FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換的實(shí)現(xiàn)

王春明

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

當(dāng)前許多數(shù)控車床在應(yīng)用過程中需要通過指令自動(dòng)切換，完成主軸機(jī)械檔位靈活轉(zhuǎn)換任務(wù)，旨在滿足數(shù)控車床生產(chǎn)加工切實(shí)需求，并削減加工程序，推動(dòng)我國工業(yè)制造業(yè)朝著自動(dòng)化、集約化、智能化方向發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)該發(fā)展目標(biāo)，技術(shù)人員以FANUC系統(tǒng)為依托，依據(jù)數(shù)控車床加工生產(chǎn)實(shí)況，在累積以往數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)經(jīng)驗(yàn)同時(shí)，為生產(chǎn)制造業(yè)提供新的主軸齒輪自動(dòng)切換方式，繼而優(yōu)化FANUC數(shù)控車床生產(chǎn)加工系統(tǒng)，解決實(shí)際生產(chǎn)過程中存在的問題?；诖?，為使數(shù)控車床生產(chǎn)加工能力得以提升，探究FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換實(shí)現(xiàn)方略顯得尤為重要。

1 FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換研究背景

為使FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換研究更富實(shí)效性、客觀性、科學(xué)性，本文涉及的數(shù)據(jù)車床為某廠HTC160，以S指令為基礎(chǔ)，探索FANUC系統(tǒng)在主軸齒輪自動(dòng)切換方略。該數(shù)控車床所配置的數(shù)控系統(tǒng)為FANUC Oi-TD，在主軸箱內(nèi)有四擋齒輪，以往相關(guān)齒輪以M代碼（M41-44）為依托，實(shí)現(xiàn)主軸齒輪自動(dòng)切換目標(biāo)。伴隨工廠生產(chǎn)加工壓力不斷加大，傳統(tǒng)M代碼已經(jīng)無法滿足電氣自動(dòng)化深入控制需求，則需在充分挖掘數(shù)控功能基礎(chǔ)上，以主軸齒輪轉(zhuǎn)速S代碼相關(guān)數(shù)值為依托，對(duì)其進(jìn)行控制并完成自動(dòng)切換指令，簡化零部件加工工序，推動(dòng)FANUC數(shù)控車床朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

2 確立FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換方案

用自動(dòng)變檔（M40）代替主軸變檔，以FANUC系統(tǒng)開發(fā)并優(yōu)化編程指令，使S指令可以直接控制主軸齒輪，完成自動(dòng)切換任務(wù)，為保障主軸齒輪自動(dòng)切換不影響車床切削，需依據(jù)數(shù)控車床生產(chǎn)加工切實(shí)需求，科學(xué)計(jì)算恒線速切削自動(dòng)變檔控制量，以及最大轉(zhuǎn)速限制值等參數(shù)，確保FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換方案科學(xué)可行，且與數(shù)控車床生產(chǎn)、制造實(shí)際需求相契合。

3 明確FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換關(guān)鍵

3.1 重疊轉(zhuǎn)速

在明確FANUC數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)切換參數(shù)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)考慮到各個(gè)機(jī)械檔位轉(zhuǎn)速重疊問題，必要時(shí)需將重疊轉(zhuǎn)速剔除，保障切換到位，齒輪可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，例如以HTC160主軸齒輪自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)比為基準(zhǔn)，經(jīng)計(jì)算可以明確I、II、III、IV檔位齒輪自動(dòng)切換最高轉(zhuǎn)速范圍分別為2～21、22～42、43～85、86～250 r/min。

3.2 控制指令

數(shù)控車床常G96指令為模態(tài)G代碼，將引領(lǐng)程序進(jìn)入周速恒定控制狀態(tài)，該代碼在S指令后生效，為此需著重處理G96 SXXXX，確保主軸周速旋轉(zhuǎn)，且與工件、刀具相對(duì)轉(zhuǎn)速相吻合，降低齒輪切換頻率，提高數(shù)控車床生產(chǎn)加工速率。

3.3 鉗制指令與最高轉(zhuǎn)速

G50 SXXXX為主軸齒輪自動(dòng)切換過程中鉗制指令，S后數(shù)值是該數(shù)控車床主軸齒輪最高轉(zhuǎn)速，當(dāng)其大于程序規(guī)設(shè)最高轉(zhuǎn)速時(shí)，F(xiàn)ANUC數(shù)控車床主軸齒輪最高轉(zhuǎn)速將被鉗制，此時(shí)應(yīng)科學(xué)處理S代碼，依據(jù)主軸齒輪自動(dòng)切換切實(shí)需求賦予其靈活性、精準(zhǔn)性等應(yīng)用優(yōu)勢，使齒輪在G50指令下不必切換齒輪，提高主軸齒輪切換成效。

4 結(jié)語

綜上所述，為使數(shù)控車床生產(chǎn)制造成效予以提升，技術(shù)人員需在總結(jié)以往工作經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，為在工作實(shí)踐中更好將先進(jìn)系統(tǒng)與科學(xué)技術(shù)充分應(yīng)用在數(shù)控車床中奠定基礎(chǔ)，為此技術(shù)人員需在充分明晰FANUC系統(tǒng)后，立足數(shù)控車床主軸齒輪自動(dòng)化切換實(shí)際需求，整合相關(guān)資源明確切換方案，抓住切換關(guān)鍵，推動(dòng)數(shù)控車床生產(chǎn)加工技術(shù)朝著自動(dòng)化、智能化、集約化方向發(fā)展。