摘要：  本文主要介紹基於FANUC係統上自動行程潤滑的應用。

      關鍵詞：FANUC係統、行程潤滑

       引言：

      數控機床是集機械、電氣、液壓（yā）於（yú）一身（shēn）的高速、高精度、高效（xiào）率的加（jiā）工設備，擁有較高（gāo）的自動化水平（píng），有利於提高機械加工生產效率，如今以廣泛運用於加工、石油、汽車等領域。而數控機床的保養，可靠運行、維修，以及如何延長使用壽命，是（shì）機床製造廠家和廣大用戶密切關（guān）注的問（wèn）題（tí）。其中機床導軌、絲杠等機械部件能（néng）否充分（fèn）潤滑是（shì）至關重要的，行程潤滑的提出就是基於我國數控機床的發展（zhǎn）及用戶對機床本身性能及保養而提（tí）出的。

      以往數控機床大都（dōu）采用手動潤滑或定時潤滑，其中手動潤滑費（fèi）時費事，直接影響到加工效率，而定時潤滑在機床上電後不加工的狀態下也潤滑，造成了不（bú）必要的浪費，增加了成（chéng）本。我們知道，機床在一次充分潤滑後，會在導軌、絲杠等機械部件上形成一層（céng）薄薄（báo）的油膜，當機床進給軸來回移動時，油膜會由於摩擦逐漸被消耗掉，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（huá）一次。利用這個原理可以規定一個最大行程，當（dāng）進給軸來回移動的有效行程超過最大值時，就啟動潤滑泵（潤滑時間用戶可（kě）自行設定），我們稱之為“行程潤滑（huá）”，關鍵問題就在於如何獲（huò）得進給軸移動距離的數據。

      FANUC數控係統提供了一個特殊的功能（néng），“窗口（kǒu）功（gōng）能”，它是一條PLC編程功能指令，CNC的數據可以通過它進行讀和寫，讀寫的內容由（yóu）功能指令代碼來決定（dìng），當代碼為“28”時，窗口功能讀取的就（jiù）是各進給軸的機械（xiè）坐標值（zhí）。當然讀取的數據還需作進一步處理，才可用於潤滑的自（zì）動控製，下麵（miàn）就工作原理和部分PLC程序作簡要（yào）說（shuō）明。

       1、工作原理：

      如右圖所示，當（dāng）進給（gěi）軸由A點向B點正向移動（dòng）的同時讀取A點（diǎn）的坐標值，並存到1#寄存器，當進給軸由B點向A點負向移動的同時（shí）讀取B點的坐標值，並存到2#寄存器，然後每當反向移動的同時，讓2#寄（jì）存器（qì）的數值減1#寄存器的數值（zhí）並存到3#寄（jì）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，那麽4#寄存器中的數據就是進給軸移動的有效行程值，最後拿4#寄存器（qì）中的數（shù）據與5#寄存器中設定的參考數據進（jìn）行比較，當4#≥5#時，就啟動潤滑（huá）泵，同時把1#、2#、3#、4#寄存器的數據清零（líng），直到潤滑延時到達由計時器設（shè）定的值（zhí），以（yǐ）上寄存器開始重新記數。由於以上數據的采集是在進給軸反向移動的瞬間，而在移動過程中是不運算的，所以此功能所得到（dào）的數據存在誤差，最大誤差就是進給（gěi）軸的最大行程（chéng）。當然（rán）此誤差對於行程潤滑的設（shè）定（dìng）值來說可以忽略不記，或者用戶可以把誤（wù）差考慮進去（qù），減小潤滑（huá）的（de）設定值即可。

      窗口功能指令數據格式如下所示：
      首（shǒu）地址給定的是功能代碼“28”，表示此指令的功（gōng）能是讀（dú）取進給軸的機械坐標（biāo）值；
      數據屬性M：當M＝－1時，讀取所有進給軸數據；當M＝n(n為自然數)時（shí），隻讀取n號進給軸的數據；
      10號地址就是個進（jìn）給（gěi）軸的機械坐標（biāo）數據區(每個（gè）軸的數據為4個（gè）字節)。

     
      
        2、PLC程序：
        

      上（shàng）圖為第一軸(即X軸)正向移（yí）動時的（de）脈（mò）衝信號PLC程序，其周期為PLC的一個掃描周（zhōu）期。其中F102.0為第一軸移動中信號（hào），當它為0時，表示第一軸處（chù）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（wéi）0時，表示第一軸處於正向移動狀態，為1時表示第一軸處於負向移動狀態（tài）。最後生成第一軸成正向移動脈衝（chōng）信號R501.0。

      同理可以生成第一軸負向移動（dòng）脈衝信號（hào）以及第二軸正、負移（yí）動脈衝信號。
   

      由於窗口功能指令中的（de）功能代（dài）碼和數（shù）據（jù）屬性是唯一的，所以用上圖指（zhǐ）令把數值直（zhí）接寫入到相應的數（shù）據區，使用戶不會因誤操作修改數據，而使（shǐ）此功能失效。其中R9091.1為係統默（mò）認的常“1”信號。

       上圖為調用（yòng）窗（chuāng）口（kǒu）功能指令，並定義首地址（zhǐ）為D202，那麽根據數據格式的規定，第一（yī）軸的機（jī）械坐標值（zhí）存儲在D212(4個字節（jiē）)，第二軸的機械（xiè）坐標值存儲在D216。

       當第一軸的正向移動脈衝信號為（wéi）1時，把讀取（qǔ）的（de）機械坐標值存儲到D112(1#寄存器)中，同樣當第一軸的負向移動脈衝信號為1時（shí），把讀取（qǔ）的機械坐標值存（cún）儲到D116(2#寄存器)中。

       隻要有反向移動信號，就把坐標差（chà）值D116－D112存儲到D100(3#寄存器（qì）)中（zhōng）(如圖（tú）1所示)，同時把D100的（de）數（shù）值累加（jiā）到D104中（zhōng）(如（rú）圖2所示)。

      相同原理把第二軸（zhóu）的移動距離差（chà）值累加到D124中，並與第一軸距離（lí）值(由於第一軸是直徑編程，所以（yǐ）D104的數值還需除以2，並存儲到D128中，即D104÷2＝D128)相加（jiā），並存儲到D140(4#寄存器（qì）)中(如圖3所示)。

       如（rú）上圖所示，把D140中所有進給軸的有效行程數據（jù）與行程設定值D152(5#寄（jì）存器（qì）)進行比較。當D140≥D152時，係統信號R9000.1為1，從而啟動潤滑(R500.2)，同時用下（xià）圖指令把（bǎ）中間運算的所有寄存器清（qīng）零。

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

      此行程潤滑功能已廣泛應用（yòng）於我公司的HTC、VTC、CAK等係列數控機床，並得到了（le）各廠家領導及一線操作者（zhě）的廣泛認可。（文自：沈陽第一機床廠技術部）