关于FANUC31i数控系统凸轮磨削方法.pdf

精密制造与 自动化 2016年第 1期 宋◇。 。 。 。 。◇。◇。◇。 2设计与开发 i 基于FANUC31i数控系统的凸轮磨削方法水 邓 杨 李 静 李 彪 张 伟 (上海大学 上海市机械 自动化及机器人重点实验室 上海 200072) 摘 要 围绕凸轮轴随动磨削原理求解凸轮随动磨削中磨削运动参数，对FANUC31i开放式数控系统的高速切削 循环功能以及学习控制原理进行研究，在MK8340高速凸轮轴随动磨床上进行试验验证。通过宏执行器以高速脉 冲形式将磨削运动参数分配存储至系统 P-Code变量中，结合高速切削循环功能实现了凸轮轴随动磨削运动，并 采用学习功能完成了伺服控制器的自学习优化，进而改善了凸轮随动磨削运动的伺服跟踪性能，使凸轮轴高速随 动磨削加工精度和效率得到提高。 关键词 随动磨削 FANUC3li 高速切削循环 P．Code 凸轮轴是活塞发动机关键零部件之一，主要用 磨削时因工件上各磨削点移动速度不同引起的冲击 于控制气 门的开启与闭合动作，由于气门运动规律 和振动 。采用五次多项式重构凸弧曲线时，首先将 关系到一台发动机的动力和运转特性，而 凸轮轴表 凸轮升程表极坐标数据转化为直角坐标系数据，计 面加工质量很大程度上影响着发动机性能优劣…。 算凹弧段轮廓值及每个轮廓点对应斜率。在凹弧段 为有效提高凸轮轴表面轮廓精度及加工磨削质 附近选用新点作为重构 曲线起始点，利用多项式求 量，本文基于MK8340／1500凸轮轴数控切点跟踪磨 解结果替换凸轮凹弧段原始值构成新轮廓。根据随 床，配备FANUC31i数控系统，针对凹弧段 凸轮表 动磨削原理、砂轮架运动模型 】及凸轮升程表重新 面轮廓利用随动磨削原理[2-4]求解磨削运动参数，机 计算凸轮转角 c和基圆中心至砂轮中心距离 x间的 床采用双砂轮回转结构，并通过调用 G05高速切削 对应关系，生成工件粗加工磨削参数表 。粗加工阶 循环指令完成加工过程。 段中将新值写入数控系统高速循环加工 P．Code扩 展变量 中，采用大砂轮磨削。 1 基于凸轮凹弧段的双砂轮复合磨削 凸轮轴非圆磨削加工通常采用单砂轮随动磨削 加工完成，磨床头架即C轴带动工件旋转，砂轮架 根据指令沿 x轴往复运动跟踪工件进行磨削。考虑 砂轮磨削带有凹弧段凸轮轮廓时的加工效率及磨削 精度 ，采用多项式方法重构凹弧段 曲线轮廓 ，即粗 加工阶段大直径砂轮，走刀轨迹为重构后的凸轮轴 轮廓，精加工阶段采用小直径砂轮完成整周磨削， 图1为凸轮轴加工实验环境 。 为保证当量磨削厚度相等及提高表面质量，实 验中采用的恒线速磨削方法[5-61有效避免了恒角速 +上海市科学技术委员会科研计划项 目 编号：13DZl101601 图1 凸轮轴加工实验环境 17 精密制造与 自动化 2016年第 1期 2 P．Code变量简介及传输方式 参数含义： 在机床的使用过程 中，包括用户宏程序在 内的 FlibHndli【n] ／／句柄 ，建立连接时获得 一 些 NC程序可能一旦创建则不需要修改，通过宏