独立数控机床维修服务 · 技术资料与故障排查 手机 / 微信 18025212569

FANUC G12.4/G13.4连续圆周切槽:F、节距Q和刀径怎样决定速度?

发布于

依据30i-B连续圆周切槽规则推导沿槽速度与每圈节距的关系,比较两种刀径,并计算小圆加速度造成的F上限,说明F和实际前进效率不能直接画等号。

文章目录
  1. 四个量不能按普通直线进给理解
  2. 把每圈时间算出来
  3. 半径越小,圆周F上限反而越低
  4. 节距也受几何约束

连续圆周切槽把小圆运动叠加到槽中心路径上。程序中的F很高,沿槽前进却不一定快;换大一号铣刀后,小圆的速度上限也可能下降。原因在于这里同时存在圆周运动和中心路径运动。

四个量不能按普通直线进给理解

FANUC 30i/31i/32i-B加工中心操作手册B-64484EN-2/03,§3.6,第30–37页及附录第384–385页(原厂手册公开镜像)将I定义为槽宽、K为刀具直径、Q为每圈沿槽的前进节距,F为连续圆周运动的刀具中心速度。该功能还需要机床侧允许信号,本文只分析已经正确配置的功能,不提供接通信号或修改参数步骤。

把每圈时间算出来

指令小圆半径r=(I−K)/2,周长为2πr。若F单位为mm/min,一圈用时T=2πr/F分钟;每圈前进Q毫米,沿槽速度v=Q/T=FQ/[π(I−K)]。因此F与v属于不同运动,不能互换。

原创理想指令模型取I=20 mm、Q=1 mm、F=1200 mm/min,所有倍率均100%,先忽略其他限速:

刀径K指令小圆半径r每圈时间沿槽速度v
12 mm4 mm约1.257 s约47.746 mm/min
16 mm2 mm约0.628 s约95.493 mm/min

表格按指令几何计算;该版第34页指出,伺服滞后及插补后加减速会使实际稳态半径也小于指令半径。因此这些数值不构成实际轨迹或槽宽保证。

半径越小,圆周F上限反而越低

该版手册给出圆周加速度限制:F上限=60√(ar),a为相应加速度限制,公制下单位mm/s²。仅作计算,设a=200 mm/s²,则r=4与2 mm对应上限约1697.056和1200 mm/min。如果第二种刀具仍指令F=1600,按这一限制只能使用1200计算,不能预期沿槽速度达到127.324 mm/min。

所以“大刀径减少小圆周长”和“小半径降低圆周速度上限”会同时发生。评估效率时,应先求有效圆周速度,再求沿槽速度;只按刀径比例外推会漏掉加速度条件。

节距也受几何约束

手册要求刀径大于节距;过大节距可能留料。这只是该机制的必要几何条件,不是切削负载合格的充分条件。上述计算也未包含入轨、退出、加减速和倍率变化,不能用稳态时间直接代表完整加工周期。

实际速度显示还包含叠加运动,不能直接把显示值当成槽中心的前进速度。核对时分别保留F、Q、I−K及有效限速,才有可比较的基础。相关资料见OPTION栏目。

相关技术资料

FANUC可选旋转轴控制:绝对指令的正负号如何指定转向FANUC方向相关高速位置开关:同一坐标为何可能出现不同输出?FANUC柔性同步控制:速度追平与相位对齐是两个条件