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數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)軸應(yīng)用技術(shù)
2021-3-9  來源：沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司   作者： 馬國艷

     M8作為全新的一款智能機(jī)床運(yùn)行平臺(tái)，是一臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，機(jī)床配置2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸：A軸和C軸，3個(gè)直線軸：X、Y、Z，如圖1所示。臥式加工中HMC80e配置了1個(gè)等分分度回轉(zhuǎn)軸：B軸，3個(gè)直線軸：X、Y、Z，如圖2所示。
 
 

圖1  M8五軸智能機(jī)床 圖2  臥式加工中心HMC80e
  
 
   
圖2  臥式加工中心HMC80e

  
     1.回轉(zhuǎn)軸設(shè)定
  
    （1）軸機(jī)床數(shù)據(jù)
  
     30300 $MA_IS_ROT_AX該軸是否為旋轉(zhuǎn)軸，1表示該軸為旋轉(zhuǎn)軸，0表示該軸為直線軸。
  
     回轉(zhuǎn)軸的編程通常需要以360°單位。使用這種模數(shù)特性的前提是將該軸定義為了回轉(zhuǎn)軸。回轉(zhuǎn)軸上“模數(shù)”指的是系統(tǒng)自動(dòng)將回轉(zhuǎn)軸位置換算為 0°～359.999°之間的某個(gè)位置。當(dāng)目標(biāo)位置超過360°時(shí)（比如：增量尺寸編程G91），系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將該位置換算到0°～360°之間。無論是JOG還是AUTO運(yùn)行方式都支持該換算。 

     30310 $MA _ROT_IS_MODULO該軸是否為模態(tài)軸，1表示該旋轉(zhuǎn)軸為模態(tài)軸，0表示該旋轉(zhuǎn)軸為非模態(tài)軸；該軸參數(shù)設(shè)置為1后，該軸工作區(qū)域就可以通過軸專用機(jī)床數(shù)據(jù)/設(shè)定數(shù)據(jù)（軟件限位開關(guān)和工作區(qū)域限制）定義。
 
      即一旦激活了回轉(zhuǎn)軸的模數(shù)換算功能（MD30310$MAROT_IS_MODULO=1），相當(dāng)于該旋轉(zhuǎn)軸可以無限回轉(zhuǎn)，軟件限位開關(guān)和工作區(qū)域限制失效。如果MD30310 $MA ROT_IS_MODULO= 0，則表示軟限位開關(guān)和工作區(qū)域限制生效，該旋轉(zhuǎn)軸的工作范圍為軟限位開關(guān)設(shè)定區(qū)域。
  
     此外，30310 $MA_ROT_IS_MODULO=1后，回轉(zhuǎn)軸具有一些特殊屬性：該數(shù)據(jù)同時(shí)也定義了程序指令（G90，AC，ACP，ACN或DC）中回轉(zhuǎn)軸的定位方式。在定位時(shí)，系統(tǒng)會(huì)考慮當(dāng)前零點(diǎn)偏移的條件下進(jìn)行360°模數(shù)換算，回轉(zhuǎn)軸因此可在一圈內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)到目標(biāo)位置。
  
     30320$M_ADISPLAY_IS_MODULO該軸位置顯示是否為模態(tài)數(shù)值顯示，1表示該旋轉(zhuǎn)軸的位置顯示值由系統(tǒng)自動(dòng)將回轉(zhuǎn)軸位置換算為0°～359.999°之間的某個(gè)位置來顯示 。 即在回轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)時(shí)，一旦越過359.999°的位置，系統(tǒng)內(nèi)部就會(huì)周期性的將位置恢為0.000°加以顯示；在回轉(zhuǎn)軸反轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)同樣會(huì)將位置換算到°～359.999°內(nèi)加以顯示。0表示該旋轉(zhuǎn)軸的位置顯示為絕對(duì)位置顯示，不進(jìn)行換算。即回轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)1圈后會(huì)顯示+360°，正轉(zhuǎn)2圈后會(huì)顯示+720°，以此類推，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)線性軸設(shè)定來限制顯示范圍。

     30330_$MA _MODULO_RANGE =360模態(tài)軸的范圍，該數(shù)據(jù)用于定義模數(shù)范圍，系統(tǒng)只接受并顯示該范圍內(nèi)的位置值，一般為360°或360°的整數(shù)倍。
  
     30340 $MA _ MODULO _RANGE _ START模數(shù)范圍起始角度 ， 其實(shí)角度可以為模數(shù)范圍定義一個(gè)不為0的起點(diǎn)；如30340中輸入－180后，模數(shù)范圍便是－180°～+180°；默認(rèn)值為0，表明模數(shù)范圍為0°到360°。
  
    （2）回轉(zhuǎn)軸的機(jī)床數(shù)據(jù)組合

  
     M8五軸智能機(jī)床的A軸運(yùn)行范圍為220°，起始角度為－110°，位置顯示為模數(shù)位置的回轉(zhuǎn)軸；C軸運(yùn)行范圍為360°，其實(shí)角度為0°，位置顯示為模數(shù)位置的回轉(zhuǎn)軸。A軸設(shè)置：
  
      
   
     2.分度軸
  
     回轉(zhuǎn)軸分兩種，一種是數(shù)控式回轉(zhuǎn)軸，一種是分度的回轉(zhuǎn)軸。分度的回轉(zhuǎn)軸又分為等分的回轉(zhuǎn)軸和不能分的回轉(zhuǎn)軸兩種。機(jī)床伺服軸一般數(shù)控式回轉(zhuǎn)居多，但是分度式回轉(zhuǎn)軸的價(jià)格較為低廉，也被很多用戶青睞。
  
    （1）不等分的分度
  
     軸是否為分度軸通常通過機(jī)床數(shù)據(jù)MD30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB設(shè)置：

     30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=0 表示該軸不是分度軸： 
     30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=1 表示該軸是分度軸，對(duì)應(yīng)的分度軸位置保存在分讀位置表1中；
     30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=2 表示該軸是分度軸，對(duì)應(yīng)的分度軸位置保存在分讀位置表2中；分度位置表中的數(shù)據(jù)可以是等分的也可以是不等分的，分度位置表由以下參數(shù)設(shè)置：
      10910 $MN_INDEX_AX_POS_TAB_1 [n] （分度位置表1）
     10930 $MN_INDEX_AX_POS_TAB_2 [n] （分度位置表2）分度位置數(shù)在每個(gè)分度位置表中最多可以輸入60個(gè)位置[n = 0 ... 59]；實(shí)際使用的位置數(shù)可由以下機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置：
     10900 $MN_INDEX_AX_LENGTH_POS_TAB_1（分度位置表1的位置數(shù)）
     10920 $MN_INDEX_AX_LENGTH_POS_TAB_2 (分度位置表2的位置數(shù))說明：分度位置表中超出上述數(shù)量（MD10900或MD10920）的位置無效。
  
     （2）等分的分度軸
  
     30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=3時(shí)，表示回轉(zhuǎn)軸為等分的分度軸，但是還需要設(shè)置如下參數(shù)：
     30501 $MA_INDEX_AX_NUMERATOR  等分分度軸的分子
     30502 $MA_INDEX_AX_DENOMINATOR  等分分度軸的分母
     30503 $MA_INDEX_AX_OFFSET 等分的分度軸從0°開始
     30505 $MA _HIRTH_ACTIVE 牙盤軸編程，編程時(shí)必須使用POS[B]=CDC(181)或         POS[B]=CIC(180)例如：臥式加工中心HMC80e的B軸運(yùn)行范圍為360°，起始角度為0°，位置顯示為模數(shù)位置的等分的分度軸，其參數(shù)設(shè)置如下：

       
  
     3.結(jié)束語
  
     本文以M8智能五軸機(jī)床的A、C兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸為例闡述了回轉(zhuǎn)的設(shè)置，又以臥式加工中HMC80e的B軸為例闡述了回轉(zhuǎn)軸中等分分度軸的設(shè)置，本文結(jié)合了理論與實(shí)際調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)全面的闡述了各軸回轉(zhuǎn)軸的設(shè)置技術(shù)，為回轉(zhuǎn)軸的調(diào)試工作提供了技術(shù)上的幫助。
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