GE Fanuc 30/31/32i系列CNC以及合適的傳動(dòng)能夠優(yōu)化批量生產(chǎn)泌拐。專門的軟件功能可以幫助節(jié)約加工時(shí)間 |
對于成功的批量生產(chǎn)基差，不僅機(jī)床要迅速、可靠威球，而且需要CNC宅蜒、GE Fanuc 以其Highend控制系統(tǒng)做好現(xiàn)代化硬件準(zhǔn)備，還要提供附加的一體化功能蜓浦，以便為終端用戶節(jié)約可觀的加工時(shí)間捍农。
如果生產(chǎn)零件數(shù)量達(dá)到10萬，機(jī)床的可用性及生產(chǎn)時(shí)間的每一秒鐘都具有重要的經(jīng)濟(jì)意義绳拧。在這種情況下把多余的時(shí)間分分秒秒迅速累積起來壹店，就成為一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)因素。在選擇機(jī)床時(shí)芝加，責(zé)任人會(huì)根據(jù)這一點(diǎn)使用他的優(yōu)先權(quán)硅卢。控制系統(tǒng)的作用也很重要藏杖，因?yàn)樗梢灾С謾C(jī)床老赤，節(jié)約寶貴的時(shí)間。
例如制市， GE Fanuc 30/31/32i系列Highend控制系統(tǒng)為優(yōu)化批量生產(chǎn)做出了貢獻(xiàn)，它裝備了最新的高速處理器弊予、快速內(nèi)部總線和伺服控制祥楣。除了對伺服和主軸控制的快速控制周期外，高分辨率位置傳感器還有優(yōu)點(diǎn)汉柒，每轉(zhuǎn)可發(fā)送1600萬個(gè)脈沖误褪。同樣適用的還有帶本機(jī)高功率處理器的一體化SPS。他可以使接觸設(shè)計(jì)程序結(jié)構(gòu)速度達(dá)到每天25ns，而且3項(xiàng)同時(shí)裝備兽间。以此保證历葛，全部加入程序的外設(shè)都能迅速、無摩擦地運(yùn)行寇羔，如刀具的更換或工件的導(dǎo)行宾哼。
自動(dòng)化提供可靠的程序
自動(dòng)化程序在批量生產(chǎn)中起著重要作用。一個(gè)基本條件是通信結(jié)構(gòu)甫页，機(jī)床压荠，包括CNC，都是連接在一起的裸朱。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)韩宦，如以太網(wǎng)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸、via FL-Net龟付、Profibus和其他母線系統(tǒng)保證计胶，所有重要信息在必要時(shí)都能提供。今天凛茬，在很多情況下陕射，材料輸送、部件控制慌回、再加工和運(yùn)輸都由機(jī)器人承擔(dān)刺洒，它們的功能不斷加強(qiáng)，而且價(jià)格也更合適(圖1)吼砂。傳感器和影像系統(tǒng)一般用于機(jī)器人準(zhǔn)確定位逆航，例如，準(zhǔn)確地找到未分類的坯件渔肩、送到相應(yīng)的機(jī)床處因俐、甚至可以把錯(cuò)誤的零件剔出來。
但是并不能用CNC通信解決所有外設(shè)自動(dòng)化問題周偎。GE Fanuc為此用自己的經(jīng)驗(yàn)做出了貢獻(xiàn)抹剩。一方面，在日本Mount Fuji的Fanuc生產(chǎn)高度自動(dòng)化蓉坎，另一方面Fanuc也是最大的機(jī)器人生產(chǎn)商之一澳眷。機(jī)器人雖然有其自身的控制系統(tǒng)，但可以通過簡單的場母線聯(lián)接與加工機(jī)床的通信蛉艾。
圖1 自動(dòng)化和機(jī)器人的使用在批量生產(chǎn)中的重要性不斷加大 |
圖2 瑞士車床專家的多軸自動(dòng)化機(jī)械工作間一瞥 |
圖3 在大批量生產(chǎn)中優(yōu)化加工起著重要作用 钳踊，如本圖在GE Fanuc控制的機(jī)床上進(jìn)行磨削的旋轉(zhuǎn)分流閥 |
專門功能讓CNC從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)
不僅機(jī)床的周圍環(huán)境影響批量生產(chǎn)，機(jī)床本身也是成功生產(chǎn)的重要因素勿侯。被稱為機(jī)床準(zhǔn)大腦的控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)機(jī)床即使經(jīng)過10萬次運(yùn)行拓瞪，仍然能夠生產(chǎn)同樣的移履、高質(zhì)量的部件。為此GE Fanuc研發(fā)了專門功能救咙，終端用戶可以根據(jù)需要調(diào)取权扭。
其中之一是30i系列CNC中裝配的“Parts-Learning”,它能讓控制系統(tǒng)從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)。這項(xiàng)功能使軸的車馅酪、銑作業(yè)運(yùn)行根據(jù)部件情況優(yōu)化某澡，而且提高準(zhǔn)確性——這在一定程度上取決于速度。測量系統(tǒng)收集零件形狀和軸的運(yùn)行情況并報(bào)告給CNC宇夭≈蚬迹控制系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)功能，以便在下一個(gè)零件加工時(shí)優(yōu)化帶有微小滯后誤差的運(yùn)行楔撩，并提高準(zhǔn)確性臂葫。
當(dāng)然，Parts-Learning也不能違背物理定律焙番，例如豆蚀，速度與準(zhǔn)確性相互制約，但僅僅通過溫度誤差和機(jī)械不準(zhǔn)確性補(bǔ)償就能夠讓功能保持不變缔御，而明顯提高速度抬闷。
在保證必要精確度的同時(shí)盡可能提高速度
機(jī)床Condition-Selection功能優(yōu)化加工速度和精確性之間的關(guān)系，但不是通過在結(jié)構(gòu)件上取得的測量參數(shù)耕突，也不是自動(dòng)的笤成。更多的是由一個(gè)有 10擋可選的簡單系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，這10擋從最高精確度(較低的速度)到最高速度(較低的精度)眷茁。用戶根據(jù)加工形式 — 從粗切削到精切削 — 選擇合適的檔次炕泳，并且隨時(shí)可以通過按鈕調(diào)節(jié)。只有在批量生產(chǎn)時(shí)才值得投入時(shí)間上祈、選擇合適的循環(huán)周期培遵，這樣取得的最優(yōu)化調(diào)節(jié)在大增量零件加工中才能獲益。
表格編程
對于子程序嚴(yán)重重復(fù)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞及其類似部件的制造登刺，GE Fanuc也直接用二進(jìn)制數(shù)據(jù)編程籽腕。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)在控制系統(tǒng)內(nèi)不用再翻譯，而直接傳輸?shù)捷S上纸俭，從而實(shí)現(xiàn)了很短的內(nèi)插時(shí)間和很高的加工速度皇耗。迄今為止，二進(jìn)制數(shù)據(jù)加工的缺點(diǎn)是機(jī)床程序的數(shù)據(jù)量太大终睦，因?yàn)楸仨毭枋雒總€(gè)內(nèi)插數(shù)據(jù)段罩泰。但是隨著可用的存儲(chǔ)量不斷增加，這種編程方式的適用范圍也在不斷擴(kuò)大樱猬。有意思的是，二進(jìn)制數(shù)據(jù)也用到了與Path-Table-Operation的關(guān)系中，它使各種軸的內(nèi)插和同步簡易化了肛巫，并且也簡化了多通道應(yīng)用的編程据将。這些用途的傳統(tǒng)子程序是由很多程序塊組成的，規(guī)定了全部軸在何時(shí)衅惠、以何速度內(nèi)插到一定的位置婉孙。相反，Path-Table-Operation為每一個(gè)軸編制了取決于可調(diào)參數(shù)的子程序哗饭。原則上就像面對一個(gè)表格抓许，表格的第一欄是可調(diào)參數(shù)，其他各項(xiàng)都取決于它琉阱。這個(gè)可調(diào)參數(shù)大多數(shù)情況下是主軸或軸的位置毛底，編程員根據(jù)這些可調(diào)參數(shù)連續(xù)地調(diào)動(dòng)每一個(gè)軸的軸位。這些子程序存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)中蹭劈，將來也可能直接由PC加工成二進(jìn)制數(shù)據(jù)匯編(圖2)疗绣。
Path-Table -Operation用于成套機(jī)床中，很多軸往往分布到數(shù)條路徑上使用铺韧。他們可以跨越路徑發(fā)揮作用多矮，因?yàn)槊總€(gè)單獨(dú)的路徑都會(huì)指向共同的時(shí)間射束。這些機(jī)床首先用于大批量生產(chǎn)哈打，按常規(guī)方式塔逃，編程員的費(fèi)用是非常多的(圖3)。Path-Table-Operation顯然可以明顯地降低這一費(fèi)用料仗。
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