FANUC系统主轴准停功能在HMC63e上的应用

李 祎，王秀文

沈阳机床股份有限公司，辽宁 沈阳 110142

1 主轴准停的梯形图

1）主轴准停的相关信号

G70.6：主轴准停控制信号。

F45.7：主轴准停完成信号。

SH00A-SH11A（G78，G79.0-G79.3）：主轴定向停止位置外部设定信号

2）主轴准停基本梯形图

图1 主轴准停基本梯图

图1中，M19为主轴定向请求指令，F7.0为M指令选通信号，G4.3为M指令应答信号；G70.4为主轴正转信号；G70.5为主轴反转信号；F1.1为复位信号，G8.4为急停信号。

在主轴准停正确完成后，因为有G70.6的自锁，主轴会带使能停留在一个固定的位置，外力不能使主轴移动。复位、急停或者转动主轴可断开这一自锁。

3）主轴准停位置的偏移可由参数设定（见后面参数的说明），也可通过G78-G79（主轴定向停止位置外部设定信号）由PMC控制。对于需要多点定位的应用，用PMC控制来实现比较方便。

2 相关参数的设置

2.1 参数说明

1）4015#0：是否使用主轴定向功能（将此位设置成1为使用定向功能）；

2）4003#2，3：主轴定向时的旋转方向；

3） 4031：主轴定向停止位置。用主轴编码器进行主轴定向时，使用此参数设定停止位置。若使用主轴定向停止位置外部设定功能（SHA00～SHA11）,则此参数无效；

4）4042，4043：主轴定向时速度环比例增益。CTH1A（G70.3）=0，4042参数生效；CTH1A=1,4043生效；

5）4050，4051：主轴定向时速度环积分增益。CTH1A（G70.3）=0，4050参数生效；CTH1A=1,4051生效；

6）4056～4059：各档位主电机→主轴的齿轮比；

7）4038：主轴定向速度。此速度值为主轴定向时主电机的转速，通过4056～4059参数的设定，不同档位通过CNC的计算得到定向时的主轴转速；

8）4001#4：主轴编码器安装方向。编码器旋转方向与主轴一致，设为0；否则，设为1；

9）4002#1：主轴编码器是否使用。使用主轴定向时，此位必须设为1。

2.2 参数的调整

1）正常情况下，主轴编码器已经安装，则将参数4002#1置1，参数4038设一个合适的值（通常40即可），根据主轴各档位传动比设定参数4056到4059为合适的值，即可实现主轴准停；

2）若设定参数后不能实现主轴准停，则首先更改参数4001#4，改变编码器安装方向的设置，再根据上述参数说明检查相关参数的设定，断电后再执行主轴定向；

3）若经过上一条所说方法仍不能实现主轴准停。则可能是个别参数调整后与主轴不匹配造成的，应该手动将参数4000到4134全部清零（个别参数清不掉，不必理会），然后断电。上电后根据主电机型号设定参数4019#7和4133，重新生成主轴参数。断一次电后按照上述第一条和第二条方法调整参数，即可实现主轴定向，否则应检查编码器的好坏和编码器的接线；

4）主轴定向速度不能过低，否则无法找到准停位置。一般来说，定向时主轴转速应在10转到25转之间，机床通电后第一次执行主轴定向时间较长，之后一般可在一转内停住。

3 主轴准停的应用

在HMC63e卧式加工中心上，要想实现主轴多点准停主要有两种方法，一种是使用可编程参数输入（G10）；另一种是使用宏程序实现主轴多点准停。

图2 主轴定向停止位置外部设定梯图

利用可编程参数输入在加工程序改变准停位置，其方法如下：

1）用可编程参数输入（G10）指令，可实现主轴准停位置在加工程序中进行偏移；

2）对于固定几点准停，可用主轴定向停止位置外部设定功能，用M指令改变准停的点，这需要在梯形图中实现此功能；

3）用加工程序改变准停位置。

利用宏程序实现主轴多点准停，FANUC系统中提供了使用M，S，T代码调用宏程序或子程序的功能。为了使用直观方便，使用M19Axxx的格式调用主轴定位宏程序。其中M19作用是调用O9020号宏程序的M代码（参数N0.6080=19），而非常规主轴定向M代码，Axxx 是主轴定位的角度。

使用主轴停止位置外部设定功能可以将主轴准确停止在由PMC的12位信号所指定的某一位置处，定位的最小增量角度理论上为0.088 度。如果12位信号状态组合表示数据1024，代表旋转90度。如果12位信号状态组合表示数据2048，则代表旋转180度，数据和角度为简单正比关系。简易宏程序O9020如下：

在O9020宏程序中#1的数值为主程序中Axxx M19中A后的数值，同时在PMC中使用传输指令将F54/F55中的数据传送到G78/G79中。主轴定向停止位置外部设定梯图如图2所示。

4 结论

主轴准停是一项很常用的功能，在机械加工中具有重要意义。

[1]FANUC PMC编程说明书.

[2]FANUC 0i-MD连接说明书（功能）.