摘要：  本文主要介紹（shào）基於FANUC係統上（shàng）自動行程潤滑的應用。

      關鍵詞：FANUC係統、行程潤滑

       引言：

      數控機床是集機（jī）械、電氣、液壓於一身的高速、高精（jīng）度、高效率的加（jiā）工（gōng）設備，擁有較高的自（zì）動化水平，有利於提高機械加工生產（chǎn）效（xiào）率（lǜ），如今以廣泛運用於（yú）加工、石油、汽車（chē）等領域。而數控（kòng）機床的保養（yǎng），可靠（kào）運行、維修，以及如何延（yán）長使用壽命，是機床製（zhì）造廠家和（hé）廣大用戶密切關注的問題。其中機床導軌、絲杠等機械（xiè）部件能（néng）否充分潤滑是至關重要的，行程潤滑的提出就是基於我國數控機床的（de）發展及用戶對機床（chuáng）本身性能及保養而提出的。

      以往（wǎng）數控機床大都采用手動潤滑或定時潤滑，其中手動潤滑費時費（fèi）事，直（zhí）接影響到加工（gōng）效率，而定時（shí）潤滑在機床上電後不（bú）加工的狀態下也潤滑，造（zào）成了不（bú）必要（yào）的浪費，增加了成本。我們知道，機床在一次充分（fèn）潤滑後（hòu），會（huì）在導軌、絲杠等機械部件上形成一層（céng）薄薄的油膜，當機床進給軸來回移動時，油膜會由於摩擦逐（zhú）漸被（bèi）消耗（hào）掉，通過經驗可以得知進給軸來回移動多少有效行程，需要再次潤滑一次。利用這個原理（lǐ）可以規定（dìng）一（yī）個最大行程，當進給軸來回移動的（de）有效行程超過最大（dà）值時，就啟動潤滑泵（潤滑時間用（yòng）戶可自行設定），我們稱之為“行程潤滑”，關鍵（jiàn）問題就（jiù）在於如何獲得進給軸移動距離的數據。

      FANUC數控係統提供（gòng）了一個特殊的功能，“窗口功能”，它是一條PLC編程功（gōng）能指令，CNC的（de）數據可以通過它進行讀和寫，讀寫的（de）內容由功能指令代碼來決定，當代（dài）碼為“28”時，窗口功能讀取（qǔ）的就是各進給軸的機械坐標值。當（dāng）然讀取的數據還需作進一步處理，才可用於潤（rùn）滑的自動控製，下麵就工作（zuò）原理和部分PLC程序作簡要說明。

       1、工作原理：

      如右（yòu）圖所示，當（dāng）進給（gěi）軸由A點向B點正向移動的同時讀取（qǔ）A點的坐標值，並存到1#寄存（cún）器，當進（jìn）給軸由B點向A點負向移動的（de）同時讀取B點的坐標值，並存到2#寄存器，然後每當反向移（yí）動的同時，讓（ràng）2#寄存器的數值減1#寄存器的數值並存到3#寄存器中，即2#－1#＝3#，同時再把3#寄存器每次得到的差值累加（jiā）到4#寄存器中，那（nà）麽4#寄存器（qì）中的數據就是進給軸移動的有（yǒu）效行程（chéng）值，最後拿4#寄存器中的數據與5#寄存器中設定的參（cān）考數（shù）據進行比（bǐ）較，當（dāng）4#≥5#時，就啟動潤滑泵（bèng），同時把1#、2#、3#、4#寄存器的數據清零，直（zhí）到潤滑延時到達由（yóu）計（jì）時器設定的值，以上寄存器開始重新記數。由於以上數（shù）據的（de）采集是在進給（gěi）軸反向移動的（de）瞬間（jiān），而在移動過程中（zhōng）是（shì）不運算的，所以此功能所得到的數據存在誤差，最大（dà）誤差就是進給軸的最大行程。當然此誤差對於（yú）行程（chéng）潤滑的設（shè）定值來說可以忽略不記，或者用戶可以把（bǎ）誤差考慮進去，減小潤滑（huá）的設定值即可。

      窗（chuāng）口功能（néng）指（zhǐ）令數據格式如下所示：
      首地址給定的是功能代（dài）碼“28”，表示此指令的功能是讀取進給軸的機械坐標值；
      數據屬性M：當（dāng）M＝－1時，讀（dú）取所有進給軸數據；當M＝n(n為自然（rán）數)時（shí），隻（zhī）讀取n號進給軸的數據；
      10號地址（zhǐ）就是個（gè）進給軸的機械（xiè）坐標數據（jù）區(每（měi）個軸（zhóu）的數據為4個字節)。

     
      
        2、PLC程序：
        

      上圖為第一軸(即X軸)正向移動時的（de）脈衝信號PLC程序，其周期（qī）為PLC的一個掃描周期。其中F102.0為第一軸移動中信號（hào），當（dāng）它為0時，表示（shì）第一軸處於禁止狀態，為1時表示第一軸處於移動狀態。F106.0為第一軸移動方向信號，當它為0時，表示第（dì）一軸處於正向移動狀態，為1時表示第（dì）一軸處於負向移動狀態。最後生成第一（yī）軸成正向移動（dòng）脈衝信號R501.0。

      同理（lǐ）可以生成第一軸負向（xiàng）移動脈衝（chōng）信號以及第二軸正、負移動脈衝信號。
   

      由於窗口功能指令中的功能代碼和（hé）數據屬性是唯一的，所以用上（shàng）圖指令把數值直接寫入（rù）到相應的數據區，使用戶不會因誤操作修改數據（jù），而使此功能失效。其（qí）中R9091.1為（wéi）係統默認的常“1”信號。

       上圖為調用窗口功（gōng）能指令，並定義首地址（zhǐ）為D202，那麽根據數據（jù）格式的規定，第一軸的機械坐標值存（cún）儲在D212(4個（gè）字節)，第二軸的機械（xiè）坐標值存儲（chǔ）在D216。

       當第一軸的正向移動脈衝信號（hào）為1時，把讀取的機械坐標值存儲到D112(1#寄存器)中，同樣當第一軸的負（fù）向移動脈衝（chōng）信號為1時，把讀取的機械坐標值存儲到（dào）D116(2#寄（jì）存器)中。

       隻要有反向移動信號，就把坐標差值D116－D112存儲到D100(3#寄存器)中(如圖1所示)，同時（shí）把D100的數值累加到D104中(如圖2所示)。

      相（xiàng）同原理把第二軸（zhóu）的移動距（jù）離差值累加到D124中，並與第一軸（zhóu）距離值(由於第一軸（zhóu）是直徑編程，所以D104的數值還需除以2，並存儲到D128中，即D104÷2＝D128)相加，並存儲到D140(4#寄存器)中(如圖3所（suǒ）示)。

       如上圖所示（shì），把D140中（zhōng）所有進給（gěi）軸的有效行程數據與行程設定值D152(5#寄存（cún）器)進行比較。當D140≥D152時，係統（tǒng）信號R9000.1為1，從而啟動潤滑(R500.2)，同時用下圖指令把中間運算的所有（yǒu）寄存器清零。

      具（jù）體潤滑（huá）的時間由下圖的計時指令來完成，用戶可以根據具體情況更改潤滑時間T40(單位（wèi）：ms)以及（jí）行程距離D152(單位：μ)的值，以滿足數控機床的潤滑需求（qiú）。

      此行（háng）程潤滑（huá）功能已（yǐ）廣泛應用於我公司的HTC、VTC、CAK等（děng）係列數控機（jī）床，並得（dé）到了各廠（chǎng）家領導及一線操作者的廣（guǎng）泛（fàn）認可。（文自：沈陽第一機床廠技術部）