加工中心回转工作台控制方案

功能都件ＦｕｎｃｔｉｏｎＵｎ｜ｌｓ

加工中心回转工作台控制方案

周保庆谭春晖杨全生

（大连机床集团市场部，辽宁大连１１６０２２）

ＣｏｎｔｒｏｌＰｌａｎｆｏｒＲｏｔａｒｙＷｏｒｋｔａｂｌｅｏｆＭａｃｈｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ

ＺＨＯＵＢａｏｑｉｎｇ，ＴＡＮＣｈｕｎｈｕｉ，ＹＡＮＧＱｕａｎｓｈｅｎｇ

（ＤａｌｉａｎＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＧｒｏｕｐ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２２，ＣＨＮ）

立式加工中心的第四轴、卧式加工中心的曰坐标以及多轴数控专用机床的回转坐标控制有很多不同的方式。按机床实际加工需要，回转工作台分为数控分度工作台和数控回转工作台两种。数控分度工作台需要完成分度辅助运动，即在需要分度时将工作台回转一定的角度并进行机械夹紧定位；常见的分度规格有５。Ｘ７２等分、１。Ｘ３６０等分及连续分度（最小指令单位０．００１。）等。而数控回转工作台可连续进行圆周回转（最小指令单位０．００１。），并可与ｘ、ｙ、ｚ等坐标进行插补联动控制，实现对工件的切削加工。

本文罗列了近年来采用不同ＦＡＮＵＣ系统实现回转坐标（主要是分度回转工作台）控制的常见系统应用控制方案。按控制方式不同分别为ＰＭＣ程序控制（分度数较少的设备）、简易定位控制器（６／７系统）、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ—Ｍａｔｅ—Ａ定位控制器（０ＭＥ系统）、Ｉ／０单元上的定位模块（１１ＭＥ系统）、ＰＯＭＥＲＭａｔｅ轴（０ＭＣ系统）、ＰＭＣ轴控制（０ｃ／０Ｄ／０∥１８／１６等）、分度转台（０Ｃ／０Ｄ一１Ｉ／０ｉ／１８／１６等）、Ｉ／０ＬＩＮＫ轴等方式。这种排序基本上体现了分度回转坐标控制技术的发展与变化，了解和掌握这方面知识对于拓展我们的设计思路及设备维修很有意义。

１ＰＭＣ控制分度工作台

早期国内生产的ＪＣＳ一０１３Ｃ卧式加工中心（配７ＭＣ系统和分离式Ｐｃ）就是利用ＰＭＣ来控制８工位分度工作台（图１）。

根据图１所示，转台主体上装有两组挡块（在圆周上按分度位置每组各均布８个）。一组为减速块，由６１ＸＫ开关检测；另一组为粗定位块，由６２ＸＫ开关检测。８个位置的精定位采用销孔定位，用６０ＸＫ开关检测精定位状态。

工位分度工作台位置指令方式：Ｍ７１一Ｍ７８代码（对应于８个分度位置）；

工位分度工作台位置检测方式：行程开关循环计

数检测。

转台起动／停止信号

Ｍ，?＿Ｍ，ｓ指令｛ａ动运狲｛蔡墓詈嚣｛誊亨）低速转换，

ＣＮＣ

ｌｑｉ代码

Ｍ７１－ｈｉ７８

板起动／｛

止按钮，

指示灯等。

ｏ

羞

｝｛｜｜｝隧

转台减速，粗定位，精定位检测信号

－－－－－－－－－－－－－－－－－。。。。。。。。?－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。‘－－－－－－－－－－－。。。。一

（６１ＸＫ）（６２ＸＫ）（６０ＸＫ）

图１ＰＭＣ控制８工位转台控制框图

机床开机后首先进行回零工作（早期系统内非易失性存储器容量有限，故断电后无法记住转台位置），按下转台抬起按钮的同时按下点动按钮，直到转台到达零位停止。以后转台有手动和自动两种工作方式。在手动方式下，每点动一次转动一个分度位置（４５。）；在自动方式下，在程序运行或ＭＤＩ方式中指令Ｍ７１一Ｍ７８代码。

ＰＭＣ接到来自ＣＮＣ或机床面板的转台启动指令后，控制模拟指令电压给定电路输出一合适的指令电压（可调）到电动机驱动单元，使转台以４ｒ／ｍｉｎ的速度单方向旋转；到达指定位置前压合减速开关６１ＸＫ，ＰＭＣ将模拟指令电压切换为低电压，使转台减速运行直到压合６２ＸＫ粗定位开关时停止并落下（６０ＸＫ精定位开关压合）。

早期驱动单元使用的是直流伺服系统（需要自制一速度给定电路模块），现在若选用变频调速技术则控制更为方便。这种控制方式在控制分度数较少的回转轴驱动场合，直至今天仍具有制造成本低、性能价格比高、调试简单方便及应用范围广等优点。

２定位控制器控制分度工作台

为了降低制造成本，这种方式在ＦＡＮＵＣ６ＭＥ和ＯＭ譬系统中广泛采用。ＦＡＮＵＣ６ＭＥ采用简易定位控

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