檢查2的禁止區域可變，它可以通過CNC的機床參數進行定義，可以選擇內側或外側作為禁區。③存儲行程檢查3為內側保護，設定區域的內部為運動禁區。

存儲行程檢查1和存儲行程檢查3需要通過CNC的機床參數予以定義；而存儲行程檢查2的禁止范圍不但可以通過機床參數進行設定，且可以用CNC的加工程序指令（G22、G23）在程序中予以生效與撤銷，其中G22用于建立、改變與生效加工禁區，而G23用于撤銷加工禁區的保護功能。

G22、G23指令的編程格式如下：

G22XZIK；（建立生效加工禁區）

G23；（撤銷加工禁區1）

格式中X、Z為加工禁區的上限；I、K為加工禁區的下限。

2. 刀具偏置相關計算

在FS-OiTC中，刀具偏置由“幾何偏置”與“磨損偏置”兩部分組成。前者是根據刀具理論尺寸設定的偏置值，后者是刀具在使用過程中產生的磨損。刀具實際偏置值是幾何偏置與磨損偏置兩者之和。即

刀具偏置（刀具補償）=幾何偏置（形狀補償）+磨損偏置（磨耗補償）（1）

數控車床的刀具結構如圖1所示：

圖1

通過讀圖可知：S為刀尖圓弧圓心；RS為刀尖圓弧半徑；P（XP，ZP）為理論刀尖點；F（XF，ZF）為刀架相關點；（XPF，ZPF）為P點相對于F點的坐標（即：刀具偏置）。

分析：在實際操作中，刀尖圓弧圓心S點相對于F點的位置偏移量難以直接測量，而理論刀尖點P相對于F點的位置偏移量比較容易測量。因此，一般情況下，我們先測量出理論刀尖點P與刀架參考點F之間的位置偏移量，然后根據情況來考慮是否需要再精確計算出刀尖圓弧中心S與刀架參考點F之間的位置偏移量。①理論刀尖點P的坐標（XP，ZP）就是實際被加工零件的輪廓軌跡坐標，該坐標值可以從數控加工程序中直接獲得。②（XPF，ZPF）為

理論刀尖點P相對于刀架參考點F的坐標值。

由圖1經分析可得

{XF=XP+XPF和ZF=ZP+ZPF}（刀架參考點坐標值是零件輪廓軌跡坐標值與刀具偏置值兩者之和。即）

刀架參考點坐標=零件輪廓軌跡坐標+刀具偏置（2）

由式（1）和式（2）可得：

刀架參考點坐標=零件輪廓軌跡坐標+形狀補償+磨耗補償（3）

3. 宏程序變量

宏程序是FANUC系統的特殊功能，除了可以使用CNC編程指令外，還可以使用變量進行編程。在FS-OiTC中，變量可以分為局部變量、公共變量和系統變量3類，它們通過變量號區別，各自具有不同的用途和性質，用字符“#”以及后續的數字表示，如#1、#125、#1234等均代表變量。局部變量號為#1～#33，具有自變量傳送功能。公共變量號為：#100～#199、#500～#599。系統變量是指變量的用途和性質在CNC中固定不變的變量，變量號#1000以上。利用系統變量，宏程序可以直接進行系統數據、參數的讀寫與修改。經查表可知

系統變量#2701～#2764對應T01～T64指定的X軸幾何偏置（形狀補償）（4）

由式（3）、（4）可得：

刀架參考點坐標=零件輪廓軌跡坐標+(#2701～#2764)+磨耗補償（5）