李洪波

（大連大森數(shù)控技術(shù)發(fā)展中心有限公司，遼寧大連 116023）

有些加工中心機床，為了提高主軸切削能力，通常，在主軸電動機和主軸之間會采用減速機或其他減速方式進行連接，用來增大主軸實際切削力矩。但是，此種方式也帶來新的問題，即不能使用主軸電動機自帶的編碼器進行定向角度確認，而需要在主軸側(cè)外接閉環(huán)檢測裝置，才能實現(xiàn)主軸定向功能。正常情況下，可以通過增加1個1024脈沖的旋轉(zhuǎn)編碼器來實現(xiàn)主軸定向功能，但是，有些特殊結(jié)構(gòu)的機床，主軸箱體部分沒有足夠的空間安裝旋轉(zhuǎn)編碼器。針對上述問題，三菱M70數(shù)控系統(tǒng)可以采用外置接近開關(guān)的方式，實現(xiàn)主軸定向功能，下面介紹其應(yīng)用方法和過程。

1 接近開關(guān)選型

本文以三菱M70系統(tǒng)配置MDS－D－SPJ3系列主軸驅(qū)動器為例，選擇適配的接近開關(guān)。參閱三菱MDS－D－SPJ3規(guī)格說明書和使用說明書，對接近開關(guān)的電氣性能要求如表1所示。

根據(jù)表1，選用Omron公司的2線式接近開關(guān)（型號:E2E－X3D1－N 11211M 12to24VDC），PNP型，其電氣控制原理如圖1所示。

表1 接近開關(guān)的電氣性能要求

2 接近開關(guān)與主軸驅(qū)動器的連接

MDS－D－SPJ3主軸驅(qū)動器與接近開關(guān)的連接如圖2所示。MDS－D－SPJ3主軸驅(qū)動器CN9接口與二線式接近開關(guān)的連接如圖3所示。

3 接近開關(guān)定向相關(guān)參數(shù)設(shè)置

（1）原點返回規(guī)格:#3106，其參數(shù)內(nèi)容見表2。

建議設(shè)定值:#3106=8080或8090。

表2 參數(shù)#3106內(nèi)容

（2）定向指令速度:#3107

建議設(shè)定值:#3107=400。

（3）定向就位偏置量:#3108

建議設(shè)定值:需要根據(jù)實際偏置角度進行設(shè)定。

（4）Z相檢測速度:#3109

建議設(shè)定值:#3109=100～500。

（5）同期攻牙原點返回偏置量:#3111

建議設(shè)定值:0。

（6）主軸功能5:#13225，其內(nèi)容見圖4。

建議設(shè)定值:#13225=0020（凸起）。

（7）主軸功能7:#13227

建議設(shè)定值:#13227=4000（接近開關(guān)定向）。

通過上述硬件連接和參數(shù)設(shè)置，可實現(xiàn)主軸的定向功能。定向規(guī)格和使用方法與使用電動機自帶編碼器或外置1024脈沖旋轉(zhuǎn)編碼器時相同。

4 結(jié)語

對于加工中心機床，當主軸電動機和主軸非1∶1連接時，通過采用主軸外置接近開關(guān)，可以實現(xiàn)定向功能。同時，通過設(shè)置相關(guān)參數(shù)，還可以實現(xiàn)主軸的原點復(fù)歸、多點分度、剛性攻絲和主軸同期等功能。上述方法經(jīng)過實際機床調(diào)試驗證，切實可行，穩(wěn)定可靠，可完全替代旋轉(zhuǎn)編碼器使用。而且，由于接近開關(guān)比旋轉(zhuǎn)編碼器成本要低很多，也可以從降低成本的角度，選用接近開關(guān)實現(xiàn)主軸定向等功能。

［1］三菱電動機．MDS－D－SVJ3SPJ3系列規(guī)格說明書IB1500280－A［Z］．

［2］三菱電動機．MDS－D－SVJ3SPJ3系列使用說明書IB1500281－A［Z］．

［3］三菱電動機．M70系列使用說明書IB1500878－A［Z］．