数控机床主轴定位的新方法.pdf

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1、数控机床主轴定位的新方法武汉兴东机电设备工程公司(430070)黄风1．客户提出的特殊要求位功能重新进行一次定位，使其定位在1位。或者某客户的立式专用铣床配用三菱E60数控系统，通过检测其定位位置，改变后续加工程序的流程，其主轴驱动器型号：MDS—B—SPJ2—75；主轴电动也可以满足其加工要求。机型号：sJ—PF一7．5；主轴与主轴电动机之间通过3．主轴定位的新方案同步齿轮带连接，减速比2：1，要求主轴能够定位。经过与客户沟通，决定采用以下方案：三菱数控系统(E60)对于主轴定位有如下限(1)在主轴上部安装1个检测开关，用

2、该检测制：①主轴与主轴电动机l：1连接，可以使用主轴信号来检测主轴定位的实际位置。内置编码器(简称PLG)直接定位。②当主轴与主(2)通过PLC程序的处理和宏程序处理来解决轴电动机不是1：1连接时，不能使用主轴内置编码二次定位的问题。器直接定位。要求在主轴上安装一编码器(简称4．自动及手动模式下的程序处理ENC)用以检测主轴的实际位置，将该编码器的信在自动加工模式下，用M19发出定位指令，如号输入到“基本1／0”的同期编码器接口，通过使用果定位不在1位，必须再进行一次定位，使其到达l同期编码器实现定位。位。对于这样的丁作要求

3、，用宏程序进行处理比较但是客户的机械设计和制造已经完成，没有空方便为此编制宏程序如下：间安装同期编码器，而该机床又必须实现主轴定位9100；(宏程序号)功能，用以完成精密镗孔后的退刀动作。针对客户N10M6；(发出一次定位指令)N20IF[#1032EQ10]GOTO100；(定位位置判断，如的特殊要求，能否在不使用同期编码器的条件下，果定位完成就跳至程序结束步)实现主轴定位呢?N30MI1；(设置定位数值)2．对主轴定位的简要分析N40MI6；(发分度定位指令)主轴定位是控制系统检测到主轴电动机编码器N50M14；(定位数

4、值清零)(PLG)的z向脉冲后，在z向脉冲位置停止。主轴NIO0M99；(程序结束)电动机编码器每转一圈就发出一个z向脉冲，在主与9100号宏程序对于的PLC程序如图1所示。轴与主轴电动机1：1连接时，主轴可以定位在Z向在网1所示的PLC程序中：脉冲位置；而在主轴与主轴电动机2：1连接时，主(1)X246是系统内部发出的定位完成信号，每轴就可能停止在两个位置(简称1位和2位)，两个次主轴电动机定位完成，系统就发出该信号。但是位置之间相差180。。控制系统本身不能判断到底定X246不是主轴实际定位完成信号。程序巾第24～27位

5、在哪个位置，那么现在的问题不是系统不能定位，步是笔者设计的实际定位完成信号M280和定位未完而是转化为对定位位置的判断?如果系统内部不能成信号M282。判断，则可以通过外部信号进行检测判断。(2)程序中第30～33步是将定位位置判断信号假定加工要求的定位位置为1位，如果定位位传至文件寄存器R72，R72是PLC程序与宏程序的接置不在l位，而是定位在2位，由于主轴当前位置为口，对应宏程序中#1032变量。1位，有了基准，则可以通过控制系统的多点分度定(3)程序第36步：定位未完成时，用“定位未参跏～磊75纪完成信号M282”切

6、断Y2D6自保持(Y2D6主轴定(1)第0～6步与自动模式相同。化接口)，南M6发f““一次定位”指令功能结束。(2)程序第9步当定位未完成时，用定位未完成信号M282发出分度定位指令M285。分度定位指令可以使主轴电动机在360。内任意位置定位，但必须设定定位数据，定位数据要预先设置在文件寄存器R149内。程序第17步就是向R149设置数据并发出“分度定位指令驱动Y21)4”。6．结语这种新开发的主轴定位方法在客户机床上使用完全满足了客户的要求。新开发的主轴定位方法具有下列特点：(1)硬件配置简单，节约成本一个编码器价位在

7、千元左右，而一个接近开关仅为百元之内。(2)安装方便特别是对于主轴部分空间很小图1(4)宏程序发出“定位数据设置指令M11”的机床尤为适用。接近开关只需简单的机械支架同和“分度定位指令MI6”。定，而编码器需要通过联轴器与主轴相连接。“分度定位指令”可以使主轴电动机在360。内任(3)可靠性高接近开关只有一个输入信号，意位置定位(定位精度360／4096=0．09。)，但必须而编码器有多个信号，要制作专用电缆。特别是编设定“定位数据”，“定位数据”要预先设置在文件码器还容易受到外部信号(变频器，焊接电源)的寄存器R149内，

8、冈此在M16指令发出之前，先发出干扰。M1l。(4)适应范围有限这种方法只适应减速比为程序第42步就是向R149设置数据。整数，而且对主轴的要求只限于定位的场合。而对程序第45步发出“分度定位指令驱动Y2D4”于要求刚性攻螺纹、车削螺纹及同步运行的场合是注意对接口Y2D4的驱动要使用脉冲型