FANUC G34变导程螺纹:恒定主轴转速下的轴向加速
根据0i-F车床G34的F、K定义,建立按主轴转数变化的理想导程模型。解释为何主轴恒速时进给轴仍会加速,以及每转增量不能理解为每毫米增量。
主轴转速保持不变,进给轴却持续加速,并不一定是螺纹同步异常。对于导程逐渐增加的螺纹,每转要走的距离越来越大,轴向速度自然随之增加。
F描述起点导程,K描述每转变化
FANUC 0i-F车床操作手册B-64604EN-1/01,§3.3,第27–28页(原厂手册公开镜像)规定,G34的F为起点纵向导程,K为主轴每转的导程增减量。本文讨论具备该功能的0i-F车床,不将G34与普通恒导程G32或每分钟进给相混淆。
把主轴转数作为自变量
原创设计模型以n表示从起点累计的主轴转数,取初始导程L₀=2 mm/rev、每转导程增加K=0.25 mm/rev。把该变化理想化为连续线性关系:L(n)=2+0.25n。这里按手册的每转变化含义建模,不声称复现CNC内部离散插补算法。
| 累计主轴转数n | 模型局部导程 | 主轴600 r/min时的轴向速度 |
|---|---|---|
| 0 | 2 mm/rev | 1200 mm/min |
| 4 | 3 mm/rev | 1800 mm/min |
| 8 | 4 mm/rev | 2400 mm/min |
速度按“局部导程×转速”计算。主轴600 r/min即10 rev/s,模型中轴向速度每秒增加0.25×10²=25 mm/s,即恒定轴向加速度25 mm/s²。主轴恒速不意味着进给轴也恒速。
每转增加,与每毫米增加不是同一种螺纹
在上述连续模型里,轴向距离为s(n)=2n+0.125n²。因此4转对应10 mm,8转对应24 mm,后4转比前4转多走4 mm。不能简单用起点导程乘总转数计算全部行程。
如果错误地把K理解为每走1 mm就增加0.25 mm/rev,导程增长规律会变成另一个问题,前面的转数、终点导程和速度预算都会失效。检查图纸要求时,要先确认变化是按转角、转数还是轴向位置定义,再进行换算。
负K也不能无限延伸
原厂该版规定,K超范围、变化后导程超过上限或导程为负时会触发PS0313。因而递减导程必须检查整个指定范围,不能只确认起点F为正。本文不把数学上接近零导程的结果当成可加工保证。
上例忽略主轴加减速、跟随误差和进退刀过渡,不提供可直接运行的切削程序。计算用于理解变导程产生的速度需求,最终仍应按图纸导程函数和具体系统限制校核。相关资料见OPTION栏目。
