数控机床刀塔定位精度的改造

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数控机床伴随着电子技术和自动化技术的发展，正朝着高精度、高效率的方向发展，出现了适应纳米级加工的数控系统，而刀塔的稳定性直接影响机床的使用。以往，由于刀塔的误转位、重复定位不好等故障给实际应用带来了很多麻烦。通过多年的实践，本文介绍一种利用FANUC数控系统及其内置的PLC，实现车床多刀位刀塔的精确定位。

在转塔的机械结构上，为提高换刀的重复定位精度，使用了碟簧和销钉，以便使刀塔定位结束时锁紧转塔。为了提高刀塔转位的可靠性，取消了每个刀位一个开关的结构，同时在与转塔同轴的位置上安装了一个编码器，这样刀塔旋转时编码器将自动地把刀位的实际位置以BCD码的形式反馈给数控系统，大大减少了由于开关引起的误动作。图1描述了其动作过程。除结构改进之外，在PLC上也作了相应的处理，处理过程如图2所示。当数控系统中输出换刀命令时PLC首先进行译码，将译码结果放入R505中，并与寄存器R503中所保存的刀塔当前的刀位进行比较，如果比较结果相同，则R506.4置1，刀塔的位置保持不变，否则R506.4为0，当旋转条件满足时（R540.1为1、R540.0是0）进行换刀。换刀时，首先启动信号R502.4变为1，并将系统的命令值与现刀位值进行比较，判断到目标刀位的最近换刀方向，由方向判别信号R502.5为。或1来选择刀塔的旋转方向。此时，启动信号将放松刀塔（Y52.4输出），换刀方向旋转（Y52.5或Y52.6为1），这时与刀塔同轴的编码器将各刀位的信号送回数控装置。当返回信号与目标刀位一致时，一致信号R506.4变为1，断开旋转信号，刀塔卡紧。为防止由于编码器反馈信号受信号的上升沿、下降沿的影响，造成误判断影响加工，甚至造成人机的事故，在对编码器反馈信号处理时，把反馈信号、选通信号、奇偶校验信号等作为校验条件R570.0，增强了定位的可靠性和稳定性，具有良好的实际使用效果。

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