用FANUC数控系统实现主轴任意位置的定向功能 cNcsem_nar数控专栏 用FANUC数控系统实现主轴任意位置的定向功能 何红欣张奇志丁超熊伟 (汉川机床集团有限公司技术中心,陕西汉中723003) 摘要:通常的数控机床只要一个定向位置就可以满足一般的需要,但是对于一些配置多个刀库或需要多个 定向位置的机床来说,传统的定向控制程序远远不能满足控制需要.文章就该问题提出了一个可 靠,可行的解决方案. 关键字:主轴定向PMC程序 RealizingSpindleRandomLocationOrientationFunctionUsingFANUCNCSystem HEHongxin,ZHANGQizhi.DINGChao,XIONGWei (HanlandMachineToolGroupCo.,Ltd.,Hanzhong723003,CHN) 1问题的提出 我公司卖到湖南株洲的一台XH714D机床(配FANUC0i—MC系统)在正常使用一段时间后,用户提 出机床必须增加任意位置定向功能才能满足新零件的 加工需要.通过和该用户的沟通,了解到该用户在加 工该零件的过程中必须进行两个孔精镗循环工序,其 中一个孔在另一个孔的下面(这两个孔轴线不重合), 为了能正确进刀和退刀,必须使主轴进行定向.由于 两个孔的轴线不重合,因此加工这两个孔时主轴定向 的位置是不同的.因该机床是一台加工中心,本身具 有定向功能.该定向的位置为自动换刀时的定向停止 位置,该位置与镗孔时的定向位置不同,并且该位置不 能随意更改,否则不能正常进行自动换刀.通过以上 分析要达到用户要求该机床至少需要3个定向位. 2控制方案的制定 2.1主轴定向的基本原理 主轴的定向功能是使主轴停止在某一个固定的位 置(该位置一般由设在机床参数中的值确定,FANUC 0i—MC系统的参数号为:NO.4077),位置一般在自动 换刀时应用.其基本原理为:数控系统接到定向指令, 产生主轴定向命令ORCMA.一方面,经顺序控制电 路启动定向时间检测电路;另一方面,切断主轴原来的 速度指令,速度调节器输入接地,主轴降速.当主轴转 速接近零时,零速检测信号给出高电平1,精确定位开 始,编码器发出信号,并经电路处理,产生慢速蠕动信 号.当位置误差小于设定值时,CPU发出主轴"停"信号,同时切断定向时间检测电路,完成定向并发出定向 等uul平帚l_朋 完成信号.若在预定的时间内,主轴定向未完成,则定 向时间检测电路会发出定向失败报警. 2.2主轴定向控制的条件 由上面的原理可以知道,主轴在定向时,实际上是 在主轴速度控制的基础上增加了一个位置环,因此位 置编码器或磁性传感器等检测元件是主轴定向的必要 条件.图1为运用位置编码器进行主轴定向的连接框 图. 图1位置编码器进行主轴定向的连接框图 2.3方案的确定 根据上面的定向原理和零件加工的实际情况,初 步确定两种控制方案供用户选择. 方案一:确定用M20定向到自动换刀时的定向位 置;用M19,M21分别指定在镗孔时的定向位置.在编 制PLC控制程序时,应用窗口功能指令结合M19, M20,M21代码自动更改存储定向位置的机床参数 (FANUCOi—MC系统为NO.4077号参数).