如何用FANUC系統進行多邊形加工

在車床加工工件過程中，為了一次性裝夾完成多種加工工序，有的用戶就要求機床具有多邊形加工功能，FANUC系統和國產的GSK980數控系統，通過伺服機構和電動機速度的檢測與反饋就能實現這項功能，機械結構簡單，操作方便，易于實現。

多邊形控制分為兩種控制方式，一種是主軸和伺服軸之間的同步控制，也就是數控系統的串行主軸作為工件軸，控制軸（伺服軸）作為刀具軸進行旋轉而形成的多邊形加工。另一種為兩個 主軸之間的同步控制，即以第二主軸作為刀具旋轉軸而進行的多 邊形加工，稱為主軸間多邊形加工（見圖1）。

下面對主軸間多邊形加工的原理進行分析和介紹。

首先兩個主軸要分為主動軸和從動軸，成為同步標準的軸稱作主動軸，與主動軸同步移動的軸稱為從動軸。在多邊形加工中，刀具軸作為主動軸，工件軸作為從動軸（見圖2）。

在多邊形加工中，當指令軸進入同步方式時，主動軸和從動軸進入同步狀態，使工件和刀具按一定的比例旋轉，將工件的形狀加工成多邊形。通過改變工件和刀具的旋轉比和刀盤上刀具安裝數量，可以把工件加工成各種形狀，在同步過程中不管是自動運行還是手動運行，如果在沒有取消同步的情況下，始終保持同步關系。

在加工工件中，常見的有四邊形和六邊形。在加工過程中，如果加工四邊形，建議工件和刀具的轉速比 為1∶2，在刀盤上安裝兩把刀具，安裝間隔180°。如果車六邊形，刀盤上安裝三把刀具，安裝間隔120°。通過實際加工可以看出，刀具和工件的轉速比例越小，形狀誤差越小，所以在加工多面體時，應合理選用刀具數量，使刀具和工件的轉速比達到最小。
依據加工原理和經驗，刀盤的直徑越大，加工工件的平面 度越好，雖然在制造過程中有成 本的限制、機床的空間不足等問題，但選用刀盤時，應做到盡量選用大些的刀盤。

為了保障加工工件的質量， 在安裝刀具時，應用百分表對刀尖的圓度和平面度進行測量，以保障各個刀尖安裝在同一平面和同一圓周上。

兩把刀具加工四邊形的軌跡如圖3所示。

三把刀具加工六邊形的軌跡如圖4所示，實物如圖5所示。

以FANUC中兩主軸之間的控制為例，首先應該確認系統是否有主軸間多邊形加工功能，如果沒有此功能，系統必須安裝此功能，并且兩主軸都應設定為旋轉軸。設置參數見表1。

加工編程可以如下：
M03 S800；（主軸轉速800r/min）
G00 X85.0 Z10.0
G51.2 P1 Q2；（刀具數和多邊形 的邊數比例為1∶2，刀具的旋轉速度為 1 600r/min）
G01 X75.0 F10.0；（X方向切入）
Z-20.0；（Z向的切削長度）
G04 X1.0；（暫停1s）
G00 X85.0 Z10.0；（X/Z方向退 出）
G50.2；（取消多邊形加工指令）
M05；（停止主軸）

在加工過程中，有很多用戶時常反映工件表面會出現橫向的紋路（見圖6），如果出現這種情況應檢查以下幾點：①在主軸側，首先應檢查主軸和電動機連接的皮帶夠不夠緊。②主軸位置編碼器的連接是否松動。③其次要檢查刀具電動機和刀盤的連接是否松動。④刀盤與連接軸間隙是否大。以上情況有一項存在， 加工的工件就一定會出現橫紋。多邊形加工功能不僅操作非常方便，在加工工件的形狀上也比傳統的機械傳動更加自由和多樣，并在加工精度上和形狀誤差上有很大的提高和改善，這種使用方法，在參數設定和調試時極為方便，在操作使用和程序編輯中更易于掌握，可以為用戶創造更高的經濟效益。本文發表于《金屬加工（冷加工）》2020年第1期78-79頁，作者：山東魯南機床有限公司，王彥平、劉佳慧，原標題：《FANUC系統多邊形加工功能的實現和經驗》。深圳市鑫騰輝數控設備有限公司建立以來始終致力數控機床產品的開發、設計，公司擁有先進的生產設備和雄厚的科技力量、豐富的生產經驗和嚴格的質量管理體系，在國內同行業中處于優勢地位。公司堅持“以開發求發展、以質量求生存、以信譽拓市場”為宗旨，為客戶創造真正的價值，我們真誠期望在互惠互利的原則下與各界朋友長期合作，共同發展！