FANUC Oi 刚性攻丝
FANUC系统刚性攻丝功能详解
FANUC系统刚性攻丝功能详解首先，刚性攻丝功能是指机器人在进行攻丝操作时，能够保持稳定的力和位置控制。
这意味着机器人可以根据既定的程序在工件表面上产生高质量的螺纹。
这种功能对于需要精确控制螺纹深度、螺距和螺纹形状的应用非常重要。
刚性攻丝功能的实现主要依赖于FANUC系统的硬件和软件设计。
FANUC系统使用高性能的力传感器和位置传感器来实时监测机器人与工件之间的力和位置信息。
这些传感器能够提供高分辨率和高精度的测量结果，从而保证机器人的稳定性和准确性。
在软件方面，FANUC系统提供了一套完整的攻丝控制算法。
这些算法对机器人的运动进行实时的力和位置调整，以实现精确的攻丝操作。
例如，在攻丝过程中，系统可以根据传感器信息实时调整机器人的速度和力度，以适应工件表面的不均匀性和材料特性。
此外，FANUC系统还提供了丰富的控制参数和设置选项，以满足不同应用的需求。
用户可以根据具体的攻丝要求进行调整，包括螺纹深度、起刀点位置、进给速度等等。
这些参数的灵活调整使得FANUC系统能够适应各种不同的攻丝操作，从而提高生产效率和质量。
最后，FANUC系统的刚性攻丝功能还具备一定的智能化特性。
系统可以通过学习和优化算法，自动适应不同材料和工件的攻丝过程。
它能够根据历史数据分析出最佳的攻丝参数和路径，从而提高攻丝的效率和质量。
总结起来，FANUC系统的刚性攻丝功能通过高性能的传感器、智能化的控制算法以及灵活的参数调整，实现了高质量和高效率的攻丝操作。
这种功能对于提高机器人的应用范围和工作效果具有重要意义，为用户创造了更多的机会和价值。
FANUCOi 刚性攻牙参数
FANUCOi 刚性攻牙参数FANUC Oi 系统开通刚性攻牙功能需要设定参数仅供参考。
将参数 No.5200#0 设置为 1,修改以下参数：攻丝最高主轴转速 N0.5241 - N0.5244 主轴与攻丝轴的时间常数 N0.5261 - No.5264 刚性攻丝轴回路增益 N0.5280 - N0.5284 刚性攻丝时攻丝轴移动位置偏差量的极限值N0.5310 刚性攻丝时主轴移动位置偏差量的极限值 N0.5311 刚性攻丝时的攻丝轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5312 刚性攻丝时的主轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5313 。
如下列： (1) 每分钟进给编程右螺纹G94;Z 轴每分钟进给M3Sl000;主轴正转（1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000;右螺纹攻丝 , 螺距 lmm 左螺纹G94; Z 轴每分钟进给M4Sl000; 主轴反转（1000r/min) G9O G74X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺纹攻丝 , 螺距 lmm (2) 每转 ( 主轴 ) 进给编程右螺纹G95; Z 轴进给 / 主轴每转M3S1000; 主轴正转 (1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0; 右螺纹攻丝 , 螺距 1mm 右螺纹G95;Z 轴进给 / 主轴每转M4S1000;主轴反转 (1000r/min) G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0; 左螺纹攻丝 , 螺距 l mm 以上刚性攻丝编程由于将参数 No.5200#0 设置为 1, 固定循环 G84/ 成为刚性攻丝的指令 , 所以它的编程格式就完全与原固定循环 G84/G74 普通攻丝是一样的。
FANUC设定参数实现刚性攻丝
FANUC设定参数实现刚性攻丝(大连机床集团有限责任公司黄贤鸿)1 两种攻丝方式的比较以前的加工中心为了攻丝, 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/ 反转指令, 然后再编人G84 ／G74 固定循环, 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程, 主轴要加速－制动－加速－制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住(惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。
对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软(铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。
还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。
刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。
发那科FANUC系统刚性攻丝功能详解
发那科FANUC系统刚性攻丝功能详解在刚性攻丝时，主轴旋转一转所对应钻孔轴的进给量必须和攻丝的螺距相等，即必须满足如下的条件：P= F/SP：攻丝的螺距(mm)F：攻丝轴的进给量(mm/min)S：主轴的速度(rpm)刚性攻丝循环的过程中主轴的旋转和进给轴的进给之间总是保持同步。
也就是说，在刚性攻丝时，主轴的旋转不仅要实现速度控制，而且要实行位置的控制。
主轴的旋转和攻丝轴的进给要实现直线插补，在孔底加工时的加/减速仍要满足以下的条件以提高刚性攻丝的精度。
在普通的攻丝循环时G74/G84 (M 系列), G84/G88 (T 系列)，主轴的旋转和Z轴的进给量是分别控制的，主轴和进给轴的加/减速也是独立处理的，所以不能够严格地满足以上的条件，特别是攻丝到达孔的底部时，主轴和进给轴减速到停止，之后又加速反向旋转过程时，满足以上的条件将更加困难。
所以，一般情况下，攻丝是通过在刀套内安装柔性弹簧补偿进给轴的进给来改善攻丝的精度的。
1刚性攻丝的指令刚性攻丝可以通过以下的任何一种指令完成：1）刚性攻丝指令在G74/G84 (M series) 或G84/G88 (T series)之前指定，如：_ M29 S _____；G84(G88) X_C_(Z_C_) Z_(X_) R_ P_ F_ K_ ；2）刚性攻丝指令与攻丝指令G74/G84(M series) 或G84/G88 (T series)在同一程序段，如:G84(G88) X_C_(Z_C_) Z_(X_) R_ P_ F_ K_ M29 S_;3） G74/G84 (M series) 或G84/G88 (T series) 作为刚性攻丝指令G84X_Y_Z_R_P_F_K_；为标准攻丝循环指令G74X_Y_Z_R_P_F_K_；为反螺纹攻丝循环指令刚性攻丝有两种方式：每转进给刚性攻丝(G99)和每分进给刚性攻丝(G98)。
下例为每转进给刚性攻丝方式（G99）。
FANUC 钢性攻丝
关于FANUC—Oi加工中心钢性攻丝肇庆汇隆(2000转以上)高速攻丝刚开始丛200转速以下可以攻丝，要一下提到2000转来攻丝。
一：钢性攻丝它的原理：P=F/SP：螺距F：z轴的进给S：主轴的转速丛以上的工式可以看出，在攻丝时P要恒定，关键是F和S的比一定要保持不变才能达到攻丝的要求。
所以也要z轴和主轴保持同步。
分析一下：只要主轴和z 轴都同时到达所要求的转速和进给速度的话，攻丝就没什么问题。
所以我们就着重围绕着他的参数来修改。
我们再来了解一下关于它的参数：NIZ=0 时不进行攻丝平滑处理NIZ= 1时进行攻丝平滑处理* TDR：钢性攻丝中的切削时间常数选择。
TDR =0时进退刀的时间常数用一样的参数（NO.5261~NO.5264）机床最终修改为TDR =0TDR=1时用进退刀时的时间常数用不一样的参数进刀时用（NO.5261~ NO.5264）退刀时用（NO.5271~ NO.5274）DGN=0时诊断453显示主轴和z轴的最大误差=1时诊断 450 显示主轴和z轴的同步误差NO.5310NO.5310=32767 ：攻丝时位置偏差极限值。
在攻丝前放到最大。
有可能出现ALM 200NO.5261~~NO.5263：为进退刀加减速时间常数。
（在NO。
5201#2=0时）刚开始的参数都=100 (机床的出厂设置)NO.5261~~NO.5263=100：在这它等于100时没有试过，但它的出厂是按200转/分钟转速调攻丝的。
（会因转速过高而乱牙）它的最终调节为300插曲：FANUC公司来人用PC机跟踪同步脉冲调整它为NO.5261~~NO.5263=3000，所出现的问题是：例： 用程序1200转/分钟的主轴转速，攻M4*20的牙，主轴转速没有到1000就又开始减速了，攻丝的时间就变长了很多。
不过它的同步误差只有一两个脉冲。
调机一：开始马师傅就把NO.5300 z轴到位宽度 NO.5301主轴到位宽度都调到了20NO.5300和NO.5301它是一个精度的参数。
FANUC系统数控加工中心刚性攻丝时的参数设定
在 ＦＡＮＵＣ ０ｉ等数控 系统 中对刚性攻 丝 的处理 设置 了 ３ 种指令 模式 ，即 ：①在 Ｇ８４（攻丝 循环 ）之前 由 Ｍ２９ Ｓ Ｘ××Ｘ 指令 ；② 在 Ｇ８４同一段 中 ，由 Ｍ２９ Ｓ Ｘ×××指令 ；③不 用 Ｍ 代码 ，而直接 由 Ｇ８４来指令 。但 不论 是哪种方式进行 刚性攻 丝 ，都必须具备最基本 的 ３个 条件 ：
（３）合 羽｛凸 数。根据 主轴不 同传动结构 ，涉及刚性攻
【作者 简 介 】丁海萍（１９７９一），男，研究生，讲师，研究方向：机械制造及其自动化。 ４１
丝的参数是很多的。要合理设定这些参数 ，了解参 数的意义是 必要 的 ，并要抓住要害才能达到事半功倍 的效果 。本 文着重说 明各种参数 的具体含义 。
２０１０年 ９月 第 ９期 （总第 １４２期 ）
广 西 轻 工 业 ＧＵＡＮＧｘＩＪ０ｕＲＮＡＬ ｏＦ ＬＩＧＨＴ ｌＮＤｕｓＴＲＹ
机 械 与 电 气
Ｆ Ａ Ｎ Ｕ Ｃ 系统 数 控加 工 中心 刚性 攻 丝 时的参 数设 定
丁 海 萍 ，杨 晶
（南通 职 业大学数 控 中心 ，江 苏 南通 ２２６００７）
【中图分类号 】ＴＧ６５９ 【文献标识码 】 Ｂ
【文章编号 】 １００３—２６７３（２０１０）０９—４１—０２
１ 引言 刚性攻丝功能 以高速高效 高精度 加工螺纹 而被越 来越多
的机 床用 户所青睐 ，因此调试好此功能 ，使其达 到高速高精度 的性 能 ，以满足用户广泛的￣ＪｎＹ－需求是很有 必要 的，对于精度 要求高的深孔 ，应通过选用合适 的攻 丝方法和合理设置数控系 统参数等手段来实现。目前 刚性攻丝 已经成 为加工 中心不可缺 少 的一项主要功能。
柔性攻丝与刚性攻丝的区别
柔性攻丝与刚性攻丝的区别柔性攻丝与刚性攻丝的区别刚性就是说攻丝的刀柄是刚性的没有自动调整间隙的，而柔性的是有调整间隙的一般的是带弹簧延轴线有弹性收缩功能的。
对于数控机床而言：柔性攻丝是指不带编码器（C轴编码器）是：用通过编计算控制螺距的攻丝的如G81、CYCLE840列：CYCLE840(30,0,5,-25,,,4,3,1,,,3,1,0)刚性攻丝是指带编码器攻丝（C轴编码器）是：C轴每转一圈走一个螺距，用固定指令CYCLE84、G331。
国内的目前刚性攻丝的应该不多，大部分都是柔性攻丝，因为咱们的丝锥的原因，老外的丝锥用过一段时间后就不用了，咱们的是用到不能用（或者是断到孔里了），主要是怕花钱，觉得好好的丝锥怎么用了才几次就扔了，觉得可惜，这样刚性攻丝的话很容易就断。
刚、柔攻丝的最大的区别在于夹持丝攻的夹具。
设定参数实现刚性攻丝一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求，在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令，然后再编入G84／G74固定循环，在固定循环中给出有关的数据，其中Z轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出，这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的，但是主轴的转动角度是不受控的，而且主轴的角度位置与Z轴的进给没有任何同步关系，仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程，主轴要加速－制动－加速－制动，再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀，主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z轴，它的进给速度和主轴也是相似的，速度不会恒定，所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时，必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头，用它来补偿Z轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程，就会明显地看到，当攻丝到底，Z 轴停止了而主轴没有立即停住(惯量)，攻丝弹簧夹头被压缩一段距离，而当Z轴反向进给时，主轴正在加速，弹簧夹头被拉伸，这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷，完成了攻丝的加工。
刚性攻丝
两种攻丝方式的比较以前的加工中心为了攻丝,一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求,在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令,然后再编人G84/G74固定循环,在固定循环中给出有关的数据,其中Z轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出,这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的,但是主轴的转动角度是不受控的,而且主轴的角度位置与Z轴的进给没有任何同步关系,仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程,主轴要加速－制动－加速－制动,再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀,主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z轴,它的进给速度和主轴也是相似的,速度不会恒定,所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时,必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头,用它来补偿Z轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程,就会明显地看到,当攻丝到底,Z轴停止了而主轴没有立即停住(惯量),攻丝弹簧夹头被压缩一段距离,而当Z轴反向进给时,主轴正在加速,弹簧夹头被拉伸,这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷,完成了攻丝的加工。
对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求,但对于螺纹精度要求较高,6H或以上的螺纹以及被加工件的材质较软(铜或铝)时,螺纹精度将不能得到保证。
还有一点要注意的是,当攻丝时主轴转速越高,Z轴进给与螺距累积量之间的误差就越大,弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大,由于夹头机械结构的限制,用这种方式攻丝时,主轴转速只能限制在600r/min以下。
刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的,它在主轴上加装了位置编码器,把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环,同时与Z轴进给建立同步关系,这样就严格保证了主轴旋转角度和Z轴进给尺寸的线生比例关系。
因为有了这种同步关系,即使由于惯量、加减速时间常数不同、负载波动而造成的主轴转动的角度或Z轴移动的位置变化也不影响加工精度,因为主轴转角与Z轴进给是同步的,在攻丝中不论任何一方受干扰发生变化,则另一方也会相应变化,并永远维持线性比例关系。
FANUC OI 刚性攻丝参数
刚性攻丝的参数ＮＯ．４００２Ｐ０００００００１（不带外装编码器）ＮＯ．４００２Ｐ００００００１０（带外装编码器）ＮＯ．４０４４Ｐ３０ＮＯ．４０４５Ｐ２０ＮＯ．４０５２Ｐ６０ＮＯ．４０６５Ｐ３０００ＮＯ．５２０２Ｐ０００００００１ＮＯ．５２０４Ｐ０００００００１ＮＯ．５２１１Ｐ１０ＮＯ．５２１４Ｐ２００００(可适当放大)ＮＯ．５２４１．Ｐ１０００（刚性攻丝时主轴的最高转速,根据具体情况,可以进行调整）ＮＯ．５２４２．Ｐ１０００ＮＯ．５２４３．Ｐ１０００ＮＯ．５２４４．Ｐ１０００ＮＯ．５２６１．Ｐ１０００(主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数, 根据具体情况,可以进行调整）ＮＯ．５２６２．Ｐ１０００ＮＯ．５２６３．Ｐ１０００ＮＯ．５２７１．Ｐ１０００(回退时主轴和攻丝轴的直线加减速时间常数, 根2005年5月据具体情况,可以进行调整）ＮＯ．５２７２．Ｐ１０００ＮＯ．５２７３．Ｐ１０００ＮＯ．５２８０．Ｐ３０００(刚性攻丝时主轴和攻丝轴的位置控制回路增益, 根据具体情况, 可以进行调整）ＮＯ．５２８１．Ｐ０ＮＯ．５２８２．Ｐ０ＮＯ．５２８３．Ｐ０ＮＯ．５２９１．Ｐ２０００(刚性攻丝时主轴回路增益系数, 根据具体情况, 可以进行调整）ＮＯ．５３００．Ｐ５０ＮＯ．５３０１．Ｐ５０ＮＯ．５３１０．Ｐ１００００(可适当放大)ＮＯ．５３１１．Ｐ１００００(可适当放大)ＮＯ．５３１２．Ｐ３００ＮＯ．５３１３．Ｐ３００ＮＯ．５３１４．Ｐ５０００(可适当放大)ＮＯ．５３２１．Ｐ１０试验程序：夞2005年5月。
FANUC系统刚性攻丝问题
（图一）刚性攻丝的实验参数，S=800，F=800，传动比为4：1。
SVGuide选择“XTYT”观测页面，主轴选择“SPEED”观测项目，攻丝轴选择“SYNC”观测项目，采样时间1ms，采样数据点8000~10000该图的左面有个小的凸台，这其实是主轴从速度环变为位置环时，主轴先执行了回零动作。
可以通过NO5202#0=0关闭这个回零的动作。
这个图形表明刚性攻丝的性能仍然不行，因为主轴转速没有达到指令转速，当S=800时，主轴电机转速应该是3200，很显然，图形的红色曲线表明主轴电机的转速大约2500左右，表明电机仍然在加速过程中。
需要减小加减速时间常数NO5241~5244，原值为2400ms，改为800ms后，得到（图二）的曲线。
（图二）该图形表明，已经取消了主轴回零这个动作，并且在刚性攻丝过程中，主轴电机转速已经达到3200RPM，主轴以S=800旋转，同时，主轴和攻丝轴Z轴的同步误差小于50个同步脉冲。
（图三）这是在机床高速档进行的刚性攻丝实验，主轴指令转速1500RPM，高速档传动比1：1，很显然主轴电机没有达到指令转速，修改加减速时间后，同步误差脉冲猛增（该图未保留），所以该机床高速档不宜进行刚性攻丝。
（图4）加大了主轴速度环比例增益NO4044，NO4045，以及积分增益4052，NO4053后，它们的初始化值为10，现在改为15，同步误差脉冲有降低。
一点补充，NO5280为攻丝轴Z轴的位置环增益，当NO5280的值不为零时，NO5281~5284无效，此时N05280要和主轴各档的位置环增益相同，即NO4065~4068每个值相等，与NO5280的值相同。
当NO5280为零时，NO5281~5284的值生效，并与NO4065~4068的值对应相等。
提高NO5280~5281以及NO4065~4068的值，可以提高刚性攻丝的精度。
在诊断参数DGN452的值不为零时，需要检查NO5280，NO5281~NO5284的值是否与NO4065~NO4068相等或者对应相等。
FANUC系统攻丝
不用设计梯形图实现刚性攻丝 在 FANUC Oi 数控系统里 , 参数 N0.5200#0 如果被设定为 0, 那么刚性攻丝就需要用 M 代码指定。一般情况 下 , 我们都使用 M29, 而在梯形图中也必须设计与之相对应的顺序程序 , 这对初次尝试者来说还有一定的困难。 正常的情况下 , 没有特殊要求时 , 主轴参数初始化后把参数 No.5200#0 设定为 1, 其它有关参数基本不动 , 也不用增加任何新的控制程序 , 这样就简单多了。在运行调试中要根据机床本身的机械特性设置刚性攻丝必须的一组参数 (见表 l) 。参数设置好后就可以直接使用固定循环 G84/G74 指令编程 , 其格式举例如下 :
通过诊断452和453更为直接
其次可以通过修改4065~4068 标准值为1000
不要过小,不然攻丝时会没有力量.
FANUC 0IMD系统
F=S*螺距
比如功M10 底孔8.5 螺距1.5 (公制）
M03S100
M29 S150
G98 G90 G84 X0.0 Y0.0 Z-40. R2 Q2. F150 K0
三菱的系统比较简单，进给和主轴转速是随机的。
如：攻M10 底孔8.5 螺距1.5 (公制）
楼主提供的参数非常详细,只是这些参数要在实际的加工过程中根据实际情况具体设定.
如果要实现较好的螺纹切削精度,一定要在诊断画面里看452,453位置误差量的百分比是多少
应该控制在30以内,或者看诊断的455到457同步误差的量,尽量的小而相同.
5204#0 为0时可以看到455~457
5204#0 为1时可以看到452,453
M3 Sl000; 主轴正转（1000r/min)
FANUC OI-MD系统介绍部分
2
柔性进给装置
任意DMR
标配
3
HRV2控制
标配
4
HRV3控制
5
所有轴互锁
标配
6
机械锁住
标配
7
紧急停止
标配
8
超程
标配
9
存储行程检测1
标配
10
各轴镜像
标配
11
位置跟踪
标配
12
伺服关断/机械手轮进给
标配
13
PMC轴控制
标配
14
轴脱开
标配
15
1/10增量编程
标配
16
存储行程检测2
标配
17
存储行程检测3
标配
标配
33
手轮进给中断
标配
34
移动前行程限位检测
标配
35
参考点偏移
标配
36
返回第3.4参考点
标配
37
浮动参考点返回
标配
38
存储限位外部设定
标配
39
异常负载检测
标配
插补功能
1
纳米插补
标配
2
定位
G00也可以进行直线插补行定位
标配
3
准确停止方式
G61
标配
4
攻丝方式
G63
标配
5
切削方式
G64
标配
6
准确停止
G09
标配
25
用户宏指令B
标配
26
附加用户宏指令公共变量
#100-#199 #500--#999
标配
27
中断型用户宏指令
标配
28
FANUC 刚性攻丝功能
SRVW R122.1
SFRA G070.5
SFRW R122.0 SFRA G070.5 SFRA G070,5 SRVA G070.4 SFRA G070.5 SRVA G070.4 RGTAPM RTONTM G061.0 SARA F045.3 R121.0 MF F007.0
SRVA G070.4 MFIN R199.0
#6
M31 M30 M29 M28 M27 M26 M25 M24
MF F7.0
SUB25 DECB
0002 F010 0040 R105
#5 #4 #3 #2 #1 #0
#7 R105
#6
M47 M46 M45 M44 M43 M42 M41 M40
名 称
图 号 提 出
版
01 年 9 月 10 日
TMRB SUB24
0001 300
TMRB SUB24 RGTAP G061.0 RGEND R121.3
0002 300
F000.6
ALMA F045.0 RGTCAN R120.1 M03R R100.3 SFRW R122.0 M04R R100.4 SRVW R122.1 M03R R100.3 M05R R100.5 RST F000.1 M29D R103.5 SRVW R122.1 M04R R100.4 M05R R100.5 RST F000.1 M29D R103.5 SFRW R122.0
设计
侯
长合
北京发那科机电有限公司
页
M29D R103.5 RGTAPM
SSTA F045.1
SFRA G070.5
SRVA G070.4
RGTCAN R120.1
加工中心刚性攻丝
加工中心刚性攻丝2009-10-24 21:34:551 .两种攻丝方式的比较以前的加工中心为了攻丝, 一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求, 在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令, 然后再编人G84／G74 固定循环, 在固定循环中给出有关的数据, 其中Z 轴的进给速度是根据 F =丝锥螺距×主轴转速得出, 这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的, 但是主轴的转动角度是不受控的, 而且主轴的角度位置与Z 轴的进给没有任何同步关系, 仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程, 主轴要加速－制动－加速－制动, 再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀, 主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z 轴, 它的进给速度和主轴也是相似的, 速度不会恒定, 所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时, 必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头, 用它来补偿Z 轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程, 就会明显地看到, 当攻丝到底,Z 轴停止了而主轴没有立即停住( 惯量), 攻丝弹簧夹头被压缩一段距离, 而当Z 轴反向进给时, 主轴正在加速, 弹簧夹头被拉伸, 这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷, 完成了攻丝的加工。
对于精度要求不高的螺纹孔用这种方法加工尚可以满足要求, 但对于螺纹精度要求较高,6H 或以上的螺纹以及被加工件的材质较软( 铜或铝) 时, 螺纹精度将不能得到保证。
还有一点要注意的是, 当攻丝时主轴转速越高,Z 轴进给与螺距累积量之间的误差就越大, 弹簧夹头的伸缩范围也必须足够大, 由于夹头机械结构的限制, 用这种方式攻丝时, 主轴转速只能限制在600r/min 以下。
刚性攻丝就是针对上述方式的不足而提出的, 它在主轴上加装了位置编码器, 把主轴旋转的角度位置反馈给技控系统形成位置闭环, 同时与Z 轴进给建立同步关系, 这样就严格保证了主轴旋转角度和Z 轴进给尺寸的线生比例关系。
FANUC系统刚性攻丝功能在数控机床中的应用
FANUC系统刚性攻丝功能在数控机床中的应用张小军（宝鸡机床集团有限公司，721013）摘要：本文阐述了刚性攻丝基本原理、硬件配置，梯形图编写，参数设置以及调试中的注意事项，FANUC数控系统在功能扩展和应用方面在生产中实际应用。
关键词：FANUC数控系统；高速；高精度；刚性攻丝中图分类号：TP273 文献标识码：B 文章编号：1004-0420(2010)05-0012-030引言如何利用现有加工手段进行高速高精度的加工，是困扰机床使用者最多的问题。
刚性攻丝功能能高速高精度攻丝加工，作为数控机床生产厂家如何利用数控系统提供的刚性攻丝功能，使攻丝操作达到高速、高效，是数控机床设计人员追求的目标。
本文将以FANUC 0i系统为例，对刚性攻丝功能在数控机床中具体控制过程进行阐述。
1刚性攻丝的原理众所周知，传统的攻丝固定循环是利用程序指令控制主轴转向和速度，给定攻丝轴轴向深度，装在主轴上的主轴编码器实时采集主轴转速，送入数控系统，由数控系统实时计算刀具每分钟进给速率F。
由此我们可以看出传统的攻丝固定循环，主轴运行在速度控制方式之下。
由于控制方式的局限性，实时主轴速度受切削抗力变化的瞬间影响，很难保证主轴旋转与进给轴的移动严格同步，容易使直径小的丝锥断掉。
为克服此缺陷通常采用浮动丝锥工装，但其自身浮动特点造成螺纹加工效率低，且精度不易保证。
为了克服弹性攻丝的以上弊端，数控系统厂家开发出刚性攻丝功能。
在刚性攻丝时，主轴旋转1转所对应钻孔轴的进给量必须和攻丝的螺距相等，即必须满足如下的条件：P=F/SP：攻丝的螺距(mm)；F：攻丝轴的进给量(mm/min)；S：主轴的速度(r/min)。
在刚性攻丝方式，主轴电机的控制方式与伺服电机相同，进入位置控制方式，沿攻丝轴的运动和主轴的回转运动均有补偿。
刚性攻丝时，主轴1转对应于沿主轴轴向一定的进给量（螺纹螺距），主轴加减速时也严格维持这一关系。
也就是说，在刚性攻丝时，主轴的旋转不仅要实现速度控制，而且要实行位置的控制。
刚性攻丝
刚性攻丝1. 概要在刚性攻丝时，主轴旋转一转所对应钻孔轴的进给量必须和攻丝的螺距相等，即必须满足如下的条件：P= F/S,P：攻丝的螺距(mm)F：攻丝轴的进给量(mm/min)S：主轴的速度(rpm)在普通的攻丝循环时G74/G84 (M 系列), G84/G88 (T 系列)，主轴的旋转和Z轴的进给量是分别控制的，主轴和进给轴的加/减速也是独立处理的，所以不能够严格地满足以上的条件，特别是攻丝到达孔的底部时，主轴和进给轴减速到停止，之后又加速反向旋转过程时，满足以上的条件将更加困难。
所以，一般情况下，攻丝是通过在刀套内安装柔性弹簧补偿进给轴的进给来改善攻丝的精度的。
而刚性攻丝循环时，主轴的旋转和进给轴的进给之间总是保持同步。
也就是说，在刚性攻丝时，主轴的旋转不仅要实现速度控制，而且要实行位置的控制。
主轴的旋转和攻丝轴的进给要实现直线插补，在孔底加工时的加/减速仍要满足以下的条件以提高刚性攻丝的精度。
P = F/S攻丝的螺距可以直接指定。
刚性攻丝可以通过以下的任何一种指令完成：_ M29 S _____ 刚性攻丝指令在G74/G84 (M series) 或G84/G88 (T series)之前指定_ M29 S _____ 刚性攻丝指令与攻丝指令G74/G84(M series) 或G84/G88 (T series) 在同一程序段_ G74/G84 (M series) 或G84/G88 (T series) 作为刚性攻丝指令(使用G74/G84(G84/G88)作为刚性攻丝指令，还是作为普通的攻丝指令可通过参数指定)G84X_Y_Z_R_P_F_K_；为标准攻丝循环指令G74X_Y_Z_R_P_F_K_；为反螺纹攻丝循环指令2. 系统的配置刚性攻丝功能是使用FANUC的串行主轴控制实现的，由于机床结构和所采用的主轴电机的不同，系统的配置也不尽相同，按照反馈的类型不同可分为如下几种结构。
第六节 主轴刚性攻丝(新)
2. 系统的配置
刚性攻丝功能是使用FANUC的串行主轴控制实现的，由于机床结构不同以及检测精度的 不同，反馈系统的配置也不尽相同，依据上述不同，分为如下几种结构： 1）当使用α编码器时
档）
5324
刚性攻丝时，主轴的反向间隙(T 只有
5321)
3707#0 P21 主轴和编码器之间的齿轮比
○
3707#1 P22
4000#0 ROTA1 主轴和主轴电机之间的安装方向
○
4000#2 POSC 主轴和位置编码器之间的方向
○
1
4002#1 POSC 位置编码器是否使用 2
○
4003#7, PCPL2
刚性攻丝时，攻丝轴运动中的位置偏差极 ○ 限值
5311 5312
刚性攻丝时，主轴在运动中的位置偏差极 ○ 限值 刚性攻丝时，攻丝轴停止时的位置偏差极 ○ 限值
5313
刚性攻丝时，主轴在停止时的位置偏差极 ○
限值
5314
刚性攻丝时，向间隙（一档-四
5321-
☆ : 自动设定 ★: 根据不同的条件设定
7. 刚性攻丝的诊断号： 当参数 5204#0(DGN)=1,显示下列诊断： 452：主轴和攻丝轴（Z）的瞬时误差( %) 453：最大值（保存，直到下一个循环） 当参数 5204#0(DGN)=0,观察下列诊断： 450：主轴和攻丝轴（Z）的瞬时误差（检测单位）
413 740
741 742
显示内容
非法 S 代码指令
无进给速度 位置 LSI 溢出 程序未指定刚性攻 丝方式 轴的指令非法
FANUC_0i系列操作编程说明书
参考资料：FANUC O系列操作编程说明书第一篇：编程5 1.综述5 1.1可编程功能5 1.2准备功能51.3辅助功能72.插补功能8 2.1快速定位（G00）8 2.2直线插补（G01）82.3圆弧插补（G02/G03）93.进给功能11 3.1进给速度11 3.2自动加减速控制11 3.3切削方式（G64）11 3.4精确停止(G09)及精确停止方式(G61) 123.5暂停(G04) 124.参考点和坐标系13 4.1机床坐标系13 4.2关于参考点的指令(G27、G28、G29及G30) 13 4.2.1 自动返回参考点（G28）13 4.2.2 从参考点自动返回（G29）13 4.2.3 参考点返回检查（G27）14 4.2.4 返回第二参考点（G30）14 4.3工件坐标系15 4.3.1 选用机床坐标系（G53）15 4.3.2 使用预置的工件坐标系（G54~G59）15 4.3.3 可编程工件坐标系（G92）16 4.3.4 局部坐标系(G52) 164.4平面选择175.坐标值和尺寸单位185.1绝对值和增量值编程（G90和G91）186.辅助功能19 6.1M代码19 6.1.1 程序控制用M代码19 6.1.2 其它M代码19 6.2T代码19 6.3主轴转速指令(S代码) 206.4刚性攻丝指令（M29）207.程序结构21 7.1程序结构21 7.1.1 纸带程序起始符(Tape Start) 21 7.1.2 前导(Leader Section) 21 7.1.3 程序起始符(Program Start) 217.1.4 程序正文(Program Section) 21 7.1.5 注释(Comment Section) 21 7.1.6 程序结束符(Program End) 21 7.1.7 纸带程序结束符(Tape End) 22 7.2程序正文结构22 7.2.1 地址和词22 7.2.2 程序段结构227.2.3 主程序和子程序238.简化编程功能25 8.1孔加工固定循环(G73,G74,G76,G80~G89) 25 8.1.1 G73（高速深孔钻削循环）28 8.1.2 G74（左螺纹攻丝循环）29 8.1.3 G76(精镗循环) 29 8.1.4 G80(取消固定循环) 30 8.1.5 G81(钻削循环) 30 8.1.6 G82(钻削循环，粗镗削循环) 31 8.1.7 G83(深孔钻削循环) 31 8.1.8 G84(攻丝循环) 32 8.1.9 G85(镗削循环) 32 8.1.10 G86(镗削循环) 32 8.1.11 G87(反镗削循环) 33 8.1.12 G88(镗削循环) 33 8.1.13 G89(镗削循环) 34 8.1.14 刚性攻丝方式348.1.15 使用孔加工固定循环的注意事项359.刀具补偿功能36 9.1刀具长度补偿(G43，G44，G49) 36 9.2刀具半径补偿36 9.2.1 补偿向量36 9.2.2 补偿值36 9.2.3 平面选择36 9.2.4 G40、G41和G4236 9.2.5 使用刀具半径补偿的注意事项37第二篇：NC操作381.自动执行程序的操作38 1.1CRT/MDI操作面板38 1.1.1 软件键38 1.1.2 系统操作键38 1.1.3 数据输入键38 1.1.4 光标移动键38 1.1.5 编辑键和输入键38 1.1.6 NC功能键38 1.1.6 电源开关按钮39 1.2MDI方式下执行可编程指令39 1.3自动运行方式下执行加工程序39 1.3.1 启动运行程序391.3.2 停止运行程序392.程序验证和安全功能40 2.1程序验证功能40 2.1.1 机床闭锁402.1.2 Z轴闭锁40 2.1.3 自动进给的倍率40 2.1.4 快速进给的倍率40 2.1.5 试运行40 2.1.6 单程序段运行402.2安全功能402.2.1 紧急停止402.2.2 超程检查403.零件程序的输入、编辑和存储41 3.1新程序的注册41 3.2搜索并调出程序41 3.3插入一段程序41 3.4删除一段程序41 3.5修改一个词423.6搜索一个词424.数据的显示和设定43 4.1刀具偏置值的显示和输入43 4.2G54~G59工件坐标系的显示和输入43 4.3NC参数的显示和设定434.4刀具表的修改445.显示功能45 5.1程序显示455.2当前位置显示456.在线加工功能46 6.1有关参数的修改：466.2有关在线加工的操作. 467.机床参数的输入﹑输出478.用户宏B功能49 8.1变量49 8.1.1变量概述498.1.2系统变量508.2算术和逻辑操作55 8.3分支和循环语句56 8.3.1无条件分支（GOTO语句）56 8.3.2条件分支（IF语句）57 8.3.3循环(WHILE语句)57 8.3.4注意58 8.4宏调用58 8.4.1简单调用（G65）58 8.4.2、模调用（G66、G67）60 8.4.3G码调用宏61 8.4.4、M码调用宏618.4.5M码调用子程序62 8.4.6T码调用子程序62 8.5附加说明62附录1：报警代码表641.程序报警(P/S报警) 642.伺服报警653.超程报警664.过热报警及系统报警66第一篇：编程1. 综述1.1 可编程功能通过编程并运行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。
柔性攻丝与刚性攻丝的区别
柔性攻丝与刚性攻丝的区别刚性就是说攻丝的刀柄是刚性的没有自动调整间隙的，而柔性的是有调整间隙的一般的是带弹簧延轴线有弹性收缩功能的。
对于数控机床而言：柔性攻丝是指不带编码器（C轴编码器）是：用通过编计算控制螺距的攻丝的如G81、CYCLE840列：CYCLE840(30,0,5,-25,,,4,3,1,,,3,1,0)刚性攻丝是指带编码器攻丝（C轴编码器）是：C轴每转一圈走一个螺距，用固定指令CYCLE84、G331。
国内的目前刚性攻丝的应该不多，大部分都是柔性攻丝，因为咱们的丝锥的原因，老外的丝锥用过一段时间后就不用了，咱们的是用到不能用（或者是断到孔里了），主要是怕花钱，觉得好好的丝锥怎么用了才几次就扔了，觉得可惜，这样刚性攻丝的话很容易就断。
刚、柔攻丝的最大的区别在于夹持丝攻的夹具。
设定参数实现刚性攻丝一般都是根据所选用的丝锥和工艺要求，在加工程序中编入一个主轴转速和正/反转指令，然后再编入G84／G74固定循环，在固定循环中给出有关的数据，其中Z轴的进给速度是根据F=丝锥螺距×主轴转速得出，这样才能加工出需要的螺孔来。
虽然从表面上看主轴转速与进给速度是根据螺距配合运行的，但是主轴的转动角度是不受控的，而且主轴的角度位置与Z轴的进给没有任何同步关系，仅仅依靠恒定的主轴转速与进给速度的配合是不够的。
主轴的转速在攻丝的过程中需要经历一个停止－正转－停止－反转－停止的过程，主轴要加速－制动－加速－制动，再加上在切削过程中由于工件材质的不均匀，主轴负载波动都会使主轴速度不可能恒定不变。
对于进给Z轴，它的进给速度和主轴也是相似的，速度不会恒定，所以两者不可能配合得天衣无缝。
这也就是当采用这种方式攻丝时，必须配用带有弹簧伸缩装置的夹头，用它来补偿Z轴进给与主轴转角运动产生的螺距误差。
如果我们仔细观察上述攻丝过程，就会明显地看到，当攻丝到底，Z 轴停止了而主轴没有立即停住(惯量)，攻丝弹簧夹头被压缩一段距离，而当Z轴反向进给时，主轴正在加速，弹簧夹头被拉伸，这种补偿弥补了控制方式不足造成的缺陷，完成了攻丝的加工。
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FANUC Oi 系统开通刚性攻牙功能需要设定参数仅供参考。
将参数 No.5200#0 设置为 1,修改以下参数：攻丝最高主轴转速 N0.5241 - N0.5244 主轴与攻丝轴的时间常数 N0.5261 - No.5264 刚性攻丝轴回路增益 N0.5280 - N0.5284 刚性攻丝时攻丝轴移动位置偏差量的极限值N0.5310 刚性攻丝时主轴移动位置偏差量的极限值 N0.5311 刚性攻丝时的攻丝轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5312 刚性攻丝时的主轴停止时的位置偏差量极限值 N0.5313 。
如下列： (1) 每分钟进给编程右螺纹G94; Z 轴每分钟进给M3Sl000;主轴正转（1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000;右螺纹攻丝 , 螺距 lmm 左螺纹G94; Z 轴每分钟进给M4Sl000; 主轴反转（1000r/min) G9O G74 X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺纹攻丝 , 螺距 lmm (2) 每转 ( 主轴 ) 进给编程右螺纹G95; Z 轴进给 / 主轴每转M3S1000; 主轴正转 (1000r/min) G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0; 右螺纹攻丝 , 螺距 1mm 右螺纹G95;Z 轴进给 / 主轴每转M4S1000;主轴反转 (1000r/min) G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0; 左螺纹攻丝 , 螺距 l mm 以上刚性攻丝编程由于将参数 No.5200#0 设置为 1, 固定循环 G84/ 成为刚性攻丝的指令 , 所以它的编程格式就完全与原固定循环 G84/G74 普通攻丝是一样的
在FANUC Oi 数控系统里, 参数N0.5200#0 如果被设定为0, 那么刚性攻丝就需要用M 代码指定。
一般情况下, 我们都使用M29, 而在梯形图中也必须设计与之相对应的顺序程序, 这对初次尝试者来说还有一定的困难。
正常的情况下, 没有特殊要求时, 主轴参数初始化后把参数No.5200#0 设定为1, 其它有关参数基本不动, 也不用增加任何新的控制程序, 这样就简单多了。
在运行调试中要根据机床本身的机械特性设置刚性攻丝必须的一组参数(见表l) 。
参数设置好后就可以直接使用固定循环G84/G74 指令编程, 其格式举例如下:
表1 刚性攻丝参数表
功能参数
攻丝最高主轴转速N0.5241 - N0.5244
主轴与攻丝轴的时间常数N0.5261 - No.5264
刚性攻丝轴回路增益N0.5280 - N0.5284
刚性攻丝时攻丝轴移动位置偏差量的极限值N0.5310
刚性攻丝时主轴移动位置偏差量的极限值N0.5311
刚性攻丝时的攻丝轴停止时的位置偏差量极限值N0.5312
刚性攻丝时的主轴停止时的位置偏差量极限值N0.5313
(1) 每分钟进给编程
右螺纹
G94;Z 轴每分钟进给
M3Sl000;主轴正转（1000r/min)
G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000;右螺纹攻丝, 螺距lmm
左螺纹
G94;Z 轴每分钟进给
M4Sl000; 主轴反转（1000r/min)
G9O G74X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺纹攻丝, 螺距lmm
(2) 每转( 主轴) 进给编程
右螺纹
G95; Z 轴进给/ 主轴每转
M3S1000; 主轴正转(1000r/min)
G9O G84X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0; 右螺纹攻丝, 螺距1mm
右螺纹
G95;Z 轴进给/ 主轴每转
M4S1000;主轴反转(1000r/min)
G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0; 左螺纹攻丝, 螺距l mm
以上刚性攻丝编程由于将参数No.5200#0 设置为1, 固定循环G84/ 成为刚性攻丝的指令, 所以它的编程格式就完全与原固定循环G84/G74 普通攻丝是一样的。