為(wei) 了滿足用戶的切削要求, 充分發揮主軸電動機的切削功率, 主軸速度一般被劃分成幾檔, 其檔位轉換靠齒輪變速箱來實現。以主軸電動機的最高限定速度來劃分, 主軸的換檔存在著兩(liang) 種形式。一種是主軸各個(ge) 檔位的最高轉速所對應的主軸電動機最高速度相同。例如我廠的 XH756 臥式加工中心。另一種是主軸各個(ge) 檔位的最高轉速所對應的主軸電動機最高限定速度不同。這種情況主要是在機械設計中由於(yu) 某些原因而作特殊設計時, 需要電氣進行完善。例如我廠的XH716 立式加工中心。

FANUC-0i 數控係統充分考慮了這兩(liang) 種情況 , 把它們(men) 分為(wei) 齒輪換檔方式A 和B 。下麵以我廠的XH756 和XH716 為(wei) 例簡要介紹齒輪換檔參數的巧妙應用。

1 齒輪換檔方式A

如圖1 所示, 主軸的3 檔位所對應的主軸電動機最高限定速度是相同的。例如我廠的XH756 臥式加工中心, 主軸低檔的齒輪傳(chuan) 動比為(wei) 11:108, 中檔的齒輪傳(chuan) 動比為(wei) 11:36, 高檔的齒輪傳(chuan) 動比為(wei) 11:12; 機械設計要求主軸低檔時的轉速範圍是0-458r/min, 中檔的轉速範圍是459-1375r/min, 高檔的轉速範圍是1376-4125r/min, 主軸電動機的最低速度限定為(wei) 150r/min。主軸電動機給定電壓為(wei) 10V 時 , 對應的主軸電動機速度為(wei) 6000r/min。通過計算可知各個(ge) 檔位的主軸電動機最高轉速相同，均為(wei) 4500r/min。此時參數應設定如下：

參數N0.3736( 主軸速度上限,Vmax=4095×主軸電動機速度上限/指令電壓 10V 的主軸電動機速度) 設定為(wei) 4095 × 4500/6000=3071。

參數N0.3735( 主軸速度下限,Vmax=4095×主軸電動機速度下限 / 指令電壓為(wei) 10V 的主軸電動機速度) 設定為(wei) 4095 ×150/6000=102。

參數N0.3741( 指令電壓10V 時對應的主軸速度A, 低檔 ) 設定為(wei) 6000 ×11/108=611。

參數N0.3742( 指令電壓10V 時對應的主軸速度B, 中檔 ) 設定為(wei) 6000 ×11/12=1833 。

參數N0.3743( 指令電壓10V 時對應的主軸速度C, 高檔 ) 設定為(wei) 6000 ×11/12=5500 。

按照以上參數設定, 該機床速度範圍合理覆蓋, 並在PMC 程序中自動判別, 合理選擇檔位。

圖1

2 齒輪換檔方式B 如圖2 所示, 主軸的3 個(ge) 檔位所對應的主軸電動機最高限定速度是不同的。

例如主軸低檔齒輪傳(chuan) 動比為(wei) 11:108, 主軸中檔齒輪傳(chuan) 動比為(wei) 260:1071, 主軸高檔齒輪傳(chuan) 動比為(wei) 169: 238, 而機械設計要求主軸低檔的轉速範圍是0-401r/min, 主軸中擋的轉速範圍是402-1109r/min, 主軸高檔的轉速範圍是1110-3000r/min。主軸電動機給定電壓為(wei) 10V 時, 對應的主軸電動機轉速為(wei) 6000r/min, 主軸電動機的速度下限為(wei) 150r/min。計算可知, 主軸低檔使用的電動機最高轉速為(wei) 401×108/11=3937r/min, 主軸中檔使用的電動機最高轉速為(wei) 1109×1071/260=4568r/min, 主軸高檔使用的電動機最高轉速為(wei) 4000×238/169=5633r/min,3個(ge) 檔位所對應的主軸電動機最高限定速度各不相同。此時, 參數N0.3736 設定為(wei) 4095 ×5633/6000=3844( 以主軸電動機速度最高檔位設定, 此例為(wei) 高檔), 參數NO.3735 設定為(wei) 4095×150/6000=102, 參數NO.3741設定為(wei) 6000 ×11/108=611, 參數N0.3742 設定為(wei) 6000× 260/1071=1457, 參數N0.3743 設定為(wei) 6000×169/238=4260。

僅(jin) 按以上參數設定後, 主軸實際轉速低檔將為(wei) 15 - 573r/min, 中檔將為(wei) 574 - 1367r/min, 高檔將為(wei) 1367 - 4000r/min。 這就不符合機械設計要求, 給自動判別帶來困難。為(wei) 了彌補這個(ge) 缺陷, 在齒輪換檔方式B中, 可以使用參數NO.3751 和 NO.3752來限製主軸的轉速。

參數 N0.3751( 主軸從(cong) 低檔切換到中檔時切換點的主軸電動機速度,Vmaxl=4095×低檔時主軸電動機速度上限 / 指令電壓為(wei) 10V的主軸電動機速度) 設定為(wei) 4095×3937/6000=2687。

參數 N0.3752( 主軸從(cong) 中檔切換到高檔時切換點的主軸電動機速度,Vmaxh=4095×高檔時主軸電動機速度上限 / 指令電壓為(wei) 10V 的主軸電動機速度) 設定為(wei) 4095×4568/6000=3118。

此方式參數的設定, 合理解決(jue) 了各檔主軸電動機上限速度不同給自動換檔帶來的麻煩。

圖2

3　結束語

通過以上事例的分析, 我們(men) 必須充分結合機械設計特點, 結合PMC 程序的要求, 合理使用數控係統提供的參數功能, 對控製係統的功能做到盡善盡美的應用。