SUC8202S/1000數控車床電氣設備組成及機床坐標系的建立

譚曉東，武繼玲

（1沈陽機床成套設備有限責任公司 遼寧 沈陽 110000）

（2沈陽機床股份有限公司沈一車床廠 遼寧 沈陽 110000）

1 引言

本廠設計的SUC8202S/1000系列數控車床采用FANUC 0i系列伺服主軸單元或變頻主軸單元，包含伺服軸X、Z、排屑電機、冷卻電機、潤滑電機、刀架電機，各種電磁閥、液壓閥等。其加工產品滾筒主要應用于制版企業印刷機當中。

2 SUC8202S/1000數控車床電氣設備組成

見圖1。

圖1 電氣設備配置圖

2.1 主軸電機

本系列機床的主軸電機可選變頻電機和伺服電機兩種。

2.1.1 變頻電機 系統把轉速指令轉化為最大10V的模擬電壓，送給變頻電機的控制單元—變頻器來實現對變頻電機的控制。

主軸轉速由系統參數No.3741和變頻器參數(最大輸出頻率)決定。

2.1.2 伺服電機 系統通過伺服總線發送指令給伺服驅動單元，直接控制伺服電機。

主軸最高轉速可由系統參數No.3741來設定。

2.2 主軸變檔

SUC8202S/1000數控車床有以下幾種形式進行主軸變檔(一臺機床只有一種形式的變檔)：

（1）無變檔，機床采用寬調速主電機；

（2）通過星角轉換器變檔(電氣變檔），即靠電機繞阻的星形連接或角形連接來實現變速；有兩個檔位。

（3）通過液壓電磁閥變檔(機械變檔），即靠液壓電磁閥推動床頭箱內齒輪來實現變速；同樣有兩個檔位。

變檔操作：當機床有兩檔變速時，在自動或MDI方式下，通過指令M41（1檔）、M42（2檔）實現。

3 SUC8202S/1000數控車床電氣調試初期，需要首先建立機床坐標系

3.1 機床坐標系

只有在機床工件某一位置上建立一個座標系，CNC系統才能識別刀尖的運動軌跡與運動位置。

SUC8202S/1000系列機床坐標軸分別平行于兩個進給軸（X/Z）。平行于橫向進給軸的叫做X軸，而平行于縱向進給軸的叫做Z軸。

兩軸均以遠離工件的方向為正方向。此座標（X/Z）為絕對座標，以絕對座標參考編程稱作絕對編程。

使用絕對編程方法，要先對機床座標系進行設定。機床上的一個作為加工基準的特定點叫做機床零點。用機床零點作為原點的坐標系叫做機床坐標系。

3.2 參考點（機床零點）設定

SUC8202S/1000（FANUC系統）數控車床兩軸伺服系統選用絕對位置編碼器，機床初始調試時進行過返回參考點,并建立了機械坐標系。

該坐標系在斷電后由于使用的絕對位置編碼器本身具有記憶保持功能；因此再次使用機床時（包括每次上下電）均不需再次返回參考點。

3.3 參考點具體設定方法如下：

3.3.1 首先，把參數No.1815#4設為0。

3.3.2 Z軸設定方法 用手動方法把機床移動至圖2所示位置，使100mm量塊一端與卡盤端面完全接觸，另一端與鏜孔刀夾端面之間接觸，間隙應小于0.04mm。

圖2 臥式數控車床參考點設定圖

將相對坐標W清零，取出量塊把機床向+Z方向移動400mm距離（此距離與機床的Z軸行程有關，不同規格的機床此距離不同，這里只是舉例），把500000輸入到參數No.1240：Z軸設定位置中。

把參數No.1815#4中的Z軸設定值設為1，NC下電后上電至此Z軸設定完成。

3.3.3 X軸設定方法 用手動方法把機床移動至上圖所示位置，用一標準圓檢棒插入镋孔刀夾內孔，旋轉主軸使百分表讀數圓周方向變化在0.04mm以內。

將相對坐標U清零，取出圓檢棒和百分表把機床向+X方向移動500mm（直徑值）距離（此距離與機床的X軸行程有關，不同規格的機床此距離不同，這里只是舉例），把500000輸入到參數No.1240：X軸設定位置中。

把參數No.1815#4中的X軸設定值設為1，NC下電后上電至此X軸設定完成。

用這種方法自動建立以X軸零點設定在主軸回轉中心,Z軸零點設定在卡盤端面的機床坐標系，工件坐標系G54自動生效。不論機床是否出現斷電或其他故障，SUC8202S/1000刀架移動至所在位置均與絕對坐標顯示的位置相吻合。

4 結語

上文介紹了本廠SUC8202S/1000數控車床電氣組成及主軸單元，并對該系列機床初始調試時返回參考點,建立機械坐標系的方法進行闡述，希望對大家今后的研究設計中有所幫助。

[1] FANUC OI-D簡明調試手冊，2014（02）.