FANUC系统串行主轴和模拟主轴在数控机床的应用

[摘 要]本文阐述了FANUC系统串行主轴和模拟主轴的概念，基本原理，硬件连接示意图，控制区别，参数设置以及调试中的注意事项。

[关键词]FANUC数控系统；串行主轴；模拟主轴

中图分类号：TG211 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01

0 引言

数控机床的主轴作为其重要配置，在机床运用过程中起着重要的作用。在这里介绍交流主轴伺服系统的模拟主轴和串行主轴。在CNC中，主轴转速通过S指令进行编程，S指令通过数控系统处理可以转换为模拟电压或者数字量信号输出，因此，主轴转速有两种控制方式，利用模拟量进行控制和利用串行总线进行控制。

1.串行主轴和模拟主轴的原理

FANUC系统主轴控制可分为主轴串行输出/主轴模拟输出（Spindle serial output/Spindle analog output）。

这两种接口Fanuc 0i都具备，主轴串行输出接口能够控制两个串行主轴，主轴模拟输出接口只能控制一个模拟主轴。

在数控系统中，模拟主轴驱动装置主要应用于中低挡数控机床，一般采用通用变频器+异步电机来实现主轴电动机控制。为了提高主轴控制精度和可靠性，适应现代信息技术发展的需要，从CNC输出的控制指令通过网络进行传输，在CNC与主轴驱动装置之间建立通信，这种通信一般使用CNC（给主轴电动机的指令）的接口称为串行输出，采用主轴通讯连接的主轴驱动系统称串行主轴。

2.串行主轴和模拟主轴的区别（见表1）

4.FANUC 0i的串行主轴和模拟主轴的硬件连接示意图

5.串行主轴和模拟主轴的单元的控制信号

5.1 串行主轴（CNC连接到PLC）

使用串行主轴时，将参数NO.8133#5=0（主轴串行输出有效），NO.3716#0=1（主轴电机种类为串行主轴），NO.3717=2（使用连接于2号放大器的主轴电机，一个串行主轴和一个模拟主轴）

第一主轴地址

G0070～G0073 G304～G0307

F0045～F0048 F306～F309

第二主轴地址

G0074～G077 G308～G311

F0049～F0052 F308～F309

5.2 模拟主轴

通过PLC输出控制变频器外部接点的正转、反转、停止信号传输到主电机。

6 串行主轴和模拟主轴使用的注意事项

1.串行主轴在使用过程中不运转的几个原因

1） 在PLC中主轴急停、主轴停止信号G29.6为0，主轴倍率G30倍率为0，机床没有准备好。另外，PMC中的SIND信号主轴的速度处理不当也造成主轴信号不输出；

2）串行主轴输出功能有效未设定，则主轴没有输出；

3）No.1404#2 F8A误设将造成刚性攻死时速度相差1000倍，造成串行主轴不运转；

4）No1405#0F1U误设将造成刚性攻丝时速度相差10倍，造成串行主轴不运转；

5）No.4001#0 MRDY（6501#0）（G229.7/G70.7）误设将造成主轴不运转；

6）No3708#0（SAR）信号的设置不当可能造成刚性攻丝的不输出。

7）No3705#2SGB误设，改参数以后使用No3751/No3752没有设定，故主轴没有输出；

8）FANUC的串行主轴有相序，连接错误将导致主轴旋转异常；主轴内部SENSOR（编码器）损坏，放大器31#报警。

9）No.8133#0SSC恒周速控制对主轴换挡影响（F34#0.1.2无输出），造成串行主轴不运转；

10）No4000#2位置编码器的安装方向对一转信号的影响（可能检测不到一转信号）。

2.使用模拟主轴的注意事项

1）控制主轴为2轴，一个串行主轴，一个模拟主轴，则使用连接于2号放大器的主轴电机；

2）若机床使用两个主轴控制，则无法安装位置编码器；

3）PLC中主轴急停、主轴停止、主轴倍率为0；

4）主轴电机的种类未选择模拟参数，主轴速度没有设定；

5）参数NO.3708#0SAR模拟主轴没有此信号，误设；

6）主轴模压无输出（JA40模压线的5、7脚焊反）。

7.结束语

串行主轴和模拟主轴控制在经济型数控机床中广泛的应用。充分了解主轴配置，合理利用选择配置，满足用户工件加工要求，同时降低了机床成本。

参考文献

[1] FANUC Series 0i-MODEL-D连接说明书.

[2] FANUC Series 0i-MODEL-参数说明书.