FANUC系統主軸外部定向功能應用

付柄智

（沈陽機床成套設備有限責任公司 遼寧 沈陽 110000）

1 引言

主軸外部設定型定向是FANUC 0I系列的標配功能，在FANUC 0i全系列均可實現。但其參數設置上有一定技巧，利用控制單元實現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關的情況下才能實現。本文以我廠機床SUC8114S/1為例，介紹一下主軸外部設定型定向梯形圖的編制及說明、參數的設置及調整。

2 主軸外部設定型定向梯形圖的編制

（1）主軸外部設定型定向指令及反饋信號

主軸外部設定型定向指令信號G70.6。

主軸外部設定型定向完成信號F45.7。

主軸外部設定型定向位置指令信號(G78 G79)。

（2）SUC8114S/1機床主軸外部設定型定向梯形圖

圖1 SUC8114S/1主軸外部設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為主軸正轉指令信號，G70.5為主軸反轉指令信號，G8.4為系統急停信號。

在主軸定向完成后，G70.6在梯形圖中形成閉環鎖住，主軸此時有使能的停留在一個根據主軸外部設定型定向位置指令信號(G78 G79)的固定位置，主軸抱緊鎖住，急停或者正反轉主軸可斷開定向自鎖。當執行定向后如不需要主軸自鎖需要利用M92斷開定向自鎖，以確保下次定向角度正確。

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

S為偏移的角度，X為主軸外部定向設定值

3 相關參數及設置

3.1 參數說明

（1）3729#0=1主軸外部設定型定向

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

（3）4031主軸定向位置偏移值。利用編碼器進行主軸定向時，可使用此參數設定停止位置。注意：使用主軸定向停止位置外部設定功能，則此參數無效。

（4）4056～4059 各檔主軸齒輪比。設置值公式齒輪比X100

（5）4060～4063定向時主軸各檔位位置環增益，初始化設置1000。

（6）4076主軸定向速度的限制比率。初始化設置33。

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

（8）4038主軸定向速度。當此參數值設為0時，主軸速度計算公式如下：

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

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

（11）4075主軸定向結束信號檢測水平 單位：脈沖4095/360，初始化設置10。

3.2 參數的調整

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

（2）主軸定向速度如果不設置會根據所設置的位置增益和齒輪比等參數被系統給出，如果設置應設置在在10rmp轉到25rmp之間，因為定向沒有與夾具的互鎖，所以在考慮效率和安全的同時，定向速度盡量低一些，防止發生危險。

4 主軸外部設定型定向實際應用

在SUC8114S/1數控機床中，因為有雙刀庫所以主軸要停止在不同的角度進行定向來抓取刀具，所以需要實現主軸兩個角度定向，對于這樣的需求，需要用到上述的主軸外部設定型定向。在實際使用中第一刀庫換刀時主軸角度按照執行主軸定向M代碼M19執行（通過#4077調整角度），第二刀庫按照執行主軸外部設定型定向M代碼M91執行（通過PMC參數D300調整角度）。這樣就很容易解決增加第二刀庫的難題了。

5 結語

主軸外部設定型定向是機床的標準配置功能，在機床上的應用具有實用意義，可以是機床的主軸應用與更多的功能，典型應用就是前面SUC8114S/1中的第二刀庫應用。在實際使用中可以提高機床的加工能力和效率。

[1]《FANUC PMC編程說明書》.

[2）《FANUC 0i-TD連接說明書（功能）》.

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