李太林，张占锋，皇甫兵，刘　阳（新乡日升数控轴承装备股份有限公司，河南新乡　453700）



基于FANUC系统的直角镗铣头自动分度的实现

李太林，张占锋，皇甫兵，刘阳
（新乡日升数控轴承装备股份有限公司，河南新乡453700）

摘要：在龙门加工中心加工工件时，通常会一次装夹工件，连续加工四到五个面，这就需要直角镗铣头在加工不同面时分度定位，如果手动分度，将影响加工效率以及自动化加工的程度，介绍了一种控制方法，能够实现机床在加工过程中镗铣头的自动分度，保证加工过程不中断。

关键词：直角镗铣头；自动分度；CS轴功能

龙门加工中心在现代加工中越来越发挥着重要的作用，它具有加工范围大、加工切削量大、机床刚性好、加工精度高等优点。随着高速高效的要求，在龙门加工中心上，装上有分度功能的直角镗铣头，以便实现工件的一次装夹，连续加工多个面，保证加工过程的连续性，以提高加工效率。

1　工作原理

以我公司生产的动梁式龙门加工中心为例，其工作台是固定不动，如图1所示，通过X轴、A轴双伺服电机同步移动，实现机床的X方向移动。Y方向、Z方向分别通过各自的伺服电机驱动实现。直角镗铣头安装在Z轴的垂直滑枕下端，同时与加工中心主轴相连，由串行伺服主轴驱动，带动铣刀的旋转，用于加工工件。

图1　机床示意图

直角镗铣头（如图2）通过锁紧放松的油缸将分度部分在Z方向脱开，通过串行伺服主轴带动铣头分度部分在360°范围内分度，分度到位后重新锁紧。该文是基于FANUC发那科0i-MD系统，通过PMC梯形图和加工程序O0100结合起来，把串行伺服主轴由速度模式转换成Cs位置模式，由此实现直角镗铣头的自动分度功能[1]。

图2　直角镗铣头示意图

2　数控程序的编写

分度子程序：

O100：

N10 M05：主轴停止

N20 G04X1：主轴停止后延时1秒。

N30 M22:启动主轴的CS轮廓控制功能。

N40 G28C0：将C轴回参考点。

N50 M14：将直角镗铣头的分度部分放开，准备分度。

N60 G04X2：镗铣头分开后延时2秒

N70 G94G01G91C180F500 :镗铣头分度到180度的位置。

N80 G04X1：分度完成后，延时1秒

N90 M23：关闭主轴的CS轮廓控制功能

N100 M15：将直角镗铣头的分度部分拉紧。

N110 M99：分度结束，跳转回主程序。

3　PMC梯形图程序的编写

当加工程序O100程序执行运行时，M14执行后，R200.0辅助继电器将得电，则Y00.1得电，放松油缸使直角镗铣头的分度部分脱开，为直角镗铣头分度做好准备。同理M22执行后，R200.1辅助继电器将得电，G70.5主轴正转、G27.7主轴Cs轮廓控制得电，则将串行伺服主轴从速度模式切换成Cs轮廓控制功能[1]，程序中的命令N70 G94G01G91C180F500将使直角镗铣头分度到180°的位置，通过改变不同的C轴命令值，可实现直角镗铣头在360°范围内的自动分度。

当执行M23时，R200.1辅助继电器将断电，从而G70.5、G27.7断电，串行伺服主轴又切换成速度模式。当执行M15时，R200.0辅助继电器将断电，则Y00.1断电，放松油缸使直角镗铣头的分度部分合上，这时直角镗铣头的分度部分将锁紧，从而完成了自动分度。

图3　梯形图

4　系统参数设置

参数SCS(No.8133#2)[2]设为1，开启主轴的Cs轮廓控制功能。

参数SSN(No.8135#5)[2]设为0，开启主轴串行主轴输出功能

参数CSCS(No.3729#7)[2]设为1，Cs轮廓控制轴的设定单位为IS-C

参数(No.1023)[2]设为-1，Cs轮廓控制轴的伺服轴号为-1

5　结语

上述方法，利用FANUC 0i-MD系统的Cs轮廓控制功能[1]，在加工程序中调用O100子程序，可以实现直角镗铣头的360°内的自动分度，满足了龙门加工中心连续加工多面的要求，提高了机床的加工效率。

参考文献：

［1］FANUC Series 0i-MODEL D连接说明书：功能篇［Z］. 2008.

［2］FANUC Series 0i-MODEL D参数说明书［Z］. 2008.

(编辑：王智圣)

Realization of Automatic Indexing of Right Angle Milling Head Based on FANUC System

LI Tai-lin，ZHANG Zhan-feng，HUANG Fu-bing，LIU Yang
（Xinxiang Risheng CNC Bearing Equipment Co.，Ltd，Xinxiang453700，China）

Abstract:In the gantry machining center，usually once workpiece clamping，continuous processing four to five faces，which requires a right angle boring and milling head indexing in processing. If the manual indexing，will affect the processing efficiency and the degree of automation of processing.The following describes a control method to achieve automatic indexing machine boring and milling head in the process，to ensure that the process is not interrupted.

Key words:right angle boring and milling head；automatic indexing；CS axis function

作者简介：第一李太林，男，1980年生，河南新乡人，大学专科，工程师。研究领域：数控机床。已发表论文6篇。

收稿日期：2015－05－23

DOI:10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2015. 11. 037

中图分类号：TG659

文献标识码：A

文章编号：1009－9492 ( 2015 ) 11－0145－02