Điều khiển hướng pháp tuyến FANUC: vì sao giảm một nửa bán kính cung có thể khiến trục C làm giảm lượng chạy dao?

Với cùng giá trị F, dao đột ngột chậm lại trên cung nhỏ chưa chắc do truyền khối chương trình không đủ nhanh. Trong điều khiển hướng pháp tuyến, trục định hướng dao phải thay đổi theo tiếp tuyến biên dạng; bán kính cung càng nhỏ, hướng càng phải thay đổi nhanh trên mỗi đơn vị chiều dài đường đi.

Phân biệt điều khiển hướng với bù bán kính trước

B-64604EN-2/01 cho trung tâm gia công 0i-F, §6.13, trang 231–234 (bản sao công khai của tài liệu gốc nhà sản xuất) dùng G41.1／G42.1 để chọn điều khiển hướng pháp tuyến và G40.1 để hủy. Không được bỏ “.1” sau dấu thập phân: đây là chức năng khác với bù bán kính dao G41／G42. Phiên bản này yêu cầu tùy chọn cắt xoắn tương ứng; trục C định hướng phải là trục quay và góc trong hệ tọa độ phôi của trục phải tương ứng với hướng thực của dao.

Tính tốc độ thế nào sau khi vào cung tròn?

Trang 233 nêu quan hệ tốc độ trục C trên cung: ω=F×ΔC/L, trong đó F là lượng chạy dao theo đường đi, đơn vị mm/min; ΔC là góc quay trục tính bằng độ; L là chiều dài cung, đơn vị mm. Khi C vượt tốc độ cắt tối đa của nó, lượng chạy dao các trục khác cũng bị giới hạn. Dưới đây chỉ xét cung XY lý tưởng, không bù dao, không kích hoạt quy tắc bỏ qua cung nhỏ, và C liên tục duy trì hướng pháp tuyến.

Ví dụ tự xây dựng với cung 90°, F=900 mm/min. Nếu bán kính quỹ đạo tâm dao r=15 mm thì L=πr/2=23.562 mm; trục C cần quay 90°, nên ω=900×90/(15π/2)≈3437.747°/min. Tăng bán kính lên 30 mm làm chiều dài cung tăng gấp đôi và tốc độ C cần thiết giảm còn một nửa.

Bán kính cung của tâm dao	Tốc độ C cần thiết	Nếu giả định giới hạn C là 3000°/min
15 mm	3437.747°/min	Giới hạn chạy dao theo đường đi tương ứng khoảng 785.398 mm/min
30 mm	1718.873°/min	Riêng ràng buộc này không yêu cầu giảm mức 900 mm/min

3000 là giá trị tự đặt để so sánh trong ví dụ, không phải khuyến nghị tham số. Tính ngược giới hạn F của hàng đầu: 3000×(15π/2)/90≈785.398 mm/min; 23.562 chỉ là giá trị chiều dài cung làm tròn để hiển thị, phép tính sử dụng biểu thức π chưa làm tròn. Khi xét tăng giảm tốc hoặc giới hạn các trục khác, lượng chạy dao thực tế có thể thấp hơn nữa.

Không áp dụng công thức cung cho một lần định hướng tại góc gấp

Nhà sản xuất trình bày riêng chuyển động định hướng chèn giữa các khối và chuyển động bám hướng trên cung. Nếu giảm lượng chạy dao xảy ra tại chỗ nối các đoạn thẳng, cần xác định trước xem máy có đang hoàn tất định hướng hay không; nếu xảy ra trên cung nhỏ liên tục, hãy kiểm tra ΔC/L và khả năng thực tế của trục C. Hai trường hợp có nguồn thời gian khác nhau, không thể chỉ quy về “trục C có nhanh hay không”.

Khi kiểm chứng, so sánh các đường đi được kiểm soát có cùng lượng chạy dao nhưng khác bán kính cùng với biến thiên trục C, giữ các điều kiện khác không đổi. Không tăng thẳng giới hạn tốc độ trục chỉ để loại bỏ thông báo giảm tốc; chính hình học cung có thể đòi hỏi vận tốc góc cao hơn. Chuyên đề chỉ giải thích cơ chế của chức năng đã nêu; xem thêm tài liệu đa trục tại chuyên mục OPTION.