摘要：  本文主要介紹基於FANUC係統上自動行程潤滑的應用。

      關（guān）鍵詞：FANUC係統、行程潤滑

       引言（yán）：

      數控機（jī）床是集機械、電氣（qì）、液壓於一（yī）身的高速、高精度（dù）、高效率的加（jiā）工設備，擁有較高的自動（dòng）化水平，有（yǒu）利於提高機械加工（gōng）生產效率，如今以廣泛運用（yòng）於加工、石油、汽車等領域。而數（shù）控機床的保養，可（kě）靠運（yùn）行、維（wéi）修（xiū），以及如何延長使用壽命，是機床製造（zào）廠家和廣大用戶密切關（guān）注的問題。其中機床（chuáng）導（dǎo）軌、絲杠等機械（xiè）部件能否（fǒu）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（chuáng）的發展（zhǎn）及用戶對機床本身性能及保（bǎo）養而提（tí）出的。

      以（yǐ）往數控機床大（dà）都采用（yòng）手動潤滑或定時潤滑，其中手動（dòng）潤滑費時費事，直（zhí）接（jiē）影響（xiǎng）到加工效率，而定時潤滑（huá）在機床上電後不加工的狀態下（xià）也潤滑（huá），造成了不必要的（de）浪費，增加了成本。我（wǒ）們知道，機床在一次充分潤滑後（hòu），會在導軌、絲杠等機械部件上形成一層薄薄的油（yóu）膜（mó），當機床（chuáng）進給軸來回移動時，油（yóu）膜會由於摩擦逐漸被（bèi）消耗掉，通過經驗可以得知進給軸來回移動多（duō）少有效行程，需要再次潤滑一（yī）次。利（lì）用這個原（yuán）理可以規定一個（gè）最大行程，當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（rùn）滑時間用戶可自行設定），我們稱之為“行程潤滑”，關鍵問題（tí）就在於如何獲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，“窗口功能”，它是一條PLC編程（chéng）功能指令，CNC的數（shù）據可以通過它進行讀和寫，讀寫的內容由功能指令代（dài）碼來決定，當代碼為（wéi）“28”時，窗口（kǒu）功能讀（dú）取的（de）就是各進給軸的機械坐標值。當然讀取的數據還需作進一（yī）步處理，才可用於潤滑的自動控製，下麵就工作原理和部分PLC程序作簡要說明。

       1、工作原理：

      如右圖所示，當進給軸由A點向B點正向移動的同時讀取A點的坐標值，並存到1#寄存器，當進給軸由B點向A點負向移動的同時讀取B點的坐標（biāo）值，並存（cún）到2#寄存器，然後每（měi）當反向移動的同時，讓2#寄存器的數值（zhí）減1#寄存器的（de）數值（zhí）並存到3#寄存器中，即（jí）2#－1#＝3#，同時再把3#寄存器每次得到（dào）的差值累加到4#寄存器中，那麽4#寄（jì）存器中的數據就是進給軸移動的有效行程值，最後拿4#寄存器中的（de）數據與5#寄（jì）存器中（zhōng）設（shè）定（dìng）的參考數據進（jìn）行比較，當4#≥5#時，就啟動潤滑泵，同時把（bǎ）1#、2#、3#、4#寄存器的數據清（qīng）零，直到潤滑延時到達（dá）由計時器設定的值，以上寄存器開始重新記數（shù）。由於以上數據的采集是在進給軸反向（xiàng）移動的瞬間，而在移動過程中是（shì）不運算的（de），所以此功能所得到的數據存在誤差，最大誤差就（jiù）是（shì）進給軸的最（zuì）大行程。當然此誤（wù）差對於行程（chéng）潤滑的設定值來說（shuō）可以忽略不記（jì），或者用戶可以把誤差考慮進（jìn）去，減小（xiǎo）潤滑的設定值即（jí）可。

      窗口功能指令數據（jù）格式如下所示：
      首地址給定的是功（gōng）能代碼（mǎ）“28”，表示此指令的功（gōng）能是讀取進給軸的機械坐（zuò）標值；
      數據屬性M：當M＝－1時，讀（dú）取所有進給軸數據；當M＝n(n為（wéi）自然數（shù）)時，隻讀取n號進（jìn）給軸的數據；
      10號地址就是個進給軸的機（jī）械坐（zuò）標數據區(每個軸的數據為（wéi）4個字節（jiē）)。

     
      
        2、PLC程序：
        

      上圖為第一軸(即X軸)正向移動時的脈衝信號PLC程序，其周期為PLC的（de）一個掃描周期。其中F102.0為第一軸移動中信（xìn）號，當它為0時（shí），表示第（dì）一軸（zhóu）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（yí）動方向信號，當它為（wéi）0時，表示第一軸處於（yú）正向移動狀態，為1時表示第一軸處於負（fù）向移動狀態。最後（hòu）生成第（dì）一軸成正向移動脈衝信號R501.0。

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

      由於窗口（kǒu）功（gōng）能指令中（zhōng）的功能代碼和數據屬性是唯（wéi）一的，所以（yǐ）用上圖指令（lìng）把（bǎ）數（shù）值直接（jiē）寫入到相應的數據（jù）區，使用戶不會因誤操作修改數據，而使此（cǐ）功能失（shī）效。其中R9091.1為係統默認（rèn）的常“1”信號。

       上（shàng）圖為（wéi）調用（yòng）窗（chuāng）口功能指令，並（bìng）定義首地址為D202，那麽根據數據格式的規定，第一軸的機械坐標值（zhí）存儲在D212(4個字節)，第二軸的機械坐標值存儲（chǔ）在D216。

       當（dāng）第一軸的正（zhèng）向移動脈衝信號為1時，把讀取的機械坐標值存儲（chǔ）到D112(1#寄存器)中，同樣當第一軸的（de）負向移動脈衝信號為（wéi）1時，把讀取的（de）機械坐標值存儲到D116(2#寄存器)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)，同時把D100的數值累加到D104中(如圖2所示)。

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

       如上圖所示，把D140中所有進給軸的有效行程數據與（yǔ）行（háng）程設定值D152(5#寄存器)進行比較。當D140≥D152時，係統信號R9000.1為（wéi）1，從而啟動潤滑(R500.2)，同時（shí）用下圖指令把中間運算的所有寄存器清零。

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

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