主轴定向控制

1、五主轴的典型控制功能NC机床主轴除转速控制外，还要一些特殊的控制要求，比如主轴定向控制、 同步控制和C轴控制、恒线速控制等。主轴定向控制主轴定向控制（或主轴准停）是指实现主轴准确定位于周向特定位置的功能。 NC机床在加工中，为了实现自动换刀，使机械手准确地将刀具装入主轴孔中。 刀具的键槽必须与主轴的键位在周向对准；在镗削加工中，退刀时，要求刀具向 刀尖反方向径向移动一段距离后才能退出，以免划伤工件，所有这些均需主轴具 有周向准确定位功能。传统的主轴定向是靠机械结构来实现。如图5-11所示，在主轴上固定有一 个定位滚子8,主轴上空套有一个双向端面凸轮9,该凸轮和油缸19中的活塞杆 18相连接，当

2、活塞带动凸轮9向下移动时（不转动），通过拨动定位滚子8并 带动主轴转动，当定位销落入端面凸轮的V形槽内，便完成了主轴准停。因为 是双向端面凸轮，所以能从两个方向拨动主轴转动以实现准停。如果主轴停转后， 定位滚子8恰好落在双向端面凸轮的顶点或称死点上，则不可能拨动主轴转动， 这时主轴上的接近体17也恰好落在无触点行程开关16的工作位置，因此，无触 点开关发出信号，启动主轴旋转，实现准停。这种双向端面凸轮准停机构，动作 迅速可靠，但是凸轮制造较困难。而现代NC机床上，一般都采用电气方式定向， 即在NC系统发出主轴定向指令（一般为M19）后，主轴原来的速度指令取消， 同时主轴降速，当转速接近零时，驱

3、动单元利用装在主轴上的位置编码器或磁性 传感器作为位置反馈部件，由它们输出信号，并经电路处理，产生一序列慢速蠕 动信号。当位置误差小于预定误差时，单元发出定位到的信号，使主轴停在规 定的位置上。C轴控制功能和同步控制C轴控制功能是实现主轴周向任意位置控制的功能。同步控制功能是实现主 轴转角与某进给轴（通常为Z轴）进给量保持某一关系的控制功能。显然，主 轴定向控制是C轴控制的特例。它的主要用途是：满足螺纹加工要求：为保证螺距的要求，必须保证主轴 转角和进给时的比值为一常数。即CZ轴联动（线性关系）铣、车；通过C-Z轴 非线性联动，可实现在数控车、铣床和加工中心上加工变螺距螺纹；通过C-Z 轴联动

4、，可实现在数控车床上加工端面凸轮。恒线速切削控制功能恒线速切削功能的指实现在切削点（工件与刀具接触点）处刀具与工件相对 运动的线速度为恒值的控制功能。在进行端面切削时（车床与磨床），为了保证加 工端粗糙度要求，便需要此功能。因为，随着刀具的径向进给以及切削直径的逐 渐减小，应不断提高带动工件旋转的主轴转速，即应维持V=2Dn为常值（式中D 为工件直径，n为主轴转速，V为设定的切削速度）。在驱动系统中，当给定V后，系统根据进给量（F值）和时间实时计算出工件瞬时的D值，然后，根据关系 式可算出各时刻相应的主轴转速，以控制主轴运动。习题6-2主轴定向控制一.选择正确的答案。为了实现刀具在主轴上的自动

5、装卸，在主轴部件上必须有A.齿轮变速装置B.主轴准停装置C,刀具长度自动测量装置1、一台采用FANUC 10T系统的数控车床，在加工过程中，主轴不能按指令（M19）要求 进行正常的“定向准停”，主轴驱动器“定向准停”控制板上的ERROR （错误）指示灯亮， 主轴一直保持慢速转动，定位不能完成。已知主轴在正常旋转时动作正常（M03 S*），准 停方式为磁性传感器准停。问故障最可能的原因。C. 数控系统故障主轴驱动器异常B.磁性传感器信号丢失3.主轴准停是指主轴能实。A.准确的周向定位准确的轴向定位精确的时间控制5.采用V型定位盘加定位销的结构实现主轴准停，称为6.7.A.机械准停B.电气准停在机械准停中，LS1与LS2信号是否可以同时有?A,可以B,不可以主轴在高速转动时，是否可以进行准停？ A. 可以B. 不可以C,编码器准停C,随便C.依准停方式而定8.通常电气准停时间 （长，短）于机械准停时间，因此采用电气准停的加工 中心其换刀时间 （长，短）。A. 长，短B. 短，长C. 短，短二、填充，以完成下列各表述。主轴定向（orientation）功能用于、和。采用编码器方式进行主轴准停时，基本准停位置为处。我院HAAS加工中心的取刀方式为固定地址取刀，其主轴必须具有功能。主轴定向的CN