Ren bước dẫn biến thiên G34 của FANUC: gia tốc dọc trục khi tốc độ trục chính không đổi
Từ định nghĩa F, K của G34 trên máy tiện 0i-F, xây dựng mô hình bước dẫn lý tưởng theo số vòng trục chính. Giải thích vì sao trục chạy dao vẫn tăng tốc khi trục chính ổn tốc và vì sao mức tăng mỗi vòng không phải mức tăng mỗi milimet.
Mục lục
Trục chính giữ nguyên tốc độ quay nhưng trục chạy dao liên tục tăng tốc chưa chắc là lỗi đồng bộ ren. Với ren có bước dẫn tăng dần, quãng đường phải đi mỗi vòng càng lớn, nên tốc độ dọc trục tự nhiên tăng theo.
F mô tả bước dẫn ban đầu, K mô tả thay đổi mỗi vòng
Sổ tay vận hành hệ tiện FANUC 0i-F B-64604EN-1/01, §3.3, trang 27–28 (bản sao công khai của sổ tay nhà sản xuất) quy định F của G34 là bước dẫn dọc trục tại điểm bắt đầu, K là mức tăng hoặc giảm bước dẫn trên mỗi vòng trục chính. Bài viết xét máy tiện 0i-F có chức năng này, không nhầm G34 với G32 bước dẫn không đổi hoặc chạy dao mỗi phút.
Lấy số vòng trục chính làm biến độc lập
Mô hình thiết kế tự xây dựng dùng n là tổng số vòng trục chính từ điểm bắt đầu, với bước dẫn ban đầu L₀=2 mm/rev và mức tăng bước dẫn mỗi vòng K=0.25 mm/rev. Lý tưởng hóa thành quan hệ tuyến tính liên tục L(n)=2+0.25n. Mô hình dựa trên ý nghĩa thay đổi mỗi vòng trong sổ tay, không khẳng định tái hiện thuật toán nội suy rời rạc bên trong CNC.
| Tổng số vòng trục chính n | Bước dẫn cục bộ của mô hình | Tốc độ dọc trục khi trục chính 600 r/min |
|---|---|---|
| 0 | 2 mm/rev | 1200 mm/min |
| 4 | 3 mm/rev | 1800 mm/min |
| 8 | 4 mm/rev | 2400 mm/min |
Tốc độ được tính bằng “bước dẫn cục bộ × tốc độ quay”. Trục chính 600 r/min tương đương 10 rev/s; trong mô hình, tốc độ dọc trục tăng mỗi giây 0.25×10²=25 mm/s, tức gia tốc dọc trục không đổi 25 mm/s². Trục chính ổn tốc không có nghĩa trục chạy dao cũng ổn tốc.
Tăng theo mỗi vòng và tăng theo mỗi milimet tạo ra hai dạng ren khác nhau
Trong mô hình liên tục trên, khoảng cách dọc trục s(n)=2n+0.125n². Vì vậy 4 vòng tương ứng 10 mm, 8 vòng tương ứng 24 mm; 4 vòng sau đi xa hơn 4 vòng trước 4 mm. Không thể chỉ lấy bước dẫn đầu nhân tổng số vòng để tính toàn hành trình.
Nếu hiểu nhầm K là cứ đi 1 mm thì bước dẫn tăng 0.25 mm/rev, quy luật tăng sẽ trở thành bài toán khác; các kết quả về số vòng, bước dẫn cuối và dự toán tốc độ trên đều không còn áp dụng. Khi kiểm tra bản vẽ, trước hết xác định biến thiên được định nghĩa theo góc quay, số vòng hay vị trí dọc trục, rồi mới quy đổi.
K âm cũng không thể kéo dài vô hạn
Phiên bản sổ tay này quy định PS0313 xuất hiện khi K ngoài phạm vi, bước dẫn sau thay đổi vượt giới hạn trên hoặc bước dẫn âm. Vì vậy, ren giảm bước dẫn phải được kiểm tra trên toàn phạm vi chỉ định, không chỉ xác nhận F ban đầu dương. Bài viết không coi kết quả toán học gần bước dẫn bằng không là bảo đảm có thể gia công.
Ví dụ bỏ qua tăng giảm tốc trục chính, sai lệch bám và chuyển tiếp vào/ra dao, không cung cấp chương trình cắt có thể chạy trực tiếp. Phép tính nhằm giải thích nhu cầu tốc độ do bước dẫn biến thiên; cuối cùng vẫn phải kiểm tra theo hàm bước dẫn trên bản vẽ và giới hạn của hệ thống cụ thể. Xem tài liệu liên quan tại chuyên mục OPTION.