針對插齒機主軸（zhóu）精確定位要求，先後嚐試了接近開關定位、編（biān）碼（mǎ）器零脈衝定位和NC回零定位三（sān）種定位方式，對這三（sān）種方式的（de）試驗方法（fǎ）、試驗結果以及調試注意事項進行了說（shuō）明，最終確定通過係統NC回零方式（shì）的定位穩定性和準確性（xìng）最好。

　　1. 問題的提出

　　插（chā）齒機在啟動、停止或進行調整時對（duì）主軸位置有比較嚴格的要求，如退刀時要求主軸上停，在進行大行程自（zì）動調整時也要求主軸有固（gù）定的停止位置。下麵對我公司新產品YKW5165多功能插齒機（見圖1）的主軸精確定位（wèi）方法進行探討。

　　圖（tú）1 YKW5165多功能插齒機

　　該新產（chǎn）品主軸采用了（le）西門子交流伺服（fú）電動機（jī）作為動力（lì）單元，由於該電動機內置了增（zēng）量式編碼器，故在每（měi）次斷電重啟後，無論（lùn）之前顯示的位（wèi）置（zhì）是多少，均會將其重新設（shè）置（zhì）為零，故不能保持通電前後位（wèi）置的統一，也就無法滿足（zú）對（duì）主軸的精確定位要求。為了解決此（cǐ）問題，在調（diào）試過程中，先後試驗了以下幾種定位方法。

　　2. 接近開關定（dìng）位

　　通常情況下，采用主軸（zhóu）JOG運行信號，使（shǐ）主軸運行，當主軸與上停開關接觸（chù）時，開關發訊，從而斷開主軸JOG運行信號，主軸停止，實現定位。但這樣定位的精度比較低（dī），而且重複性不好，經測試定位誤差在3°左右。另外，接近開關定位方式受主軸速度的影響很大，主軸衝程（chéng）速度越高，定位誤差越大，故這種定位方式（shì）不能滿足設計要求。

　　3. 電動機編碼器的零（líng）脈衝定位

　　因主軸電動機自帶增量式編碼器，故可以（yǐ）將（jiāng）主軸電動機當（dāng）成增量式伺服電動機，當檢測到外部開關信號後（hòu），電動機再找（zhǎo）零脈衝，實現定位。但是，該軸設計時的減速比為25∶9，不（bú）是整（zhěng）數，通（tōng）過試驗證明該定位方式也有較大的定位誤（wù）差，故該（gāi）方法也不能滿足（zú）設計要求。

　　4. NC係統回零定位

　　當係統（tǒng）通電後，第一次實（shí）現主（zhǔ）軸（zhóu）定位控製時，首先利用外部開關發出的（de）信號，給NC係統回零，保持（chí）每次零位一致，然後再（zài）進行定位控製。經過（guò）試驗表明，該控製方式精度（dù）高、效果好（hǎo），完全滿足控製要求（qiú）。在定（dìng）位調試過程中，需要注意以下幾個方麵：

　　（1）元件選擇：要求選擇高精度的感應式接近開關作為檢測元件，如施（shī）耐德XL118-BLPAL5C。

　　主軸定位的精度主要取決於接近開關的精度（dù），當金屬與接近開關接近時，接近開關產生上（shàng）升沿信號（電平+24 V DC）。

　　（ 2 ） 與西門子840D sl 數控係統連接。將接近開關輸出接到NCU7×0.2的X122的12腳，並（bìng）保持接近開關的地與X122的9腳共地（見圖2）。

     
　　圖2 外部接近開（kāi）關接（jiē）線圖

　　（ 3 ） 係統參數（shù）設置（zhì）： 設定相關功能參數和軸參數（shù）。

　　MD34040=10，主軸以8 r/m in的速度定位；MD34060=720，搜索接近開關的最大距（jù）離是720° ；MD35300=10，主軸以8 r/min速度位（wèi）置控（kòng）製；MD35350=3，主軸正向定位。

　　（4）控製程序處理：自動方式下定位，編寫加工程序實現定位要（yào）求，如SPOS=0，即主軸以10 r/min的（de）速度定位到0°位置；手動方式下定位，通過PLC調用（yòng）FC18，實現（xiàn）定位。PLC控製程序如下。

　　CALL “SpinCtrl”
　　Start:=M201.0
　　Stop:=M201.1
　　Funct:=B#16#1
　　Mode:=B#16#3
　　AxisNo:=6
　　Pos:=MD220
　　Frate:=1.000000e+001
　　InPos:=M201.2
　　Error:=M201.3
　　State:=MB244

　　主軸在進行回零（líng）、定位時（shí），屬於位置控製（zhì）模式，主軸的減（jiǎn）速比以MD31050[0]、MD31060[0]有效，需要正確設定相關參數。

　　通過係統N C回零的控（kòng）製措施，主軸的定位得到了很（hěn）好的控（kòng）製。

　　5. 結語

　　NC係統回零定位（wèi）這種程序控製方式（shì）不僅解決了插齒機主軸上停的要求，也解決了該新產品衝程長度自動定位調整問題，而且其定位穩（wěn）定性和準確（què）性都較好。