FANUC0iD依据行程负载自动润滑的研究（上）

《制造技术与机床》杂志创刊于1951年，是我国机械工业科技期刊中创刊早、发行量大、影响面广的刊物之一，拥有广泛、专业的读者群体。本刊属中文核心期刊，中国科技论文统计用刊和《中国学术期刊文摘》摘录用期刊。


　　FANUC0iD依据行程负载自动润滑的研究（上）

　　导读　　 利用FANUC0iD数控系统PMC窗口功能，根据采集的串行主轴切削负载信息，判断数控机床工作在轻载还是重载切削状态，然后根据切削状态预存行程距离的不同对NC机床分别进行自动间歇润滑控制，使数控机床依据行程负载控制的方式实现自动间歇润滑，即能起到节能减排的效果又能减少润滑油的污染。

　　自动润滑系统作为实现数控机床丝杠和导轨等机械部位持续供给润滑油的重要部件，润滑油供给量的多少直接影响润滑效果和油料消耗。供给润滑油过少，会加速数控机床机械部件磨损从而影响加工精度;供给润滑油过多，不仅会增加润滑成本而且会造成润滑油污染。

　　1数控机床自动润滑方式

　　数控机床自动润滑系统按照润滑泵工作方式不同可以分为以下3种：第一种是通过润滑电动机旋转带动凸轮转动，从而实现机械定期间隔润滑;第二种是通过润滑泵上按键设定供油时间和间隔时间，实现程控定时润滑，这两种润滑方式不管机床进给轴是否处于移动状态，只要机床处于上电状态就会实现自动润滑，造成润滑油浪费和污染，特别是职业院校的数控机床现象比较严重。第三种是通过PMC程控润滑电动机是否处于工作状态以及工作时间的长短，这种控制方式可以根据数控机床进给轴运动行程多少以及工作负载状况实现自动润滑，是数控数控机床最佳的润滑方式。

　　2PMC窗口功能

　　FANUC0i MD系统PMC提供了窗口读WINDR(SUB51)功能以及窗口写WINDW(SUB52)功能，通过窗口读写功能可以传送坐标位置、串行主轴负载、参数、进给电动机负载电流等各种信息，利用这些功能能方便进行PMC 和 CNC数据采集传送交换。表1为行程负载自动润滑用到的窗口功能指令。


　　3进给轴行程计算及处理

　　按照行程润滑供油要求实时读取各进给轴移动的距离。当进给轴从正向移动转为负向移动时，可以利用窗口指令读取该进给轴所处的机械坐标位置;同理，也可以读取进给轴从负向移动转为正向移动所处的机械坐标位置，两者之差即为机床单次换向移动行程，把所有坐标轴每次换向行程进行累加就得到进给轴总的移动行程。下面以三轴立式数控铣床为例进行说明。

　　3.1 机床换向移动时机械坐标读取

　　机床行程读取PMC如图1所示。其中，F0102.0～F0102.2分别为X轴、Y轴、Z轴移动中信号;F0106.0为X轴移动方向信号，正向移动时状态为0，负向移动时状态为1;F000.5为自动运行中信号，R0200.0～R0200.5分别为X、Y、Z轴换向移动脉冲信号，当X轴由正向移动转为负向移动时R0200.0为1，当X轴由负向移动转为正向移动时R0200.1为1，R0100.0和R0100.1自锁回路保证机床坐标轴只有在换向移动时才发出换向移动脉冲。Y轴、Z轴正、负向进给控制程序和X轴类似，不再赘述。


　　D0100为窗口读功能数据首地址，功能代码28为读取控制轴机械坐标值;D108中数据属性-1代表读取所有坐标轴的机械坐标，通过各轴换向移动脉冲信号R0200.0～R0200.5为触发条件，即可读取各坐标轴换向移动时所处的机械坐标值。D110～D113数据为X轴坐标值、D114～D117为Y轴坐标值、D118～D121为Z轴坐标值。

　　3.2 机床移动行程处理

　　鉴于坐标轴无论换向后是正向移动还是负向移动，窗口功能读取的机械坐标值存放地址都相同(X轴机械坐标存放在D110～D113)，需要对读取的机械坐标值转存(X轴正向移动转存在D300，X轴负向移动转存在D304)，然后求出换向时的X坐标轴单个移动行程距离(D304-D300)存放到D400～D403里，如图2(Y、Z轴与X轴处理相似，不再赘述),并将X、Y、Z坐标轴每次换向移动行程距离累加存放到数据寄存器D500里，如图3，用于和预存行程距离比较进行润滑打油控制。



　　未完待续，下期放送

　　稿件来源：机床杂志社《制造技术与机床》杂志”。