应用 FANUC 数控系统 主轴任意角度定向的实现方法 宗欣 庞智 (沈阳机床股份有限公司中捷立式加工中心事业部 沈阳 110142) 中文摘要: 针对某些特殊加工要求, 需要主轴能够在任意位置进行定向停止。 本文阐述了使用第二辅助功能指定主轴定向角度, 实现主轴任意角度定向的方法。 详细介绍了实现主轴任意角度定向需要设置的 NC 参数,使用的输入输出信号, 编制了实现主轴任意角度定向的 PLC 控制程序。 关键词: 关键词 1 机床技术; 关键词 2 主轴定向; 关键词 3 停止位置; 关键词 4 外部设定 一、 主轴定向 主轴定向(定位置停止) 是使主轴停止在某一特定位置的功能[1]。 VMC系列立式加工中心的主轴电机上配置MZi型主轴电机编码器, 主轴与主轴电机的传动比为1: 1, 采用串行主轴的位置编码器方式主轴定向。 位置编码器方式主轴定向有两种方式, 第一种方式是停止位置固定型定向, 通过输入主轴定向指令信号, 即可在事先用参数设定的定向停止位置, 进行固定位置停止, 适用于换刀机构自动换刀时对主轴定向角度的控制。 第二种方式是停止位置外部设定型定向, 通过从外部设定12 位定向外部停止位置指令信号, 输入主轴定向指令信号,即可在主轴转动一周中的任意的定向停止位置进行固定位置停止, 即任意角度定向, 这种定向方式多用于特殊的零件加工场合, 主轴夹紧刀具后在需要的位置定向后, 移动进给轴, 使刀具在工件表面划出较浅深度的纹路。 二、 主轴任意角度定向的实现方法 2. 1、 停止位置外部设定型主轴定向系统配置 如图 1[2]所示, 主轴电机上配置 MZi 型编码器, 通过编码器电缆连接到主轴模块上的 JYA2接口, 主轴与主轴电机通过皮带或者直接连接, 1: 1 传动, 这种配置可以应用停止位置外部设定型主轴定向功能实现主轴任意角度定向。 图 1 2. 2、 NC 参数设定 参数设定如下[3]: N03729#0 ORTs 设定为1: 在串行主轴中, 执行基于位置编码器的停止位置外部设定型主轴定向功能有效。 N08132#2 BCD 设定为1: 使用第二辅助功能 N03460 设定为66: 第2辅助功能的指令地址为B N03033 设定为4: B代码的允许位数 2. 3、 输入输出信号 a、 定向指令 ORCMA(G70. 6) 信号: 对串行主轴放大器进行主轴定向指令[1], 当此信号为“1” 时, 主轴在旋转中立即减速并停止在预定位置[2]。 通常使用 M19 代码启动主轴定向。 b、 主轴定向外部停止位置指令 SHA11~00(G78、 G79. 0、 G79. 1、 G79. 2、 G79. 3): 通过停止位置外部设定型主轴定向功能来设定停止位置。 停止位置如下式所示: 停止位置(度) = ∑2 Pi , 当 SHAi=0 时, Pi=0, SHAi=1 时, Pi=1[2]。 c、 辅助功能代码信号号M00~M31(F10~F13) 和辅助功能选通脉冲信号号MF(F7. 0):此信号通知已经指令了辅助功能的事实[1]。 d、 第2 辅助功能代码信号B00~B31(F30~F33) 第2辅助功能选通脉冲信号BF(F7. 7):此信号通知已经指令了第2 辅助功能的事实[1]。 e、 完成信号FIN(G4. 3): 表示已经完成辅助功能第2辅助功能[1]。 2. 4、 PLC 程序设计 通常使用 M19 启动主轴定向, M18 取消主轴定向, 在 PLC 中使用“SUB25 DECB” [4] 功能块对 M 代码进行译码, M18 译码后地址是 R51. 0, M19 时 R51. 1。 使用第二辅助功能 Bxxx 指令主轴定向停止的位置, 如 B1024。 将 B 指令的停止位置设定SHA11~00。 将 ORCMA(G70. 6) 定向指令信号通过 M19 指令设置为“1”, 启动定向动作。 M18、 M19、 B 指令完成后, 指令完成信号 FIN(G4. 3) 为“1”, 通知 PLC 已经完成辅助功能。 三、 结语 通常, 数控机床由于配置自动换刀机构及具有刚性攻丝精镗等功能, 都可以实现定向,但定向停止位置一般设定在参数 N04077 中, 并且只可以定向在这个位置。 通过使用停止位置外部设定型主轴定向功能和第二辅助功能, 编制相应的 PLC 程序, 使机床的停止位置可以根据加工的特殊需求停止在需要的位置, 增加了 数控机床可以加工的工件的种类。 在不增加生产机床成本的情况下, 增加的机床的功能, 有利于开拓市场, 为用户创造更多利益。 参考文献: [1]