針對插齒機主軸精確定位要求（qiú），先後嚐試（shì）了接（jiē）近開關定位、編碼（mǎ）器零脈（mò）衝定位和NC回零定位三種（zhǒng）定位方式，對這三（sān）種方式的（de）試驗方法、試驗結果以及調試注意事項進行了說明，最終確定通（tōng）過係（xì）統（tǒng）NC回零方式的定位（wèi）穩定性（xìng）和準確性最好。

　　1. 問題的（de）提出

　　插齒機在啟動、停止或進行調（diào）整時對主軸位置有比較嚴（yán）格的要求，如退刀時要求主軸上停，在進行大行程自動調整（zhěng）時也要求主軸有（yǒu）固定的（de）停止（zhǐ）位置。下（xià）麵對我公司新產品（pǐn）YKW5165多功能插齒機（見（jiàn）圖1）的主軸精確定位方法進行探討。

　　圖1 YKW5165多功能插齒機

　　該（gāi）新產品主軸采用了（le）西門子交流伺服電動機作為（wéi）動力單元，由於該電動機內置（zhì）了增量式（shì）編（biān）碼器，故在每次斷電重啟後，無論之前顯示的位置是多（duō）少，均會將其重新設置為零，故不能保持通（tōng）電前後位置的（de）統一，也就無法滿足對主軸的精確定位要求。為了解決此問題，在調試過程中，先後（hòu）試驗了以下幾（jǐ）種定位方法。

　　2. 接近開關定位

　　通常情（qíng）況下，采用主軸JOG運行信號，使（shǐ）主軸運（yùn）行（háng），當主軸與上（shàng）停開關接觸時（shí），開關發訊，從（cóng）而斷開（kāi）主軸JOG運（yùn）行信號，主軸停止，實現定（dìng）位。但這樣定位的精度（dù）比較低，而且重複性不好，經測試定位誤差在3°左右。另外，接近（jìn）開關定位方式受主軸速度的影響（xiǎng）很大，主軸衝程速（sù）度越高，定位誤差越大，故（gù）這種定位方式不能滿足設（shè）計要求。

　　3. 電動機編碼器的零脈衝定位

　　因主（zhǔ）軸電動機自帶增量（liàng）式（shì）編碼器，故可（kě）以（yǐ）將主軸電動機（jī）當成增量式伺服電動機，當檢測到外（wài）部開（kāi）關信號後（hòu），電動機再找零脈衝，實現定（dìng）位。但是，該軸設計（jì）時的減速比為25∶9，不是整數，通過試驗證明該定位方式也有較大的定位誤差，故該方法也（yě）不能滿足設計要求。

　　4. NC係統回零定位

　　當係統（tǒng）通電後，第一次實現主軸定位控製時，首先利用外部開關發出的（de）信號，給NC係統回零，保持每（měi）次零位一致，然後再進行定位（wèi）控製。經過試驗（yàn）表明，該控製方式精度高、效果好，完全（quán）滿足控製要（yào）求。在定位調試過程中，需要注意以下幾個方麵：

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

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

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

     
　　圖（tú）2 外部接近開關接線圖

　　（ 3 ） 係統參數設（shè）置： 設定相關功（gōng）能參數和（hé）軸參數。

　　MD34040=10，主軸以（yǐ）8 r/m in的速度定（dìng）位；MD34060=720，搜（sōu）索接近開關的最大距離是（shì）720° ；MD35300=10，主軸以8 r/min速度位置控製；MD35350=3，主（zhǔ）軸正向定位。

　　（4）控製程序處理：自動方式（shì）下定位，編寫加工程序實現定位要求，如SPOS=0，即主軸以10 r/min的（de）速度定位到0°位（wèi）置；手動方式下（xià）定位，通過PLC調用FC18，實（shí）現定位。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、定（dìng）位時，屬於位置控製模式，主軸的減速（sù）比以MD31050[0]、MD31060[0]有效（xiào），需要正確設（shè）定相關參數。

　　通過係統N C回零（líng）的控製措施，主軸的定位得到了很好的控製。

　　5. 結語

　　NC係（xì）統回零定位這種程序控製方式不（bú）僅解決（jué）了插齒機主軸上停的（de）要求，也解決了該新產品衝（chōng）程長度（dù）自動定位（wèi）調整問題，而且其定位穩定性和準確性都（dōu）較好。