刚性攻螺纹功能在多主轴控制的机床上的基本要求

1.基本要求

刚性攻螺纹是一种攻螺纹进给轴（通常为Z轴）与主轴转角保持同步的进给控制方式，在刚性攻螺纹方式下，进给轴将跟随主轴同步进给，当主轴进行加减速时，进给轴将自动调整进给速度，严格保证主轴每转所对应的进给量为1个螺距。

使用刚性攻螺纹功能的基本要求如下。

1）刚性攻螺纹既可用于串行主轴，也可用于模拟主轴。在多主轴控制的机床上，刚性攻螺纹功能第1主轴、第2主轴均可使用刚性攻螺纹功能。

2）选择刚性攻螺纹功能时，主轴必须安装有1024P/r（或512P/r）的位置检测编码器。

3）当主轴处于M代码定向、定位状态时，不能启动刚性攻螺纹功能。

4）在CNC程序指令刚性攻螺纹的M代码，将主轴从转速控制切换到刚性攻螺纹方式。刚性攻螺纹的M代码可通过参数PRM5210进行设定，FANUC出厂默认为M29。

5）空运行、机床锁住对刚性攻螺纹有效。空运行时CNC可自动调整主轴转速，使之与空运行进给速度匹配；机床锁住时，主轴与进给轴同时停止。通常而言，刚性攻螺纹过程中不应进行进给暂停或单程序操作。

6）在CNC加工程序中，刚性攻螺纹需要与攻螺纹固定循环指令（如G84/G74）同时使用，指令的编程格式可通过CNC参数PRM5200.0的设定选择。设定PRM5200.0=0时，需要在固定循环指令（如G84/G74）前，指令刚性攻螺纹的M代码（如M29）；如PRM5200.0=1，则攻螺纹固定循环（如G84/G74）可直接指令刚性攻螺纹，刚性攻螺纹的M代码（如M29）可由固定循环指令自动生成。对于后者，PMC程序同样需要进行M代码执行完成应答处理，而且攻螺纹固定循环指令（如G84/G74）不能再用于普通的柔性攻螺纹。

刚性攻螺纹的固定循环指令在不同系列的CNC上有所不同。对于FS-0iMD，其固定循环指令为G84/G74。在FS-0iTD上，则可以选择FS-0或FS-10/11两种编程格式，固定循环指令G84/G88或G84.2，有关内容可参见本书作者编写的《FANUC-0iD编程与操作》（机械工业出版社，2013年5月）一书。

7）刚性攻螺纹控制需要设定较多的CNC参数，例如，加减速参数、主轴位置控制增益、允许误差等，有关内容可参见本书作者编写的《FANUC-0iD调试与维修》（机械工业出版社，2013年11月）一书。

2.刚性攻螺纹启动控制

启动刚性攻螺纹的动作流程如图7-36所示，PMC程序设计要求如下。

1）CNC执行刚性攻螺纹指令，输出刚性攻螺纹的M代码和MF信号；同时，将刚性攻螺纹状态信号RTAP（F076.3）置“1”，并撤销主轴使能信号ENB（F001.4）。(www.xing528.com)

2）PMC接收到CNC发送的刚性攻螺纹M代码后，立即停止主轴旋转。为了避免刚性攻螺纹和传动级交换、主轴定向定位等功能的冲突，主轴的停止一般应通过撤销驱动器转向信号的方式实现。例如，对于串行主轴，可将转向信号SFR/SRV（G70.4/G70.5）同时置为“0”；对于模拟主轴，可通过PMC程序将主轴正/反转输出信号同时置为“0”等。

3）当主轴完全停止后，通过PMC程序，向CNC发送刚性攻螺纹启动信号RGTAP（G0061.0=1），使CNC进入刚性攻螺纹同步控制模式。

4）通过CNC的刚性攻螺纹转向输出信号RGSPP（F065.0）/RGSPM（F065.1），控制主轴正反转、起动主轴以刚性攻螺纹转速旋转。

5）PMC向CNC发送M代码执行完成信号FIN，结束刚性攻螺纹M代码执行过程；CNC恢复主轴使能信号ENB（F001.4）。

3.刚性攻螺纹撤销控制

刚性攻螺纹需要通过CNC加工程序中的固定循环撤销指令G80或CNC复位撤销，撤销刚性攻螺纹的动作流程如图7-37所示，PMC程序设计要求如下。

1）CNC执行G80指令、撤销刚性攻螺纹方式，并将刚性攻螺纹状态输出信号RTAP（F0076.3）、主轴使能信号ENB（F0001.4）同时置“0”。

2）通过PMC程序，利用主轴正/反转控制信号同时置为“0”等方式，停止主轴旋转。

3）主轴完全停止后，利用PMC程序，撤销刚性攻螺纹信号RGTAP（G0061.0），CNC结束刚性攻螺纹。

图7-36 刚性攻螺纹的启动流程

图7-37 刚性攻螺纹的撤销流程