SUC8202S/1000数控车床电气设备组成及机床坐标系的建立

谭晓东，武继玲

（1沈阳机床成套设备有限责任公司 辽宁 沈阳 110000）

（2沈阳机床股份有限公司沈一车床厂 辽宁 沈阳 110000）

1 引言

本厂设计的SUC8202S/1000系列数控车床采用FANUC 0i系列伺服主轴单元或变频主轴单元，包含伺服轴X、Z、排屑电机、冷却电机、润滑电机、刀架电机，各种电磁阀、液压阀等。其加工产品滚筒主要应用于制版企业印刷机当中。

2 SUC8202S/1000数控车床电气设备组成

见图1。

图1 电气设备配置图

2.1 主轴电机

本系列机床的主轴电机可选变频电机和伺服电机两种。

2.1.1 变频电机 系统把转速指令转化为最大10V的模拟电压，送给变频电机的控制单元—变频器来实现对变频电机的控制。

主轴转速由系统参数No.3741和变频器参数(最大输出频率)决定。

2.1.2 伺服电机 系统通过伺服总线发送指令给伺服驱动单元，直接控制伺服电机。

主轴最高转速可由系统参数No.3741来设定。

2.2 主轴变档

SUC8202S/1000数控车床有以下几种形式进行主轴变档(一台机床只有一种形式的变档)：

（1）无变档，机床采用宽调速主电机；

（2）通过星角转换器变档(电气变档），即靠电机绕阻的星形连接或角形连接来实现变速；有两个档位。

（3）通过液压电磁阀变档(机械变档），即靠液压电磁阀推动床头箱内齿轮来实现变速；同样有两个档位。

变档操作：当机床有两档变速时，在自动或MDI方式下，通过指令M41（1档）、M42（2档）实现。

3 SUC8202S/1000数控车床电气调试初期，需要首先建立机床坐标系

3.1 机床坐标系

只有在机床工件某一位置上建立一个座标系，CNC系统才能识别刀尖的运动轨迹与运动位置。

SUC8202S/1000系列机床坐标轴分别平行于两个进给轴（X/Z）。平行于横向进给轴的叫做X轴，而平行于纵向进给轴的叫做Z轴。

两轴均以远离工件的方向为正方向。此座标（X/Z）为绝对座标，以绝对座标参考编程称作绝对编程。

使用绝对编程方法，要先对机床座标系进行设定。机床上的一个作为加工基准的特定点叫做机床零点。用机床零点作为原点的坐标系叫做机床坐标系。

3.2 参考点（机床零点）设定

SUC8202S/1000（FANUC系统）数控车床两轴伺服系统选用绝对位置编码器，机床初始调试时进行过返回参考点,并建立了机械坐标系。

该坐标系在断电后由于使用的绝对位置编码器本身具有记忆保持功能；因此再次使用机床时（包括每次上下电）均不需再次返回参考点。

3.3 参考点具体设定方法如下：

3.3.1 首先，把参数No.1815#4设为0。

3.3.2 Z轴设定方法 用手动方法把机床移动至图2所示位置，使100mm量块一端与卡盘端面完全接触，另一端与镗孔刀夹端面之间接触，间隙应小于0.04mm。

图2 卧式数控车床参考点设定图

将相对坐标W清零，取出量块把机床向+Z方向移动400mm距离（此距离与机床的Z轴行程有关，不同规格的机床此距离不同，这里只是举例），把500000输入到参数No.1240：Z轴设定位置中。

把参数No.1815#4中的Z轴设定值设为1，NC下电后上电至此Z轴设定完成。

3.3.3 X轴设定方法 用手动方法把机床移动至上图所示位置，用一标准圆检棒插入镋孔刀夹内孔，旋转主轴使百分表读数圆周方向变化在0.04mm以内。

将相对坐标U清零，取出圆检棒和百分表把机床向+X方向移动500mm（直径值）距离（此距离与机床的X轴行程有关，不同规格的机床此距离不同，这里只是举例），把500000输入到参数No.1240：X轴设定位置中。

把参数No.1815#4中的X轴设定值设为1，NC下电后上电至此X轴设定完成。

用这种方法自动建立以X轴零点设定在主轴回转中心,Z轴零点设定在卡盘端面的机床坐标系，工件坐标系G54自动生效。不论机床是否出现断电或其他故障，SUC8202S/1000刀架移动至所在位置均与绝对坐标显示的位置相吻合。

4 结语

上文介绍了本厂SUC8202S/1000数控车床电气组成及主轴单元，并对该系列机床初始调试时返回参考点,建立机械坐标系的方法进行阐述，希望对大家今后的研究设计中有所帮助。

[1] FANUC OI-D简明调试手册，2014（02）.