分析FANUC数控系统返回参考点功能.docx
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1、分析FANUC数控系统返回参考点功能分析FANUC数控系统返回参考点功能 一. 概述: 现今汽车行业的机加工母机都使用数控机床。我公司动力总成厂的机加工机床也不例外的使用数控机床,且使用当今国际上最先进的数控系统。我厂使用的数控系统有1)FANUC;2)INDRAMAT;3)LANDIS;4) 等产品。其中使用最多的是FANUC系统,97%以上的数控机床使用FANUC系统。 我厂使用FANUC系统控制的设备有:1)卧式加工中心;2)立式加工中心;2)立式车床;4)滚齿机;5)珩磨机;6)高频淬火机;7)抛光机;8)上下料机械手9)各种专机等。 使用FANUC数控系统的种类有:1)FS-160C
2、M;2)FS-18BT;3)FS-PMD;4)FS-PMH;5)FS-PMI;6)FS-15M。 在我们对设备的使用和维修过程中,遇到较多的是返回参考点问题。返回参考点的作用是修改数控系统的软件记忆位置与设备的机械位置相一致;所以数控机床在运行前必须进行返回参考点。在调试时,要初次设置参考点;在使用时,加工超差有时需要调整参考点;在维修时,系统,伺服或光栅故障,或者更换丝杠后,需找回原参考点。 FANUC CNC提供的返回参考点方法有多种;根据各种设备的特点和应用场合等个性问题,设置各种设备的参考点方法不相同;同种设备的生产厂商不同,其返回参考点的方法也不相同;而各个厂商根据自己的思路,设计的
3、返回参考点操作过程各不相同。所以我们在现场操作过程中,感觉纷繁复杂,不着边际,且经常出错,造成设备或刀具受损。所以我们急需分析清楚FANUC CNC各种方法返回参考点功能的原理,从理论上找出其共性;以便在以后的操作中有理论依据,避免出错! 下面针对我厂所使用的FANUC CNC各种返回参考点方法进行理论分析。而我厂使用最多的FAUNC CNC是FS-160CM,FS-18BT,FS-PMD;且这三种CNC的参数和PMC接口体系是一致的;在分析过程使用FS-160CM参数和PMC接口信号。 返回参考点的方法有四种: 1) 栅格法;2)手动输入法;3)双MARK法;4) 扭矩法。 二. 返回参考点
4、有关的信息: 注: Pxxxx:CNC参数号;Gxxxx:PMC CNC信号;Fxxxx:CNCPMC信号;Xxxxx:MTPMC信号。 1. 与返回参考点有关的参数: 1) P1002(1):所有轴使用回零减速开关与否。 0:使用;1:使用轴都不使用。 说明:当P1002=0时,若某个轴不使用回零减速开关则由的P1005设置。 P1005(1):各个轴使用回零减速开关与否; 0:使用;1:不使用。 说明:当P1002=0时, P1005才有效。 2) P1006(5):确定回零方向; 0:正向;1:负向。 说明:回零方向和回零时的运动方向是两个概念。 3) P1815(5):APC 分别表示
5、每个轴是否为绝对型编码器; 0:增量型编码器;1:绝对型编码器。 P1815(4):APZ 分别表示每个绝对型编码器的轴是否已建立参考点; 0:已经建立参考点;1:尚未建立参考点。 4) P1815(1):OPT 分别表示每个轴是否全闭环系统; 0:半闭环;1:全闭环。 5) P1240:各个轴第一参考点的坐标值。单位:最小检测单位。 解释:参考点在机床坐标系中的坐标值。即回零完成后,机床坐标系变为P1240设定的值。 6) P1420:各个轴的快速速度。单位:mm/min。 解释:执行G00命令,快速倍率为100%时的各个轴运行速度。 P1424:各个轴回零快速速度。单位:mm/min。 解
6、释:回零时压减速开关前各个轴的速度。 说明:若P1424=0, 则取P1420*快速倍率的速度。 7) P1425:所有轴回零低速速度。单位:mm/min。 解释:即压上减速开关后轴运动降至此速度。 8) P1850:各个轴的栅格偏移量。单位:0.001 mm。 解释:脱开减速开关找到第一个MARK点后各个轴再偏移的距离。用于调整各个轴的参考点。 9) P3003(5):减速开关有效状态; 0:“0”有效;1:“1”有效。 2. 与返回参考点有关的输入/输出信号: 1) X0009(07):*DEC1*DEC8 回零减速开关信号。 解释:分别连接第1到第8伺服轴的回零减速开关。 例如:X轴回零
7、减速开关连接到X9(0); Y轴回零减速开关连接到X9(1); Z轴回零减速开关连接到X9(2); 2) G0014(0,1):ROV1,ROV2 快速倍率信号。 解释:回零时压到回零减速开关前的快速速度,受该倍率信号控制。 3) G0043(0,1,2,7):MD1,MD2,MD4,ZRN 方式选择信号。 解释:G43(0,1,2,7)=1,0,1,0 JOG方式(CRT上显示JOG); G43(0,1,2,7)=1,0,1,1 回零方式(CRT上显示REF)。 4) G0100(07):+J1 +J8 手动正向信号。 解释:手动运行时,分别控制第1到第8伺服轴正向运动。 G0102(07)
8、:-J1 -J8 手动负向信号。 解释:手动运行时,分别控制第1到第8伺服轴负向运动。 5) F0094(07):ZP1ZP8 回零完成信号。 解释:此信号为“1”,分别表示第1到第8伺服轴返回参考点完成,且在参考点上;一但某一轴移动,对应这一轴的信号变为“0”。 说明:只有手动回零和自动回零回零完成后,才能置回零完成信号为“1”;而用其它方式移动轴到参考点,却不能置为“1”。 6) F120(07):ZRF1ZRF8 参考点已经建立。 解释:在返回参考点过程中,一旦CNC位置与机械位置的对应关系被建立,此信号便置“1”。ZRF1ZRF8分别对应第1到第8伺服轴。 说明:该信号一旦建立便被保持
9、,轴运动不会复位此信号为“0”;只有CNC位置与机械位置的对应关系被破坏后,才复位为“0”。 例如:半闭环系统使用增量型编码器的轴,和全闭环系统使用增量型光栅尺的轴,断电后ZRF信号被复位为“0”;所有每次开机后,都需进行返回参考点操作。半闭环系统使用绝对型编码器的轴,和全闭环系统使用绝对型光栅尺的轴,断电后ZRF信号也保持为“1”;所有每次开机后,不需进行返回参考点操作。 三. 详细分析四种返回参考点方法的原理: 1. 栅格法: 栅格法适用范围最广;即适用于半闭环系统,也适用于全闭环系统;即适用于增量型位置反馈元件,也适用于绝对型位置反馈元件。 栅格法分两种情况:1)有回零减速开关;2)无回
10、零减速开关。 1.1 有回零减速开关的情况: 1) 有关的参数: P1002(1)=0,且P1005(1)=0:有减速开关。 P1006(5):确定回零方向。0:正向;1:负向。 注:回零方向和回零时的运动方向是两个概念。 P3003(5):减速开关有效状态。0:“0”有效;1:“1”有效。 P1424:回零快速速度。压减速开关前的速度。 注:若P1424=0,以P1420*快速倍率的速度运行。 P1425:回零低速速度。压上减速开关后降至到此速度。 P1850:栅格偏移量。脱开减速开关找到第一个MARK点后,伺服轴偏移的距离。 P1240:第一参考点的坐标值。返回参考点完成后,机床坐标系变为
11、P1240设定的值。 2) 有关的PMC状态: 方式:G43(0,1,2,7)=(1,0,1,1);返回参考点方式。 运动方向:G100(0-7);分别控制8个轴返回参考点时的正向运动; G102(0-7);分别控制8个轴返回参考点时的负向运动。 注:运动方向与P1006(5)的回零方向是两个概念。 减速开关:X9(0-7) 分别代表8个轴的减速开关; 注:减速开关是“0”有效还是“1”有效,取决于P3003(5)。 回零完成:F120(0-7) =1 分别表示8个轴的参考点已经建立; 注:使用增量型反馈元件的轴,在不断电的时,保持为“1”,断电后为“0”; 使用绝对型反馈元件的轴,断电后也保
12、持为“1”。 F94(0-7)=1 分别表示返回参考点完成,且在参考点上。 注:当轴移动后,便为“0”。 3) 回零过程: 将操作方式置成回零方式,G43(0,1,2,7)=(1,0,1,1)。CRT上显示REF。 操作X轴的JOG方向信号,G100(0)+JX或G102(0)-JX。机床便沿X轴按指定方向运动。 压减速开关前:快速运动;速度为P1424X设定的值,若P1424X=0,则以P1420X*快速倍率的速度运动。 压减速开关后:运动方向与回零方向一致时,速度减至由P1425设定的回零低速运动。若运动方向与回零方向相反,保持原来的快速压过减速开关后,自动反向;再次压到减速开关后,减速至
13、P1245设定的回零低速运动。 脱开减速开关后:继续以回零低速运动,找到反馈元件上的第一个MARK点后,再移动由P1850X设定的栅格偏移量后,停止。此点就是参考点。 快速速度 P1424 回零低速 P1425 +X方向 回零起点 栅格偏移量P1850 减速挡块 MARK点 参考点 图1.1.1:运动方向为正向;回零方向也为正向时的图示 G100(0)=1;P1006(5)=0 快速速度 P1424 回零低速 P1425 +X方向 减速挡块 MARK点 参考点 换向点 栅格偏移量P1850 回零起点 图1.1.2:运动方向为负向;回零方向为正向时的图示 G102(0)=1;P1006(5)=0
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