針對插齒機主軸精確定位要求（qiú），先（xiān）後嚐試了接近開（kāi）關定位、編碼器零脈衝定位和NC回零定位三種定位方式，對這三種方式的（de）試驗方法、試驗結果以及調試注意事項進行了說明（míng），最終確定通過係統NC回零方式的定位穩定性和準確性最好。

　　1. 問題的提出

　　插齒機（jī）在啟動、停止或（huò）進行調整（zhěng）時對主軸位置有比較嚴格（gé）的要求，如退刀時要求主軸上停，在（zài）進（jìn）行大行程自動調整時也要求主軸有固定的停止位置。下麵對（duì）我公司新產品YKW5165多（duō）功能插齒機（見圖1）的主軸（zhóu）精確定位方法進行探討。

　　圖1 YKW5165多功能插齒機

　　該新產品主軸采用了西門子交流伺服（fú）電動機作為動力單元，由於該電動機內置了增量式（shì）編碼器，故（gù）在每次斷電重啟後，無論之前顯（xiǎn）示的位置是多（duō）少（shǎo），均會（huì）將（jiāng）其重新設置為（wéi）零，故不能保持通電前後位置的統一，也就無法滿足（zú）對主軸的精確定（dìng）位要求。為了解決此問題，在調試過程中，先後試（shì）驗了以下幾種定位方法。

　　2. 接近開（kāi）關定位

　　通常情（qíng）況下，采用主軸JOG運行信號，使主軸運行，當主軸與上停開關接觸時，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，而且重複性不好，經測試（shì）定（dìng）位誤差在3°左右（yòu）。另（lìng）外，接近（jìn）開關定位方（fāng）式受主軸速度的（de）影響很（hěn）大，主軸衝程速度越高，定位誤差（chà）越大，故這種定位方式（shì）不能滿足設計（jì）要（yào）求（qiú）。

　　3. 電（diàn）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，故可以將主軸電動機當成（chéng）增量式伺服電動機，當檢測到外部開（kāi）關信號後，電動機再找零脈衝，實現定位。但是，該軸設計時的減速（sù）比為25∶9，不是整數，通過試驗證明該定位方式也有較大的（de）定位誤差，故該方法（fǎ）也不能（néng）滿足設（shè）計要求。

　　4. NC係統回零（líng）定位

　　當係統（tǒng）通電後，第（dì）一次實現主軸定位控製時，首先利用外部開（kāi）關發出的信號，給NC係統回零，保持（chí）每次零位一（yī）致，然（rán）後再進行定位控製。經過試驗表明，該控製方式精度高、效果好，完全滿足控製（zhì）要求。在定位調試過程中，需要注（zhù）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（cè）元件，如施耐德XL118-BLPAL5C。

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

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

     
　　圖2 外部接近開關接線圖

　　（ 3 ） 係統參數設置（zhì）： 設定相關功能參數和軸參數。

　　MD34040=10，主軸以8 r/m in的（de）速度定位；MD34060=720，搜索接近開關的最大距離是720° ；MD35300=10，主軸以8 r/min速度位置控製；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（qiú），如SPOS=0，即主軸以10 r/min的速（sù）度定位到0°位置；手動方式下（xià）定（dìng）位，通過PLC調用FC18，實現定位。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、定位時，屬於位置控製模式，主軸的減速比以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（dào）了很好的控製。

　　5. 結語

　　NC係統回零定位這種程序控（kòng）製方式不僅解決了插齒（chǐ）機主軸上（shàng）停的（de）要求，也解決了該新產品衝程長度自動定位調整（zhěng）問題（tí），而且其定位穩定性和準（zhǔn）確性都較好。