Непрерывное круговое прорезание канавки FANUC G12.4/G13.4: как F, шаг Q и диаметр инструмента задают скорость
Правила 30i-B связывают скорость продвижения по канавке с шагом за оборот. Сравнение двух диаметров и ограничения кругового ускорения объясняет, почему F не равно фактической производительности продвижения.
Содержание
При непрерывном круговом прорезании малое круговое движение накладывается на путь центра канавки. Большое F в программе не обязательно означает быстрое продвижение по канавке; увеличение фрезы может также снизить предел скорости малого круга. Здесь одновременно существуют круговое движение и движение центра.
Четыре величины отличаются от обычной линейной подачи
Руководство оператора обрабатывающих центров FANUC 30i/31i/32i-B B-64484EN-2/03, §3.6, страницы 30–37 и приложение на страницах 384–385 (общедоступное зеркало оригинального руководства) определяет I как ширину канавки, K как диаметр инструмента, Q как шаг продвижения по канавке за круг, F как скорость центра инструмента в непрерывном круговом движении. Необходим также разрешающий сигнал станка. Рассматривается уже правильно настроенная функция, без способов включения сигнала и изменения параметров.
Вычислим время одного круга
Заданный радиус малого круга r=(I−K)/2, длина окружности 2πr. При F в mm/min время круга T=2πr/F минут. Продвижение на Q миллиметров за круг даёт скорость вдоль канавки v=Q/T=FQ/[π(I−K)]. Поэтому F и v относятся к разным движениям и не взаимозаменяемы.
Авторская идеальная командная модель: I=20 mm, Q=1 mm, F=1200 mm/min, все корректоры скорости 100%; сначала исключим другие ограничения:
| Диаметр инструмента K | Заданный радиус малого круга r | Время круга | Скорость вдоль канавки v |
|---|---|---|---|
| 12 mm | 4 mm | Около 1.257 s | Около 47.746 mm/min |
| 16 mm | 2 mm | Около 0.628 s | Около 95.493 mm/min |
Таблица рассчитана по заданной геометрии. На странице 34 этой редакции отмечено, что отставание сервопривода и разгон/торможение после интерполяции уменьшают фактический радиус относительно заданного даже в установившемся режиме. Поэтому числа не гарантируют реальную траекторию или ширину канавки.
Меньший радиус одновременно снижает предел кругового F
Руководство задаёт ограничение кругового ускорения: предел F=60√(ar), где a — соответствующее ограничение ускорения, в метрической системе mm/s². Только для расчёта примем a=200 mm/s²: при r=4 и 2 mm пределы составляют около 1697.056 и 1200 mm/min. Если второму инструменту задано F=1600, по этому ограничению в расчёте допустимо лишь 1200; ожидать продвижения 127.324 mm/min нельзя.
Таким образом, большая фреза сокращает длину малого круга, а меньший радиус снижает допустимую круговую скорость. Сначала найдите эффективную круговую скорость, затем скорость вдоль канавки; одна пропорция диаметров упускает условие ускорения.
У шага тоже есть геометрическое ограничение
Руководство требует диаметр инструмента больше шага; слишком большой шаг может оставить материал. Это необходимое геометрическое условие механизма, а не достаточное доказательство допустимой нагрузки резания. В расчёте также нет входа, выхода, разгона/торможения и изменения корректоров, поэтому установившееся время не равно полному циклу обработки.
Отображаемая фактическая скорость содержит наложенные движения и не равна непосредственно продвижению центра канавки. Для сравнения отдельно сохраняйте F, Q, I−K и действующие ограничения. Связанные материалы — в разделе OPTION.