FANUC數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試實(shí)訓(xùn) 課件 8.主軸控制

執(zhí)行M功能123主軸轉(zhuǎn)速控制

主軸控制4XXXXXXXX主軸調(diào)整畫面執(zhí)行M功能CNC機(jī)床DI/DOPMCM/S/T/B代碼梯形圖控制的順序回路驅(qū)動(dòng)回路接收回路強(qiáng)電盤操作面板O0001；……M07;……M30CNC機(jī)床的刀具選擇、主軸轉(zhuǎn)速的指定以及輔助動(dòng)作開關(guān)的通、斷地址T、S、M、B以及后面的數(shù)值指令。這種控制是通過PMC進(jìn)行的。下面的框圖表示了控制信號(hào)的流程。每一種輔助功能都有對(duì)應(yīng)的代碼選通信號(hào)

以M功能為例，實(shí)現(xiàn)過程如圖示中的①～⑥注意：如果希望在相同的程序段中指令移動(dòng)指令、暫停等的完成后執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，請(qǐng)等待分配完成信號(hào)DEN成為“1”（1）用加工程序指令M功能時(shí)，M代碼用4字節(jié)（32位）的二進(jìn)制數(shù)輸出。以下用M03為例說明M代碼的工作流程。指令主軸正轉(zhuǎn)（M03）時(shí)，上述4字節(jié)數(shù)據(jù)為：

F0010=00000011 F0011=00000000 F0012=00000000 F0013=00000000

#7#6#5#4#3#2#1#0地址F0010M07M06M05M04M03M02M01M00地址F0011M15M14M13M12M11M10M09M08地址F0012M23M22M21M20M19M18M17M16地址F0013M31M30M29M28M27M26M25M24（2）M代碼讀取M功能S功能T功能代碼寄存器F10~F13F22~F25F26~F29觸發(fā)信號(hào)F7.0F7.2F7.3完成信號(hào)G4.3

在M代碼輸出后，延遲由參數(shù)3010所設(shè)定的時(shí)間，輸出M代碼讀取指令MF信號(hào)。MF信號(hào)，表示輸出的M代碼信號(hào)已確定PMC時(shí)設(shè)定為0，而使用外部PLC時(shí)，考慮CNC一側(cè)驅(qū)動(dòng)回路和另一側(cè)接收回路時(shí)間上的差異而確定設(shè)定值。指令超過設(shè)定位數(shù)的M代碼時(shí)，發(fā)生003號(hào)報(bào)警。參數(shù)3010MF信號(hào)的延遲時(shí)間（3）M代碼譯碼用PMC進(jìn)行M代碼譯碼。使用DECB指令，一次可以連續(xù)譯8個(gè)連續(xù)的M代碼（可多個(gè)，參看后續(xù)功能指令部分的詳細(xì)講解）例子中，M03開始每8個(gè)為一組，共12組進(jìn)行譯碼。指令主軸正轉(zhuǎn)M03時(shí)，R10.0為1.PMC利用該信號(hào)執(zhí)行M功能。#7#6#5#4#3#2#1#0R10DM10DM09DM08DM07DM06DM05DM04DM03M代碼執(zhí)行

一旦執(zhí)行主軸正轉(zhuǎn)指令M03，主軸正轉(zhuǎn)信號(hào)SFR變?yōu)?。M功能結(jié)束后M代碼變?yōu)?，M代碼編碼后的DM03信號(hào)也變?yōu)?。鑒于此，要使用SFR信號(hào)做成保持回路。主軸反轉(zhuǎn)指令M04或主軸停止指令M05實(shí)行時(shí)，主軸正轉(zhuǎn)信號(hào)SFRA變?yōu)?.

如果希望在相同程序段中指令的移動(dòng)指令、暫停等的完成后執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，請(qǐng)等待分配完成信號(hào)DEN為1。此信號(hào)通知向PMC側(cè)發(fā)送的輔助功能、主軸功能、刀具功能、第二輔助功能等以外的同一程序段內(nèi)的其它指令全都已經(jīng)完成，處在等待來自PMC側(cè)的完成信號(hào)狀態(tài)的事實(shí)。#7#6#5#4#3#2#1#0F0001DEN代碼結(jié)束M功能執(zhí)行結(jié)束后，把輔助功能結(jié)束信號(hào)（FIN）送至CNC。輔助功能結(jié)束信號(hào)（FIN），對(duì)于M、S、T功能是共用信號(hào)。在同一程序段上M、S、T同時(shí)指令時(shí)，所有功能結(jié)束后，把輔助功能結(jié)束信號(hào)號(hào)（FIN）置1。上面的示例中，F(xiàn)IN信號(hào)的程序段在第二級(jí)程序段中編寫。#7#6#5#4#3#2#1#0地址Gn004FIN程序控制的M代碼

M00，M01，M02，M304個(gè)M代碼，由CNC直接輸出，不需要PMC譯碼處理。#7#6#5#4#3#2#1#0地址Fn009DM00DM01DM02DM30M98，M99的處理是在CNC內(nèi)部進(jìn)行處理的，不需要PMC進(jìn)行處理。也不輸出MF和M代碼。M功能名稱動(dòng)作M00程序停止停止自動(dòng)運(yùn)行M01選擇停止接通機(jī)床操作面板上的選擇停止按鈕時(shí)，與M00功能相同。M02程序結(jié)束程序的結(jié)束。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，回到程序頭。M30M98子程序調(diào)用調(diào)用子程序。M99子程序結(jié)束回到調(diào)用子程序的程序段的下一個(gè)程序段。常用M代碼M代碼功能用途M00程序停止中斷程序執(zhí)行的功能程序段內(nèi)的完成后，主軸及冷卻停止。這以前的狀態(tài)被保存，按自動(dòng)運(yùn)行按鈕時(shí)，可重新啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行。M01選擇停止只要操作者按接通機(jī)床操作面板上的選擇停止按鈕，就可進(jìn)行與程序停止相同的動(dòng)作。選擇停止按鈕斷開時(shí)，此指令被忽略。M02程序停止指示加工程序結(jié)束的指令。在完成該程序段的動(dòng)作后，主軸及冷卻停止，控制系統(tǒng)和機(jī)床復(fù)位。M03主軸順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)主軸按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的指令。M04主軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)主軸按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的指令。M05主軸停止使主軸停止的指令，冷卻也停止。M06換刀執(zhí)行換刀的指令，但不含刀具選擇。使用此指令也不可以停止主軸和冷卻。M07冷卻1開冷卻（冷卻液）的指令M08冷卻2開冷卻（噴霧）的指令M09冷卻停止關(guān)掉冷卻的指令M10M11夾緊松開執(zhí)行機(jī)床滑板、工件、夾具、主軸等夾緊和松開的指令。M19主軸固定位置停止使主軸在預(yù)定角度停止的指令。（主軸定向）M29剛性攻絲用主軸和進(jìn)給電機(jī)進(jìn)行插補(bǔ)攻絲加工。在攻絲循環(huán)（G84）或逆攻絲循環(huán)（G74）之前的指令。M30程序結(jié)束是指示加工程序結(jié)束的指令。在結(jié)束該程序段的動(dòng)作后，主軸及冷卻停止?？刂葡到y(tǒng)和機(jī)床復(fù)位。程序光標(biāo)回到程序段頭。主軸轉(zhuǎn)速控制串行主軸分線盒（1）（2）（3）模擬主軸用位置編碼器模擬主軸變頻器JA41JA40CNC主板第3串行主軸JA48JA7A-1（通道1）JA7A-2（通道2）主軸的接線

注釋

（1）當(dāng)使用1個(gè)串行主軸時(shí)，直接從NC的JA41連接到主軸放大器。當(dāng)使用2個(gè)

主軸時(shí)，從第1主軸放大器的JA7A到第2主軸放大器。（2）當(dāng)使用第3串行主軸時(shí)，使用主軸指令分線盒。從NC的JA41到分線盒。從分線盒上的JA7A-1到第1主軸放大器。從分線盒上的JA7A-2到第3主軸放大器。（3）模擬主軸使用位置編碼器時(shí)，編碼器直接連接到JA41。參數(shù)的設(shè)定

各主軸所屬通道時(shí)的參數(shù)設(shè)定參數(shù)982各主軸所屬的通道號(hào)參數(shù)3717各主軸對(duì)應(yīng)的放大器號(hào)

但該參數(shù)設(shè)定為0時(shí)，該主軸屬于第一通道。

數(shù)據(jù)范圍：0～最大控制主軸數(shù) 各主軸所對(duì)應(yīng)的放大器號(hào)的設(shè)定

0：放大器沒有連接

1：使用連接于1號(hào)放大器的主軸電機(jī)

2：使用連接于2號(hào)放大器的主軸電機(jī)

n：使用連接于n號(hào)放大器的主軸電機(jī)

在參數(shù)畫面，主軸電機(jī)分別用S1，S2……表示 僅使用模擬主軸時(shí)設(shè)定為1所使用的主軸放大器的種類選擇參數(shù)#7#6#5#4#3#2#1#03716

A/S

#0：A/S 0： 使用模擬主軸

1： 使用串行主軸參數(shù)#7#6#5#4#3#2#1#03702EMS#：1EMS 0：使用多主軸控制

1：不使用多主軸控制參數(shù)3772各主軸最高鉗制轉(zhuǎn)速該參數(shù)設(shè)定為0時(shí)，不進(jìn)行主軸最高轉(zhuǎn)速鉗制。

銑床系統(tǒng)多主軸控制時(shí),No3736主軸電機(jī)最高鉗制轉(zhuǎn)速無效。2個(gè)主軸的連接CNC主軸放大器模塊JA41(主板)PCR-E20MDK-SL-A(PCR-EV20MDT)JA7BPCR-EV20MDT

1.（+5V）為在NC和主軸放大器之間通過光纜連接情況下，光纜適配器工作所需要的電源信號(hào)。不使用光纜的場合，該信號(hào)無需連接。

[]表示的管腳號(hào)為功能擴(kuò)展時(shí)預(yù)留的信號(hào)管腳。

2.第2串行主軸的接線從第1主軸放大器上連接出來。3個(gè)主軸的連接當(dāng)最大要連接3個(gè)串行主軸時(shí)，需要串行主軸分線盒（A13B-0180-B001）進(jìn)行連接。主軸放大器側(cè)接線接口JA7A-2（第2通道）主軸放大器側(cè)接線接口JA7A-1（第1通道）CNC側(cè)接線接口JA484-M3

串行主軸分線盒不是密封結(jié)構(gòu)的，需要同CNC一樣安置在密封的柜體內(nèi)。 而且盒子應(yīng)該用螺釘固定，必須進(jìn)行接地處理。3主軸連接框圖3主軸接線圖JA41(主板

)PCR-E20MDK-SL-A(PCR-EV20MDT)JA48PCR-E20MDTCNC

串行主軸分線盒

1.（+5V）為在NC和主軸放大器之間通過光纜連接情況下，光纜適配器工作所需要的電源信號(hào)。不使用光纜的場合，該信號(hào)無需連接。2.<>表示的管腳號(hào)為功能擴(kuò)展時(shí)預(yù)留的信號(hào)管腳。主軸放大器接線·

速度表·負(fù)載表·模擬倍率α位置編碼器接近開關(guān)α位置編碼器S外置BZi傳感器風(fēng)扇電機(jī)電機(jī)斷路器2電機(jī)內(nèi)置傳感器接地從CNC的JA41或者SPM的JA7A到SPM的JA7B的接線。屏蔽JA41JA7AJA7B接地板

接地板

或電機(jī)內(nèi)置速度檢測器MZi傳感器和主軸放大器模塊SPM的JYA2間電纜接線圖。SPMJYA2MZi傳感器電機(jī)

由tyco電子AMP制造外殼：178289—6插頭：1—175217—2串行主軸的初始化設(shè)定按照下面的操作，進(jìn)行主軸參數(shù)（參數(shù)4000號(hào)以后）的初始化設(shè)定在下面的參數(shù)設(shè)定主軸電機(jī)的電機(jī)代碼參數(shù)4133主軸電機(jī)代碼

電機(jī)代碼一覽表請(qǐng)查看電機(jī)參數(shù)說明書 例如：αi1/10000的電機(jī)代碼為302。2.下面的參數(shù)設(shè)定為1參數(shù)#7#6#5#4#3#2#1#04019PRL #7：PRL 0： 不執(zhí)行主軸電機(jī)參數(shù)初始化

1： 執(zhí)行主軸電機(jī)參數(shù)初始化3.斷開所有電源、然后再上電。主軸控制方法名稱功能串行接口用于連接敝公司的主軸電機(jī)/放大器。主軸放大器和CNC之間進(jìn)行串行通信，交換轉(zhuǎn)速和控制信號(hào)。模擬接口用模擬電壓控制主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法。12位二進(jìn)制用12位二進(jìn)制代碼控制主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法。電機(jī)轉(zhuǎn)速定向速度輸出極性PMCM03，M04，M05，M19﹡SSTPSOVSF，GR1O~GR3O（M）GR1，GR2（T）SORR01O~R12OR01i~R12iSINDSGNSSIN﹡ESPA，SFR，SRVSST，SAR，ALMA通信功能S指令M指令主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制CNC控制軟件，根據(jù)由加工程序指令的S代碼和在參數(shù)上設(shè)定的主軸電機(jī)和主軸的傳動(dòng)比，求得主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速。參數(shù)3031S代碼允許的位數(shù)設(shè)定主軸電機(jī)和主軸的傳動(dòng)比主軸電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，用參數(shù)設(shè)定各變速檔對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速。12位電機(jī)二進(jìn)制轉(zhuǎn)速409500參數(shù)3741參數(shù)3742參數(shù)3743S指令3741第1檔主軸最高轉(zhuǎn)速[rpm]3742第2檔主軸最高轉(zhuǎn)速[rpm]3743第3檔主軸最高轉(zhuǎn)速[rpm]3744第4檔主軸最高轉(zhuǎn)速[rpm]銑床系統(tǒng)可以使用3檔變速，車床系統(tǒng)可以使用4檔變速。不使用相關(guān)檔位的參數(shù)設(shè)定為0。主軸電機(jī)的上限速度和下限速度額定10000rpm的電機(jī)在8000rpm以下使用時(shí)的設(shè)定。不使用功能時(shí)設(shè)定4095。參數(shù)3736主軸電機(jī)的上限轉(zhuǎn)速[rpm]參數(shù)3735主軸電機(jī)的下限轉(zhuǎn)速[rpm]額定10000rpm的電機(jī)在100rpm以上使用時(shí)的設(shè)定。不使用功能時(shí)設(shè)定0。檔位切換方式A銑床系統(tǒng)用變速裝置，檔位切換方式A（參數(shù)3705#2=0）設(shè)定主軸電機(jī)的上限轉(zhuǎn)速。409500參數(shù)3741參數(shù)3742參數(shù)3743S指令12位電機(jī)二進(jìn)制轉(zhuǎn)速參數(shù)3736參數(shù)3735檔位切換方式B銑床系統(tǒng)用變速裝置，檔位切換方式B（參數(shù)3705#2=1）設(shè)定主軸各檔的上限轉(zhuǎn)速。此參數(shù)對(duì)銑床系統(tǒng)有效。12位電機(jī)二進(jìn)制轉(zhuǎn)速409500參數(shù)3741參數(shù)3742參數(shù)3743S指令參數(shù)373637523751參數(shù)37353751主軸電機(jī)1-2檔換擋轉(zhuǎn)速[rpm]3752主軸電機(jī)2-3檔換擋轉(zhuǎn)速[rpm]換擋信號(hào)（M型）銑床用換擋信號(hào)：GR1O，GR2O，GR3O，SF

在加工程序上用S功能指令主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，CNC控制軟件按參數(shù)求得主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速和換擋信號(hào)進(jìn)行控制。換檔信號(hào)輸出到PMC。PMC根據(jù)SF信號(hào)選擇所指令的檔位。檔位選擇后送回輔助功能完成信號(hào)（FIN）。#6：SFA 0：只在檔位切換時(shí)輸出SF（F0007.2）。

1：執(zhí)行S指令時(shí)輸出SF（F0007.2）。地址#7#6#5#4#3#2#1#0F34GR3OGR3OGR3O參數(shù)#7#6#5#4#3#2#1#03705SFA換擋信號(hào)（T型）

車床上，在加工程序中使用M代碼功能進(jìn)行檔位切換。用以下信號(hào)把選擇的檔位輸入到CNC。地址#7#6#5#4#3#2#1#0Gn028

GR2GR1

檔位100檔位201檔位310檔位411PMC控制主軸轉(zhuǎn)速輸出主軸電機(jī)速度指令：R01O~R12O由CNC控制軟件求得的主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速指令，以12位2進(jìn)制值通知PMC。主軸電機(jī)速度指令選擇信號(hào)：SIND

此信號(hào)置1時(shí)，可由PMC輸入的12位2進(jìn)制值控制主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速。地址#7#6#5#4#3#2#1#0Fn036R08OR07OR06OR05OR04OR03OR02OR01OFn037————R12OR11OR10OR09O地址#7#6#5#4#3#2#1#0Gn033SINDPMC控制主軸轉(zhuǎn)速主軸電機(jī)速度指令極性指令信號(hào)：SGN用此信號(hào)可切換由PMC輸入的主軸電機(jī)速度指令的符號(hào)。主軸電機(jī)速度指令信號(hào)：R01I～R12I用以下12位信號(hào)，可由PMC直接控制主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速。

地址#7#6#5#4#3#2#1#0Gn033SGN地址#7#6#5#4#3#2#1#0Gn032R08IR07IR06IR05IR04IR03IR02IR01IGn033————R12IR11IR10IR09I串行接口間信號(hào)（CNC

串行主軸放大器）地址#7#6#5#4#3#2#1#0Gn070MRDYAORCMASFRASRVACTH1ACTH2AORCMAGn071*ESPAARSTA信號(hào)名名稱含義MRDYA機(jī)床準(zhǔn)備好0：MCC斷開1：MCC接通ORCMA主軸定向0：通常指令1：定向SFRA主軸正轉(zhuǎn)指令0：停止1：正轉(zhuǎn)SRVA主軸反轉(zhuǎn)指令0：停止1：反轉(zhuǎn)CTH1ACTH2A離合器/檔位選擇CTH1ACTH2A00高檔

01中高檔

10中低檔

11低檔*ESPA主軸停止0：急停1：運(yùn)行準(zhǔn)備ARSTA報(bào)警復(fù)位從1到0下降沿復(fù)位串行接口間信號(hào)（串行主軸放大器

CNC）地址#7#6#5#4#3#2#1#0Fn045ORARATLMALDT2LDT1SARASDTASSTAALMA信號(hào)名名稱備注ORARA定向完成參數(shù)4075TLMA轉(zhuǎn)矩限制中LDT2負(fù)載檢測信號(hào)2在參數(shù)4027的值以上的負(fù)載狀態(tài)為1LDT1負(fù)載檢測信號(hào)1在參數(shù)4026的值以上的負(fù)載狀態(tài)為1SARA主軸速度到達(dá)在參數(shù)4022的值以內(nèi)為1SDTA速度檢測在參數(shù)4023的值以內(nèi)為1SSTA主軸停止在參數(shù)4024的值以內(nèi)為1ALMA報(bào)警中—串行接口間信號(hào)（CNC

串行主軸放大器）地址#7#6#5#4#3#2#1#0Gn029*SSTP主軸停止，該信號(hào)為0，則切斷輸出至主軸伺服的速度命令。

主軸倍率信號(hào)：SOVx

地址#7#6#5