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1、附录10：主轴/刚性攻螺纹调试与位置精度补偿实训项目4.4 目录相关知识与技能1主轴定向11使用外部接近开关（1转信号）111接近开关与主轴放大器间的连接112 相关参数设置113对应的PMC处理程序12 使用位置编码器时121 整体连接122相关参数123 PMC处理程序13 使用主轴电动机的内置传感器131 连接132 相关参数133 主轴和电动机间传动比不是1:1时134 PMC处理程序2主轴定位21 系统配置与连接22 相关参数设置23 PMC控制信号24 PMC处理程序3刚性攻螺纹调试31 系统配置311 使用编码器时312 使用s编码器时313 使用Mzi、Bzi或Czi传感器时3
2、14 使用分离型Mzi、Bzi、Czi传感器时315 使用外部一转信号时316 主轴电动机与主轴间有中间轴时32 刚性攻螺纹配置的主轴电动机和传感器321 电动机内置传感器322主轴传感器33 刚性攻螺纹相关控制信号34 刚性攻螺纹PMC控制程序35 与刚性攻螺纹相关的其他参数设置36 刚性攻螺纹的诊断号37 利用伺服优化软件调试刚性攻螺纹38 刚性攻螺纹报警信息思考题实训项目4.5 目录相关知识与技能1 数控机床位置精度标准与级别1.1 国家标准GB 10931891.2反向偏差/间隙2. 用百分表或千分表测量反向偏差2.1百分表或千分表结构2.2测量方法2.3具体操作2.4 反向偏差的补偿
3、3. 螺距误差补偿3.1.1螺距误差补偿原理3.2.2 螺距误差补偿方法4. 用激光干涉仪补偿位置精度4.1 ML10激光干涉仪4.2 位置误差补偿操作4.3 激光干涉仪的其他功能5. QC10球杆仪5.1 QC10的组成及工作原理5.2主要功能5.3 QC10的操作思考题实训项目4.4 主轴/刚性攻螺纹调试实训学时：4学时。实训目的：通过学习与训练，学生应掌握加工中心或具有固定循环尤其是刚性攻螺纹功能的机床主轴调试方法、过程。实训内容：（1）主轴配置与连接。（2）相关参数设置。（3）功能调试PMC编程。（4）功能验证与调整。实训设备：（1）配置FANUC 0iC/Mate C数控系统的机床/
4、调试台。（2）计算机。（3）FLADDER 编程软件。实训要点：（1）主轴定向、主轴定位、刚性攻螺纹的配置特点。（2）主轴定向功能的参数调整。（3）主轴定向功能调试PMC编程实现。（4）主轴定位与主轴定向的区别。（5）主轴定位参数调整与PMC编程调试。（6）刚性攻螺纹与主轴定向、主轴定位之间的关系。（7）刚性攻螺纹参数调整及功能调试PMC编程。实训具体要求： （1）规范实训，按操作规程操作机床。（2）机床工作时，严禁用手或导体触碰各通电电器，确保人身和设备安全。（3）调试过程中，未进行切削功能验证之前，主轴只装刀套（不装刀）。（4）熟练掌握主轴功能及其操作。（5）主轴操作与编程应用，尤其是固定
5、循环或刚性攻螺纹。（6）掌握加工中心的基本操作。（7）掌握手动换刀与自动换刀操作。组织形式：教师：演示与指导，组织学生训练、演示、讨论与评估。学生：根据设备数量，可在课内分组定时训练，也可预约训练，采取组长负责制，负责指导、提问与考核各组员。相关知识与技能：该项目包括主轴定向和主轴定位、刚性攻螺纹三部分内容，其他调试内容参见“实训项目4.2”中有关内容。由于XK400型铣床配置的是模拟主轴，无此功能，下面以FANUC 0i系统尤其是0iC/0i Mate C为例进行介绍与训练。主轴定向、主轴定位、刚性攻螺纹三者对主轴的要求既有联系，又有不同的要求和特点。其中主轴定向要求较低，相当于一点定位，可
6、由PMC实现功能；主轴定位主要应用于车床主轴定位/主轴分度，要求任意角度定位，且由NC实现功能，相当于C轴。刚性攻螺纹主要用于机床的固定循环加工中，其要求最高，必须使主轴旋转与进给轴的进给保持同步，既要实行速度控制，也要实行位置控制，最终目标是提高刚性攻螺纹的精度。1主轴定向主轴定向是主轴位置的简单控制，有以下三种位置控制信号。（1）外部接近开关和电动机速度传感器。（2）主轴位置编码器（编码器与主轴直连或1：1连接）。（3）电动机或内装主轴的内置传感器（MZi、BZi、CZi），主轴和电动机间的传动比为1：1。1 1使用外部接近开关（1转信号）接近开关分为NPN型和PNP型，与不同放大器的连接
7、也不同。FANUC 0iC能用i/i/系列放大器，接近开关与不同放大器间的连接如图附10-1图附10-6所示。111接近开关与主轴放大器间的连接（1）与i/i系列放大器间的连接 1）PNP型接近开关的连接，如图附10-1所示。图附10-1 PNP型接近开关与i/i系列放大器间的连接 2）NPN型接近开关的连接，如图附10-2所示。图附10-2 NPN型接近开关与i/i系列放大器间的连接 3）NPN双线型接近开关的连接，如图附10-3所示。图附10-3 NPN双线型接近开关与i/i系列放大器间的连接（2）与系列放大器间的连接 1）PNP型接近开关的连接，如图附10-4所示。图附10-4 PNP型
8、接近开关与系列放大器间的连接2）NPN型接近开关的连接，如图附10-5所示。图附10-5 NPN型接近开关与系列放大器间的连接3）NPN双线型接近开关的连接，如图附10-6所示。图附10-6 NPN双线型接近开关与系列放大器间的连接（3）整体连接关系图附10-7 接近开关与主轴间的整体连接112 相关参数设置（1）使用外部开关时的参数设置1）使用i/i系列放大器时参数PRM#4004.3的设置表附10-1 使用i/i系列放大器时参数PRM#4004.3的设置开关线检测方式开关类型SCCOM接法(#13)设置值双线24V(#11端子)0三线突起动合NPN0V(#14端子)0PNP24V(#11端
9、子)1动断NPN0V(#14端子)1PNP24V(#11端子)0凹槽动合NPN0V(#14端子)0PNP24V(#11端子)1动断NPN0V(#14端子)1PNP24V(#11端子)0表中检测方式是指被检测的主轴对象形状及与接近开关的触点类型，如图附10-8所示。图附10-8接近开关检测点形状2）当主轴电动机与主轴不是直连或传动比不是1：1时，必须正确设定齿轮比（参数PRM#40564059及PRM#45004503的值）（2）使用i/i系列放大器时相关参数设置相关参数及其含义如表附10-2所示。表附10-2相关参数及含义参数号设定值含义PRM#4000.00/1主轴和电动机的旋转方向相同/相
10、反PRM#4002.3、2、1、00、0、0、1使用电动机的传感器作位置反馈PRM#4004.21使用外部一转信号PRM#4004.3按表4-38设置外部开关信号类型PRM#4010.2、1、00、0、1设定电动机传感器类型PRM#4011.2、1、0初始化自动设定电动机传感器齿数PRM#4015.01定向有效PRM#40564059根据具体配置设定电动机和主轴的齿轮比PRM#41714174按具体配置设置电动机和主轴的齿轮比113对应的PMC处理程序 当利用外部接近开关进行主轴定向时，必须用到定向指令信号（ORCMAG70.6）和主轴速度零信号（SSTAF045.1，主轴停止检测，主轴速度小
11、于参数PRM#4024的设定值时为1），同时必须指定一条辅助功能指令M代码（一般用M19）。当处理M指令时，必须用到BCD码译码或二进制译码指令。FANUC 0iC用二进制译码指令进行M指令的译码，相应的梯形图处理程序如图附10-9所示。图附10-9利用外部接近开关进行主轴定向的PMC处理程序图中二进制译码指令中的“0001”项为“格式指定”项，指定代码数据的大小，可指定为“0001（1字节二进制数）”、“0002（2字节二进制数）”、“0004（4字节二进制数）”；“F0010”为代码数据地址（即被译码数据的存储地址）；“0019”项为译码指定数，指定要译码的8个连续数字的第1位；“R001
12、1”项为译码结果地址，指定一个输出译码结果的地址（1个字节空间），故M19的输出为R0011.0。12使用位置编码器时121整体连接图附10-10 使用位置编码器时的主轴定向连接122相关参数表附10-3 使用位置编码器进行主轴定向时的相关参数参数号设定值含义PRM#4000.00/1主轴和电动机的旋转方向相同/相反PRM#4001.40/1主轴和编码器的旋转方相同/相反PRM#4002.3、2、1、00、0、1、0使用主轴位置编码器作位置反馈PRM#4003.7、6、5、40、0、0、0主轴的齿数PRM#4010.2、1、0取决于电动机设定电动机传感器类型PRM#4011.2、1、0初始化自
13、动设置电动机传感器齿数PRM#4015.01定向有效PRM#40564059按具体配置电动机和主轴的齿轮比123 PMC处理程序这部分的PMC处理程序参照图附10-9。13 使用主轴电动机的内置传感器131 连接图附10-11 使用主轴电动机内置传感器进行主轴定向的连接132相关参数表附10-4 使用主轴电动机内置传感器进行主轴定向的相关参数参数号设定值含义PRM#4000.00主轴和电动机的旋转方向相同PRM#4002.3、2、1、00、0、0、1使用主轴位置编码器作位置反馈PRM#4003.7、6、5、40、0、0、0主轴的齿数PRM#4010.2、1、00、0、1设定电动机传感器类型PR
14、M#4011.2、1、0初始化自动设置电动机传感器齿数PRM#4015.01定向有效PRM#40564059100或1000电动机和主轴的齿轮比133 主轴和电动机间传动比不是1：1时（1）参数PRM#41714174的设定当主轴和电动机不是直连或传动比不是1：1时，存在高低挡位，若采用外部一转信号进行定向，必须正确设置参数PRM#41714174。该参数分为两挡，由离合器/齿轮信号（串行主轴CTH1AG70.3）选择，如表附10-5所示。除设定这些参数外，还必须设定检测倍乘比（DMR）功能，以便进行换算。表附10-5 主轴与电动机间非1：1传动时参数设置参数含义CTH1APRM#4171任意齿轮比时的主轴侧齿数分母(高挡)0PRM#4172任意齿轮比时的位置检测器侧齿数分子(高挡)0PRM#4173任意齿轮比时的主
