針對插齒機（jī）主軸精確（què）定位要求（qiú），先後嚐試了接近開關定位、編碼器（qì）零脈衝定位和NC回零定位三種定（dìng）位方式，對這三種方式的試（shì）驗方法、試（shì）驗（yàn）結果以及調試注（zhù）意事項進行了說明，最終（zhōng）確定通過係統NC回零方式的定位穩定性和準（zhǔn）確性最（zuì）好。

　　1. 問題（tí）的提出

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

　　圖1 YKW5165多功能插齒機（jī）

　　該新產品主軸采用了（le）西門子交流伺服（fú）電動機（jī）作為動力單元，由（yóu）於該電動機內置了增量式編碼器，故（gù）在每次斷（duàn）電重啟後（hòu），無論之前顯示的位置是多少，均會將其重新設置為零，故（gù）不（bú）能保持通電前後位置的統一，也就（jiù）無法滿（mǎn）足對主軸的精確定位（wèi）要求。為了解決此問題，在調試（shì）過程中，先後試驗了以（yǐ）下幾種定位方法。

　　2. 接近（jìn）開關定位

　　通常情況下，采用主軸JOG運行信號，使主軸運行（háng），當主軸與上停開關接觸時，開關發訊，從（cóng）而斷開主（zhǔ）軸JOG運行信號，主軸停止，實現定位。但（dàn）這樣定位的精度比較低，而且重複性不好，經（jīng）測試定位誤差在3°左右。另（lìng）外，接近開關（guān）定位方式（shì）受主軸（zhóu）速度的影響很大，主（zhǔ）軸（zhóu）衝程速度越高，定（dìng）位（wèi）誤差越大，故這種定位（wèi）方式不能滿足設計要求。

　　3. 電動（dòng）機編碼器的零脈衝定位

　　因主軸電動機自帶增量式編碼器，故（gù）可以將主軸電（diàn）動（dòng）機當成增量式伺服電動機，當檢測到外部開關信號後，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，不是整數，通過（guò）試驗證明該定（dìng）位方式也有較大的定位誤（wù）差，故該方法也不能滿足設計要求。

　　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（shí），首先利用外部開關發出的信（xìn）號，給（gěi）NC係（xì）統回零，保持每次零（líng）位一致，然後再進行定位控製。經過試驗表明，該控製方式（shì）精度高、效果好，完全滿足（zú）控製要求。在定位調試（shì）過程（chéng）中，需要（yào）注（zhù）意以下幾個方麵：

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

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

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

     
　　圖2 外部接近開關接線圖

　　（ 3 ） 係統（tǒng）參數設置： 設定相關功能參數和軸參數。

　　MD34040=10，主軸以（yǐ）8 r/m in的速度定位；MD34060=720，搜索（suǒ）接近開關的最大距離是720° ；MD35300=10，主軸以8 r/min速（sù）度位置控（kòng）製；MD35350=3，主軸（zhóu）正向定位。

　　（4）控製（zhì）程序處（chù）理：自動方式下定位，編寫加工程序實現定位要求，如（rú）SPOS=0，即主軸以10 r/min的速度定位到0°位（wèi）置（zhì）；手（shǒu）動方式下定位（wèi），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（zài）進行回零、定（dìng）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回零的控製措施，主軸的定位得到了很（hěn）好的控製。

　　5. 結語

　　NC係統回零定（dìng）位這種程序控製方式（shì）不僅（jǐn）解（jiě）決了插齒機主軸上停的要求，也解決了該（gāi）新產（chǎn）品衝程長度自（zì）動定位調整（zhěng）問（wèn）題，而且其定位穩定（dìng）性和準（zhǔn）確性都（dōu）較好。