Резьба переменного хода FANUC G34: осевое ускорение при постоянной частоте вращения шпинделя
По определениям F и K команды G34 токарной 0i-F построена идеальная модель хода резьбы по оборотам шпинделя. Она объясняет ускорение оси подачи при постоянной частоте вращения и различие приращений на оборот и на миллиметр.
Содержание
Постоянная частота вращения шпинделя при непрерывном ускорении оси подачи не обязательно означает нарушение синхронизации резьбонарезания. При растущем ходе резьбы путь за оборот увеличивается, поэтому осевая скорость естественно возрастает.
F задаёт начальный ход резьбы, K — изменение за оборот
Руководство оператора FANUC 0i-F для токарных станков B-64604EN-1/01, §3.3, страницы 27–28 (общедоступная копия оригинального руководства) определяет F команды G34 как продольный ход резьбы в начальной точке, а K — как его увеличение или уменьшение за оборот шпинделя. Статья относится к токарной 0i-F с этой функцией. G34 не смешивается с обычным нарезанием постоянного хода G32 или подачей в минуту.
Независимая переменная — число оборотов шпинделя
В авторской проектной модели n — накопленное от начала число оборотов шпинделя. Начальный ход L₀=2 mm/rev, приращение хода за каждый оборот K=0.25 mm/rev. Идеализируем изменение непрерывной линейной зависимостью L(n)=2+0.25n. Модель следует смыслу изменения за оборот из руководства, но не претендует на воспроизведение внутреннего дискретного алгоритма интерполяции ЧПУ.
| Накопленное число оборотов n | Локальный ход резьбы в модели | Осевая скорость при 600 r/min шпинделя |
|---|---|---|
| 0 | 2 mm/rev | 1200 mm/min |
| 4 | 3 mm/rev | 1800 mm/min |
| 8 | 4 mm/rev | 2400 mm/min |
Скорость равна произведению локального хода резьбы на частоту вращения. Частота 600 r/min соответствует 10 rev/s. В модели осевая скорость каждую секунду увеличивается на 0.25×10²=25 mm/s, то есть постоянное осевое ускорение равно 25 mm/s². Постоянная частота шпинделя не означает постоянной скорости оси подачи.
Приращение на оборот и на миллиметр описывают разную резьбу
В этой непрерывной модели осевой путь s(n)=2n+0.125n². Поэтому 4 оборота соответствуют 10 mm, а 8 оборотов — 24 mm; последние 4 оборота дают на 4 mm больше, чем первые 4. Весь путь нельзя получить простым умножением начального хода резьбы на общее число оборотов.
Если ошибочно понимать K как увеличение на 0.25 mm/rev после каждых 1 mm пути, закон роста хода станет другим, а прежние расчёты оборотов, конечного хода и скорости перестанут действовать. При проверке чертежа сначала определяют, задано ли изменение по углу, оборотам или осевой позиции, и только затем выполняют пересчёт.
Отрицательный K также нельзя продолжать без ограничений
По указанной редакции K вне допустимого диапазона, превышение максимального хода после его изменения или отрицательный ход вызывают PS0313. При уменьшающемся ходе необходимо проверять весь заданный диапазон, а не только положительное начальное F. Математическое приближение к нулевому ходу здесь не считается гарантией возможности обработки.
Пример не учитывает разгон шпинделя, ошибку следования и переходы врезания/выхода и не содержит готовой исполняемой программы резания. Расчёт объясняет потребность в скорости при переменном ходе резьбы; окончательная проверка должна опираться на функцию хода из чертежа и ограничения конкретной системы. Связанные материалы — в разделе OPTION.