Cs功能在立臥復合鏜銑頭自動分度控制上的應用

付純連

(通用技術集團大連機床有限責任公司，遼寧 大連 116620)

0 引言

過去，在配置FANUC數控系統的機床上控制立臥復合鏜銑頭自動分度時，使用的是FANUC數控系統的基于位置編碼器的停止位置外部設定型主軸定向功能。這種功能需要通過PMC程序對主軸的停止位置指定。由于FANUC數控系統PMC數據接口的主軸位置數據采用的是12bit編碼，即主軸旋轉一圈360°對應的PMC數據是212=4096，這樣通過PMC程序對主軸位置指定的最小設定單位就是0.088(=360/4096)°,因此定位精度較低。所以，現在我們采用FANUC數控系統的Cs輪廓控制功能來提高立臥復合鏜銑頭的定位精度。

1 Cs功能介紹

FANUC數控系統的Cs軸輪廓控制功能是指在串行主軸上安裝專用的位置編碼器，通過主軸電機進行定位的一種功能。主軸的旋轉控制和Cs軸輪廓控制可以通過PMC接口信號切換。當主軸的控制方式切換到Cs軸輪廓控制方式時，Cs軸變成了CNC控制軸中的一個軸，由CNC直接控制。這樣，對Cs軸的控制就與其他通用伺服軸相同，即可以通過手脈、點動按鍵、G代碼等移動命令對主軸進行位置控制，調試更加方便。另外，Cs軸的最小設定單位是0.001°，因此使用這種功能，可以大幅提高立臥復合鏜銑頭的定位精度。

2 配置主軸第二反饋

根據Cs軸輪廓控制的要求及由于在數控龍門鏜銑機床上配置了用于扭矩放大的減速箱，為保證Cs軸的定位準確，需要在主軸上配置第二反饋。硬件配置見圖1，參數配置見表1。

圖1 硬件配置圖

表1 主軸第2反饋參數配置表

3 配置Cs輪廓控制功能

(1)配置Cs輪廓功能相關參數，并將Cs軸設為旋轉軸。主要參數見表2。

表2 Cs軸輪廓控制主要參數表

(2)通過使用M代碼M70(Cs輪廓功能激活)/M71(Cs輪廓功能取消) 控制PMC接口信號G27.7，來實現主軸的旋轉控制和Cs軸輪廓控制之間的切換。同時，在切換到Cs輪廓控制后，需將串行主軸的控制信號G70.5或G70.4置1并保持，梯形圖見圖2。

圖2 Cs輪廓控制梯形圖

4 動作流程及參數

(1)由于立臥復合鏜銑頭是靠齒盤定位夾緊的，當Cs軸的位置錯誤時，齒盤無法正常夾緊、松開。因此，在程序設計時，需要對Cs軸的目標值進行判斷、計算，保證目標值是齒盤最小分度數的整數倍，達到保護齒盤的目的。

(2)主軸需要定位到固定角度，才能保證立臥復合鏜銑頭正常松開。因此在Cs軸激活前，需要執行主軸定位。

根據上面的要求，立臥復合鏜銑頭的動作流程圖如圖3所示。

圖3 立臥復合鏜銑頭動作流程圖

(3)設定FANUC系統參數6080(調用程序編號9020用戶宏程序的M代碼)=200。當程序執行M200 C***.*時，系統會調用宏程序O9020，執行立臥復合鏜銑頭自動分度動作。

5 總結

通過實際應用，驗證了使用FANUC數控系統的Cs軸輪廓控制功能可以大幅提高立臥復合鏜銑頭的定位精度，同時動作穩定、可靠，故障率低，調試和維護便捷。