交流主軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有較高的調(diào)速性能、高精度的插補(bǔ)控制和精確的位置控制，在一些高檔數(shù)控車床中得到廣泛運(yùn)用,與之配套使用的國(guó)產(chǎn)車床數(shù)控系統(tǒng)比較少,主要以FANUC、SIEMENS等國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)為主, 這就制約了高檔數(shù)控車床的發(fā)展。本文將介紹KND-K1000T四軸車床數(shù)控系統(tǒng)在這方面的應(yīng)用。

1 系統(tǒng)主要功能

　　KND-K1000T四軸車床數(shù)控系統(tǒng)是一款開放式PLC系統(tǒng),用戶可根據(jù)需要修改標(biāo)準(zhǔn)PLC程序，該系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)PLC程序適用于雙主軸系統(tǒng)。

　　1.1 第一主軸的功能

　　1.1.1 第一主軸的主軸定向功能

　　M19為啟動(dòng)主軸定向指令,M19_FIN_X(X1.6)為主軸定向完成輸入信號(hào),M19_EXP_Y(Y0.5)為主軸定向輸出信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)沒有收到主軸伺服驅(qū)動(dòng)器的主軸定向完成信號(hào)時(shí)，M19指令不會(huì)執(zhí)行完畢。

　　1.1.2第一主軸的剛性攻絲功能

　　M28為啟動(dòng)剛性攻絲指令；M29為停止剛性攻絲指令；G93_Y(Y0.6) 為剛性攻絲輸出指令。采用M28作為剛性攻絲的起始指令，當(dāng)執(zhí)行M28時(shí)，輸出剛性攻絲信號(hào)，通知主軸驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行剛性攻絲操作。采用M29作為剛性攻絲的結(jié)束指令。當(dāng)執(zhí)行M29時(shí)剛性攻絲信號(hào)停止輸出，主軸驅(qū)動(dòng)器恢復(fù)原先的正常工作。在執(zhí)行剛性攻絲時(shí)可以設(shè)置獨(dú)立的主軸最高轉(zhuǎn)速（D88中設(shè)置），同時(shí)可以指令S轉(zhuǎn)速。當(dāng)執(zhí)行M29時(shí)，采用最后指令的S代碼值的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。進(jìn)入位置控制模式后，可以指令G84進(jìn)行脈沖剛性攻絲。

　　例：S500 M03；　　　M28;　　S800;　　G93 Z-40 F8;　　G01;　　M29;　　S4000;　　　M60;　　　G01 X_Y_Z_C_F_;　　　G84 X_C_Z_P_R_F_L_;　　　M30

　　注：1.當(dāng)輸入了S800,沒有輸入S4000時(shí)，執(zhí)行完M29時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速為S800；

　　2.當(dāng)輸入了S4000,不論是否輸入S800,執(zhí)行完M29時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速都為S4000；

　　3.當(dāng)S800和S4000都沒有輸入時(shí)，執(zhí)行M28后主軸以D88中設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行M29后，主軸 以S500的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；

　　4.主軸轉(zhuǎn)速的倍率在執(zhí)行剛性攻絲時(shí)無效。

　　1.1.3第一主軸控制的M代碼

　　M03-主軸正轉(zhuǎn),M04-主軸反轉(zhuǎn),M05-主軸停止,M60-位置控制模式,M61-速度控制模式。

　　1.1.4 第一主軸的速度、位置控制模式切換功能

　　當(dāng)執(zhí)行M60時(shí),通過參數(shù)K4.3選擇是否輸出使能信號(hào)M03_Y,進(jìn)行主軸定位，輸出位置控制模式信號(hào)，當(dāng)收到主軸定位完成信號(hào)后，M60執(zhí)行完畢。當(dāng)執(zhí)行M61時(shí)，切斷使能輸出和位置控制模式信號(hào)輸出，完成速度控制模式的轉(zhuǎn)換。

　　MAR_CHG_Y（Y1.7）: 速度、位置控制模式切換輸出信號(hào)。

　　1.2 第二主軸的功能

　　1.2.1 第二主軸控制的M代碼

　　第二主軸功能由Y軸實(shí)現(xiàn), 第二主軸控制相關(guān)M代碼與第一主軸相同。

　　1.2.2 第二主軸的位置模式

　　第二主軸在位置工作模式下,通過相關(guān)G代碼,可完成與X/Z軸的插補(bǔ)功能。所發(fā)脈沖頻率受電子齒輪比影響。

　　1.2.3 第二主軸的速度模式

　　第二主軸在速度工作模式下，通過指令主軸轉(zhuǎn)速和使能信號(hào)，通過Y軸接口輸出脈沖，使伺服電機(jī)按指令S轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所發(fā)頻率受電子齒輪比影響。

　　1.2.4第二主軸的速度、位置控制模式切換功能

　　當(dāng)執(zhí)行M60時(shí), 輸出位置控制模式信號(hào)，完成位置控制模式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)執(zhí)行M61時(shí)，切斷位置控制模式信號(hào)輸出，完成速度控制模式的轉(zhuǎn)換。

　　SMAR_CHG_Y(Y100.4)速度、位置模式切換輸出信號(hào)。

　　1.3 第一、第二主軸的選擇(表1）

　　1.4 C軸功能

　　1.4.1 C軸夾緊、松開M代碼

　　M12-夾緊; M18-松開

　　1.4.2 C軸夾緊、松開控制開關(guān)為X100.0(CCTL_X)；X100.1(CJ_X)-夾緊到位輸入信號(hào);X100.2(CS_X)-松開到位輸入信號(hào)；Y100.2(CJ_Y)-夾緊輸出信號(hào);Y100.3(CS_Y)-松開輸出信號(hào)。

　　1.4.3 C軸相關(guān)參數(shù)

　　K6.5為選擇是否檢查C軸夾緊信號(hào)：0-不檢查 1-檢查。

　　K6.6為選擇C軸輸出信號(hào)控制方式：0-電平輸出；1-脈沖輸出。

2 蒙德MF交流主軸伺服驅(qū)動(dòng)器原理圖（見圖1、表2)

3 數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖（見圖2）

　　具體參數(shù)和編程方法參照數(shù)控系統(tǒng)使用說明和交流主軸伺服驅(qū)動(dòng)器使用手冊(cè)。

4 結(jié)束語

　　將此系統(tǒng)運(yùn)用在全功能數(shù)控車床和車削中心上，能夠滿足對(duì)回旋轉(zhuǎn)體的圓柱面、圓弧面、圓錐面、切槽以及鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等進(jìn)行批量、高效、高精度的自動(dòng)加工。由于它功能全、生產(chǎn)效率高、加工范圍廣可以與進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)相媲美。