FANUC系統(tǒng)主軸外部定向功能應(yīng)用

付柄智

（沈陽(yáng)機(jī)床成套設(shè)備有限責(zé)任公司 遼寧 沈陽(yáng) 110000）

1 引言

主軸外部設(shè)定型定向是FANUC 0I系列的標(biāo)配功能，在FANUC 0i全系列均可實(shí)現(xiàn)。但其參數(shù)設(shè)置上有一定技巧，利用控制單元實(shí)現(xiàn)主軸定向只有在連接串行主軸并1:1安裝或安裝主軸外編碼器或安裝外部定向開(kāi)關(guān)的情況下才能實(shí)現(xiàn)。本文以我廠(chǎng)機(jī)床SUC8114S/1為例，介紹一下主軸外部設(shè)定型定向梯形圖的編制及說(shuō)明、參數(shù)的設(shè)置及調(diào)整。

2 主軸外部設(shè)定型定向梯形圖的編制

（1）主軸外部設(shè)定型定向指令及反饋信號(hào)

主軸外部設(shè)定型定向指令信號(hào)G70.6。

主軸外部設(shè)定型定向完成信號(hào)F45.7。

主軸外部設(shè)定型定向位置指令信號(hào)(G78 G79)。

（2）SUC8114S/1機(jī)床主軸外部設(shè)定型定向梯形圖

圖1 SUC8114S/1主軸外部設(shè)定型定向部分梯形圖

圖1中，R582.3為M19定向指令，R591.3為M91定向指令，R591.4為M92定向取消指令，G70.4為主軸正轉(zhuǎn)指令信號(hào)，G70.5為主軸反轉(zhuǎn)指令信號(hào)，G8.4為系統(tǒng)急停信號(hào)。

在主軸定向完成后，G70.6在梯形圖中形成閉環(huán)鎖住，主軸此時(shí)有使能的停留在一個(gè)根據(jù)主軸外部設(shè)定型定向位置指令信號(hào)(G78 G79)的固定位置，主軸抱緊鎖住，急?；蛘哒崔D(zhuǎn)主軸可斷開(kāi)定向自鎖。當(dāng)執(zhí)行定向后如不需要主軸自鎖需要利用M92斷開(kāi)定向自鎖，以確保下次定向角度正確。

（3）主軸外部設(shè)定型定向是通過(guò)G78-G79經(jīng)由PMC控制而確定的固定停止位置。G78-G79設(shè)定值的范圍為0～4095，和角度相互計(jì)算的公式如下：

S為偏移的角度，X為主軸外部定向設(shè)定值

3 相關(guān)參數(shù)及設(shè)置

3.1 參數(shù)說(shuō)明

（1）3729#0=1主軸外部設(shè)定型定向

（2）4003#2#3主軸定向旋轉(zhuǎn)方向（00通電后的第一次為反轉(zhuǎn)，之后同前一次，10通電后的第一次為正轉(zhuǎn)，之后同前一次，01始終反轉(zhuǎn)，11始終正轉(zhuǎn)）。

（3）4031主軸定向位置偏移值。利用編碼器進(jìn)行主軸定向時(shí)，可使用此參數(shù)設(shè)定停止位置。注意：使用主軸定向停止位置外部設(shè)定功能，則此參數(shù)無(wú)效。

（4）4056～4059 各檔主軸齒輪比。設(shè)置值公式齒輪比X100

（5）4060～4063定向時(shí)主軸各檔位位置環(huán)增益，初始化設(shè)置1000。

（6）4076主軸定向速度的限制比率。初始化設(shè)置33。

（7）4077定向停止位置偏移量。設(shè)定值的范圍為0～4095，偏移量計(jì)算公式為： 偏移量S=設(shè)定值X/4095x360°。

（8）4038主軸定向速度。當(dāng)此參數(shù)值設(shè)為0時(shí)，主軸速度計(jì)算公式如下：

（9）4001#4主軸位置編碼器的安裝方向。旋轉(zhuǎn)方向與主軸一致，設(shè)為0；不一致，設(shè)為1。

（10）4002#1#0 利用哪種傳感器定向（00無(wú)傳感器，01主軸電機(jī)編碼器，10外置α位置編碼器）。。

（11）4075主軸定向結(jié)束信號(hào)檢測(cè)水平 單位：脈沖4095/360，初始化設(shè)置10。

3.2 參數(shù)的調(diào)整

（1）定向前根據(jù)實(shí)際硬件配置參數(shù)4002#1#0，4001#4通過(guò)修改主軸定向偏移量參數(shù)#4077，即可執(zhí)行M19定向在需要的角度，通過(guò)修改PMC參數(shù)D300的值可改變M91的定向角度

（2）主軸定向速度如果不設(shè)置會(huì)根據(jù)所設(shè)置的位置增益和齒輪比等參數(shù)被系統(tǒng)給出，如果設(shè)置應(yīng)設(shè)置在在10rmp轉(zhuǎn)到25rmp之間，因?yàn)槎ㄏ驔](méi)有與夾具的互鎖，所以在考慮效率和安全的同時(shí)，定向速度盡量低一些，防止發(fā)生危險(xiǎn)。

4 主軸外部設(shè)定型定向?qū)嶋H應(yīng)用

在SUC8114S/1數(shù)控機(jī)床中，因?yàn)橛须p刀庫(kù)所以主軸要停止在不同的角度進(jìn)行定向來(lái)抓取刀具，所以需要實(shí)現(xiàn)主軸兩個(gè)角度定向，對(duì)于這樣的需求，需要用到上述的主軸外部設(shè)定型定向。在實(shí)際使用中第一刀庫(kù)換刀時(shí)主軸角度按照?qǐng)?zhí)行主軸定向M代碼M19執(zhí)行（通過(guò)#4077調(diào)整角度），第二刀庫(kù)按照?qǐng)?zhí)行主軸外部設(shè)定型定向M代碼M91執(zhí)行（通過(guò)PMC參數(shù)D300調(diào)整角度）。這樣就很容易解決增加第二刀庫(kù)的難題了。

5 結(jié)語(yǔ)

主軸外部設(shè)定型定向是機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)配置功能，在機(jī)床上的應(yīng)用具有實(shí)用意義，可以是機(jī)床的主軸應(yīng)用與更多的功能，典型應(yīng)用就是前面SUC8114S/1中的第二刀庫(kù)應(yīng)用。在實(shí)際使用中可以提高機(jī)床的加工能力和效率。

[1]《FANUC PMC編程說(shuō)明書(shū)》.

[2）《FANUC 0i-TD連接說(shuō)明書(shū)（功能）》.

[3]《FANUC AC SPINDLE MOTORαi series PARAMETER MANUAL》.