宓方瑋，劉世洪，劉磊寧

(中國工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所，四川綿陽 621900)

某單位的KVC-1400加工中心在某工件上進(jìn)行螺旋槽的加工時出現(xiàn)槽深控制不一致的問題，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量，并導(dǎo)致廢品。作者通過對數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，最終徹底解決了上述問題。

1 故障現(xiàn)象

螺旋槽軌跡正確，但在自起刀點(diǎn)0～6 mm的范圍內(nèi)，槽深異常且破口，6 mm以后螺旋槽深度符合要求，整個加工過程中機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)，沒有報警。

2 故障分析

分析加工程序，進(jìn)行螺旋槽加工的程序是比較簡單的，主軸保持鎖定，并安裝拉槽刀具，由X、Z、A三個運(yùn)動軸聯(lián)動執(zhí)行拉槽操作。起刀段程序N0030 G01 Z-XXX.XXX F#110(#110=2100)Z軸向下運(yùn)行到起刀點(diǎn);下一程序段N0040 GO1 X-XXX.XXX AXXX.XXX開始執(zhí)行拉槽。

作者進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):在N0040程序段前加G04 P2.0(暫停2 s)或在N0030程序段加G09(精確停止)/G61指令 (精確停止方式)，目的在于通過延時或刀具在程序段的終點(diǎn)減速，執(zhí)行到位檢查，然后執(zhí)行下段程序，這樣就可以保證槽口加工質(zhì)量和槽深一致了。但這樣會造成加工效率的降低;取消暫?；騁09/G61故障依舊。

由此看來故障的原因就在于:執(zhí)行起刀段程序N0030后，Z軸還沒有完全到位，拉槽段程序N0040就開始運(yùn)行了。由于機(jī)床沒有出現(xiàn)如何報警，運(yùn)行狀態(tài)良好，沒有理由懷疑機(jī)床存在機(jī)械或電氣故障。

3 故障處理

通過上述分析，只要解決好N0030程序段和N0040程序段之間的銜接問題就可以消除螺旋槽起始段的槽深不一致的問題了。KVC-1400加工中心采用的是FANUC 0i-MA數(shù)控系統(tǒng)，作者對其參數(shù)說明書進(jìn)行了認(rèn)真的研讀后認(rèn)為:可以通過對有關(guān)進(jìn)給速度參數(shù)、加減速控制參數(shù)、伺服控制參數(shù)的修正和優(yōu)化，改善運(yùn)動軌跡的品質(zhì)，達(dá)到消除螺旋槽起始段誤差的目的。以下是作者在具體實(shí)踐過程中通過FANUC 0i-MA參數(shù)調(diào)整方法處理故障的過程:

(1)修改參數(shù)1601.4即RTO為0(原為1):快速運(yùn)行時，程序段不重疊;

修改參數(shù)1601.5即NIC為0(原為1):減速時到位檢查執(zhí)行;

修改參數(shù)5010為0:該參數(shù)決定刀尖半徑補(bǔ)償中刀具沿拐角外側(cè)移動時，忽略的最小微動量的極限值;

修改參數(shù)5431.0即MDL為1，原為0:單方向定位G代碼G60為模態(tài)碼。

上述修改后，加工沒有效果。

(2)檢查參數(shù)1622:各軸插補(bǔ)后切削進(jìn)給的加減速時間常數(shù)。該參數(shù)除特殊用途外所有軸都必須設(shè)定為相同的時間常數(shù)，若不同的數(shù)值將會導(dǎo)致異常的直線或圓弧形狀。原設(shè)置為X、Y、Z為100，A為200，修改一致均為100。

這時開始試加工，發(fā)現(xiàn)起始端的螺旋槽破口消失，但前3 mm仍然有0～0.03 mm的誤差。

(3)修改參數(shù)1770為10 000(原為200):先行控制方式，AI先行控制方式或AI輪廓控制方式時插補(bǔ)前直線加速度的加速度參數(shù)1，該參數(shù)中設(shè)定插補(bǔ)前直線加速度的最大值，在參數(shù)1771中設(shè)定達(dá)到最大加工速度的時間;

修改參數(shù)1771為800(原為200):先行控制方式，AI先行控制方式或AI輪廓控制方式時插補(bǔ)前直線加速度的加速度參數(shù)2，即達(dá)到參數(shù)1771中設(shè)定速度的時間 (時間常數(shù));

修改參數(shù)1783為500(原為0)。各軸允許的進(jìn)給速度差可由此參數(shù)設(shè)定;

修改參數(shù)1785為500(原為0)。該參數(shù)設(shè)定AI先行控制方式或AI輪廓控制方式時用加速度確定進(jìn)給速度時，到達(dá)最大切削進(jìn)給速度的時間。最大切削進(jìn)給速度由參數(shù)1432決定;

修改參數(shù)2005.1即FEEP為1(原為0)，意為設(shè)前饋功能有效;

修改參數(shù)2068為9 800(原為0)，意為設(shè)定X、Y、Z、A軸的前饋系數(shù)FALPH。

但這時出現(xiàn)401報警，A軸伺服 READY OFF，關(guān)機(jī)后再開機(jī)出現(xiàn)417報警，無法消除。取消A軸前饋系數(shù)后關(guān)機(jī)再開機(jī)故障消失;

修改參數(shù)2069為100(原為0)，意為設(shè)定X、Y、Z、A軸的速度環(huán)前饋系數(shù)VFFLT;

打開前饋功能的目的就在于進(jìn)一步降低輪廓誤差。

試加工，但前3 mm的誤差卻擴(kuò)大到0.18 mm。

(4)修改參數(shù)1622為60;

修改參數(shù)1610.0即 CTLx為1(原為0)。CTLx代表切削進(jìn)給的加減速，0為指數(shù)型加減速;1為插補(bǔ)后的直線型加減速。該參數(shù)與1622參數(shù)配合使用;

將參數(shù)1783、1785改回為0。

試加工，前3 mm誤差減小明顯，但有深有淺，似乎呈S型偏差?？磥砀臑橹本€型加減速有效果。

(5)修改參數(shù)1622為120，繼續(xù)加大直線型加速度。

再加工，前3 mm的偏差消失，螺旋槽槽深一致。

可見，通過對加減速及控制輪廓精度相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，確實(shí)有效地解決了加工中出現(xiàn)的螺旋槽加工異常問題。

4 結(jié)束語

其實(shí)在剛剛接受維修任務(wù)時，作者不知道從何處下手處理，這樣的問題很奇怪:各伺服軸負(fù)荷及電流均正常，機(jī)械的反向間隙及連接正常，機(jī)床沒有任何報警，加工程序經(jīng)反復(fù)校驗(yàn)也正常，這許多的“正常”在平時的加工活動中體現(xiàn)得也很正常，偏偏在螺旋槽加工中會出現(xiàn)問題。這也從另一個角度說明機(jī)床的狀態(tài)其實(shí)不在最佳，應(yīng)付普通要求的加工尚可，一旦用于要求較高的加工時就會暴露出機(jī)床性能在調(diào)試及參數(shù)設(shè)置方面的不足和漏洞。

上述介紹的是作者在實(shí)踐中調(diào)整的主要參數(shù)，還有不少其他參數(shù)的調(diào)整，由于起到的作用不大，或者起到相反的作用，限于篇幅不再贅述。通過此次參數(shù)調(diào)整的過程實(shí)踐，使作者對FANUC系統(tǒng)參數(shù)的實(shí)際意義有了深刻的了解，對于今后的維修工作有很大的促進(jìn)作用。

［1］BEIJING-FANUC 0i-MA機(jī)床操作說明書［M］.

［2］BEIJING-FANUC 0i-MA參數(shù)說明書［M］.

［3］BEIJING-FANUC AC伺服電機(jī)α系列參數(shù)說明書［M］.