FANUC系統(tǒng)主軸準(zhǔn)停功能在HMC63e上的應(yīng)用

李 祎，王秀文

沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110142

1 主軸準(zhǔn)停的梯形圖

1）主軸準(zhǔn)停的相關(guān)信號(hào)

G70.6：主軸準(zhǔn)?？刂菩盘?hào)。

F45.7：主軸準(zhǔn)停完成信號(hào)。

SH00A-SH11A（G78，G79.0-G79.3）：主軸定向停止位置外部設(shè)定信號(hào)

2）主軸準(zhǔn)?；咎菪螆D

圖1 主軸準(zhǔn)?；咎輬D

圖1中，M19為主軸定向請(qǐng)求指令，F(xiàn)7.0為M指令選通信號(hào)，G4.3為M指令應(yīng)答信號(hào)；G70.4為主軸正轉(zhuǎn)信號(hào)；G70.5為主軸反轉(zhuǎn)信號(hào)；F1.1為復(fù)位信號(hào)，G8.4為急停信號(hào)。

在主軸準(zhǔn)停正確完成后，因?yàn)橛蠫70.6的自鎖，主軸會(huì)帶使能停留在一個(gè)固定的位置，外力不能使主軸移動(dòng)。復(fù)位、急停或者轉(zhuǎn)動(dòng)主軸可斷開(kāi)這一自鎖。

3）主軸準(zhǔn)停位置的偏移可由參數(shù)設(shè)定（見(jiàn)后面參數(shù)的說(shuō)明），也可通過(guò)G78-G79（主軸定向停止位置外部設(shè)定信號(hào)）由PMC控制。對(duì)于需要多點(diǎn)定位的應(yīng)用，用PMC控制來(lái)實(shí)現(xiàn)比較方便。

2 相關(guān)參數(shù)的設(shè)置

2.1 參數(shù)說(shuō)明

1）4015#0：是否使用主軸定向功能（將此位設(shè)置成1為使用定向功能）；

2）4003#2，3：主軸定向時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向；

3） 4031：主軸定向停止位置。用主軸編碼器進(jìn)行主軸定向時(shí)，使用此參數(shù)設(shè)定停止位置。若使用主軸定向停止位置外部設(shè)定功能（SHA00～SHA11）,則此參數(shù)無(wú)效；

4）4042，4043：主軸定向時(shí)速度環(huán)比例增益。CTH1A（G70.3）=0，4042參數(shù)生效；CTH1A=1,4043生效；

5）4050，4051：主軸定向時(shí)速度環(huán)積分增益。CTH1A（G70.3）=0，4050參數(shù)生效；CTH1A=1,4051生效；

6）4056～4059：各檔位主電機(jī)→主軸的齒輪比；

7）4038：主軸定向速度。此速度值為主軸定向時(shí)主電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過(guò)4056～4059參數(shù)的設(shè)定，不同檔位通過(guò)CNC的計(jì)算得到定向時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速；

8）4001#4：主軸編碼器安裝方向。編碼器旋轉(zhuǎn)方向與主軸一致，設(shè)為0；否則，設(shè)為1；

9）4002#1：主軸編碼器是否使用。使用主軸定向時(shí)，此位必須設(shè)為1。

2.2 參數(shù)的調(diào)整

1）正常情況下，主軸編碼器已經(jīng)安裝，則將參數(shù)4002#1置1，參數(shù)4038設(shè)一個(gè)合適的值（通常40即可），根據(jù)主軸各檔位傳動(dòng)比設(shè)定參數(shù)4056到4059為合適的值，即可實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停；

2）若設(shè)定參數(shù)后不能實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停，則首先更改參數(shù)4001#4，改變編碼器安裝方向的設(shè)置，再根據(jù)上述參數(shù)說(shuō)明檢查相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，斷電后再執(zhí)行主軸定向；

3）若經(jīng)過(guò)上一條所說(shuō)方法仍不能實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停。則可能是個(gè)別參數(shù)調(diào)整后與主軸不匹配造成的，應(yīng)該手動(dòng)將參數(shù)4000到4134全部清零（個(gè)別參數(shù)清不掉，不必理會(huì)），然后斷電。上電后根據(jù)主電機(jī)型號(hào)設(shè)定參數(shù)4019#7和4133，重新生成主軸參數(shù)。斷一次電后按照上述第一條和第二條方法調(diào)整參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)主軸定向，否則應(yīng)檢查編碼器的好壞和編碼器的接線；

4）主軸定向速度不能過(guò)低，否則無(wú)法找到準(zhǔn)停位置。一般來(lái)說(shuō)，定向時(shí)主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)在10轉(zhuǎn)到25轉(zhuǎn)之間，機(jī)床通電后第一次執(zhí)行主軸定向時(shí)間較長(zhǎng)，之后一般可在一轉(zhuǎn)內(nèi)停住。

3 主軸準(zhǔn)停的應(yīng)用

在HMC63e臥式加工中心上，要想實(shí)現(xiàn)主軸多點(diǎn)準(zhǔn)停主要有兩種方法，一種是使用可編程參數(shù)輸入（G10）；另一種是使用宏程序?qū)崿F(xiàn)主軸多點(diǎn)準(zhǔn)停。

圖2 主軸定向停止位置外部設(shè)定梯圖

利用可編程參數(shù)輸入在加工程序改變準(zhǔn)停位置，其方法如下：

1）用可編程參數(shù)輸入（G10）指令，可實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停位置在加工程序中進(jìn)行偏移；

2）對(duì)于固定幾點(diǎn)準(zhǔn)停，可用主軸定向停止位置外部設(shè)定功能，用M指令改變準(zhǔn)停的點(diǎn)，這需要在梯形圖中實(shí)現(xiàn)此功能；

3）用加工程序改變準(zhǔn)停位置。

利用宏程序?qū)崿F(xiàn)主軸多點(diǎn)準(zhǔn)停，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)中提供了使用M，S，T代碼調(diào)用宏程序或子程序的功能。為了使用直觀方便，使用M19Axxx的格式調(diào)用主軸定位宏程序。其中M19作用是調(diào)用O9020號(hào)宏程序的M代碼（參數(shù)N0.6080=19），而非常規(guī)主軸定向M代碼，Axxx 是主軸定位的角度。

使用主軸停止位置外部設(shè)定功能可以將主軸準(zhǔn)確停止在由PMC的12位信號(hào)所指定的某一位置處，定位的最小增量角度理論上為0.088 度。如果12位信號(hào)狀態(tài)組合表示數(shù)據(jù)1024，代表旋轉(zhuǎn)90度。如果12位信號(hào)狀態(tài)組合表示數(shù)據(jù)2048，則代表旋轉(zhuǎn)180度，數(shù)據(jù)和角度為簡(jiǎn)單正比關(guān)系。簡(jiǎn)易宏程序O9020如下：

在O9020宏程序中#1的數(shù)值為主程序中Axxx M19中A后的數(shù)值，同時(shí)在PMC中使用傳輸指令將F54/F55中的數(shù)據(jù)傳送到G78/G79中。主軸定向停止位置外部設(shè)定梯圖如圖2所示。

4 結(jié)論

主軸準(zhǔn)停是一項(xiàng)很常用的功能，在機(jī)械加工中具有重要意義。

[1]FANUC PMC編程說(shuō)明書.

[2]FANUC 0i-MD連接說(shuō)明書（功能）.