如何用FANUC系統(tǒng)進(jìn)行多邊形加工

在車床加工工件過程中，為了一次性裝夾完成多種加工工序，有的用戶就要求機(jī)床具有多邊形加工功能，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)和國產(chǎn)的GSK980數(shù)控系統(tǒng)，通過伺服機(jī)構(gòu)和電動機(jī)速度的檢測與反饋就能實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)。

多邊形控制分為兩種控制方式，一種是主軸和伺服軸之間的同步控制，也就是數(shù)控系統(tǒng)的串行主軸作為工件軸，控制軸（伺服軸）作為刀具軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而形成的多邊形加工。另一種為兩個 主軸之間的同步控制，即以第二主軸作為刀具旋轉(zhuǎn)軸而進(jìn)行的多 邊形加工，稱為主軸間多邊形加工（見圖1）。

下面對主軸間多邊形加工的原理進(jìn)行分析和介紹。

首先兩個主軸要分為主動軸和從動軸，成為同步標(biāo)準(zhǔn)的軸稱作主動軸，與主動軸同步移動的軸稱為從動軸。在多邊形加工中，刀具軸作為主動軸，工件軸作為從動軸（見圖2）。

在多邊形加工中，當(dāng)指令軸進(jìn)入同步方式時(shí)，主動軸和從動軸進(jìn)入同步狀態(tài)，使工件和刀具按一定的比例旋轉(zhuǎn)，將工件的形狀加工成多邊形。通過改變工件和刀具的旋轉(zhuǎn)比和刀盤上刀具安裝數(shù)量，可以把工件加工成各種形狀，在同步過程中不管是自動運(yùn)行還是手動運(yùn)行，如果在沒有取消同步的情況下，始終保持同步關(guān)系。

在加工工件中，常見的有四邊形和六邊形。在加工過程中，如果加工四邊形，建議工件和刀具的轉(zhuǎn)速比 為1∶2，在刀盤上安裝兩把刀具，安裝間隔180°。如果車六邊形，刀盤上安裝三把刀具，安裝間隔120°。通過實(shí)際加工可以看出，刀具和工件的轉(zhuǎn)速比例越小，形狀誤差越小，所以在加工多面體時(shí)，應(yīng)合理選用刀具數(shù)量，使刀具和工件的轉(zhuǎn)速比達(dá)到最小。
依據(jù)加工原理和經(jīng)驗(yàn)，刀盤的直徑越大，加工工件的平面 度越好，雖然在制造過程中有成 本的限制、機(jī)床的空間不足等問題，但選用刀盤時(shí)，應(yīng)做到盡量選用大些的刀盤。

為了保障加工工件的質(zhì)量， 在安裝刀具時(shí)，應(yīng)用百分表對刀尖的圓度和平面度進(jìn)行測量，以保障各個刀尖安裝在同一平面和同一圓周上。

兩把刀具加工四邊形的軌跡如圖3所示。

三把刀具加工六邊形的軌跡如圖4所示，實(shí)物如圖5所示。

以FANUC中兩主軸之間的控制為例，首先應(yīng)該確認(rèn)系統(tǒng)是否有主軸間多邊形加工功能，如果沒有此功能，系統(tǒng)必須安裝此功能，并且兩主軸都應(yīng)設(shè)定為旋轉(zhuǎn)軸。設(shè)置參數(shù)見表1。

加工編程可以如下：
M03 S800；（主軸轉(zhuǎn)速800r/min）
G00 X85.0 Z10.0
G51.2 P1 Q2；（刀具數(shù)和多邊形 的邊數(shù)比例為1∶2，刀具的旋轉(zhuǎn)速度為 1 600r/min）
G01 X75.0 F10.0；（X方向切入）
Z-20.0；（Z向的切削長度）
G04 X1.0；（暫停1s）
G00 X85.0 Z10.0；（X/Z方向退 出）
G50.2；（取消多邊形加工指令）
M05；（停止主軸）

在加工過程中，有很多用戶時(shí)常反映工件表面會出現(xiàn)橫向的紋路（見圖6），如果出現(xiàn)這種情況應(yīng)檢查以下幾點(diǎn)：①在主軸側(cè)，首先應(yīng)檢查主軸和電動機(jī)連接的皮帶夠不夠緊。②主軸位置編碼器的連接是否松動。③其次要檢查刀具電動機(jī)和刀盤的連接是否松動。④刀盤與連接軸間隙是否大。以上情況有一項(xiàng)存在， 加工的工件就一定會出現(xiàn)橫紋。多邊形加工功能不僅操作非常方便，在加工工件的形狀上也比傳統(tǒng)的機(jī)械傳動更加自由和多樣，并在加工精度上和形狀誤差上有很大的提高和改善，這種使用方法，在參數(shù)設(shè)定和調(diào)試時(shí)極為方便，在操作使用和程序編輯中更易于掌握，可以為用戶創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。本文發(fā)表于《金屬加工（冷加工）》2020年第1期78-79頁，作者：山東魯南機(jī)床有限公司，王彥平、劉佳慧，原標(biāo)題：《FANUC系統(tǒng)多邊形加工功能的實(shí)現(xiàn)和經(jīng)驗(yàn)》。深圳市鑫騰輝數(shù)控設(shè)備有限公司建立以來始終致力數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)，公司擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和雄厚的科技力量、豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，在國內(nèi)同行業(yè)中處于優(yōu)勢地位。公司堅(jiān)持“以開發(fā)求發(fā)展、以質(zhì)量求生存、以信譽(yù)拓市場”為宗旨，為客戶創(chuàng)造真正的價(jià)值，我們真誠期望在互惠互利的原則下與各界朋友長期合作，共同發(fā)展！