加工中心四轴加工中

加工中心四轴加工中，对刀时将XYZ的实际坐标输入到指定坐标系后此时第四轴的角度值也得输入到指

定坐标系？

( ⊙ o ⊙ )是的，分两种情况：1、你的加工中心为立式，4轴为附加型（可以拆装的），你的工件不是

装在4轴转盘上，可以不指定4轴坐标系。因为你就没有用。2、你装在转盘上了，你以回零点状态找正

，始终不操作4轴。不过这样很危险，建议不用。

如果是卧式加工中心，必须在G54-59中指定4轴。

基于FANUC β 伺服电动机系列的I/ O LINK

轴的数控机床第四轴分度头电气设计

马晓东黄锟健《现代制造工程》2005（8）

摘要介绍基于FANUC 0i-mate β 系列的I / O LINK

轴在数控机床第四轴电气设计中的应用，并分析介绍分度头的工作原理，其数控功能的实现和一些相关设置连接。通过实际投产证明，基于FANUC I / O LINK

轴的第四轴设计应用能够满足加工及其设计要求，并且该设计与传统方案相比应用成本较低，性能稳定，特别适合企业设备数控化更新改造。

多面体一次装夹数控加工成形已受到用户的高度重视，但机床性能的增强导致成本随之增长。传统方案是选用具有四轴（或以上）联动功能的高档CNC

系统，虽然其控制功能强大，但价格昂贵。为此又发展到三轴CNC 系统加挂标准PMC

轴驱动模块来实现第四轴功能，使成本投入较前者有所降低。本文提供了一种性能可靠、成本投

入更加优化，并且在实际生产中得以验证的三轴CNC

系统的第四轴电气设计方案———基于FANUC 0i—mate β 系列的I / O LINK 轴数控机床第四轴分度头电气设计方法，并阐述I / O LINK

轴特点及其在第四轴分度头电气设计应用中的关键技术问题。

1 第四轴分度头动作分析及设计要求

一般情况下数控铣床或加工中心有X、Y、Z

三个基本轴，其他旋转、进给轴为第四轴，后者可以实现刀库定位，回转工作台、分度头的旋转定位，更高级的系统还可以与基本轴进行插补运算，实现四轴、五轴联动。一般多面体加工，如涡轮式空压机壳体的四面孔、槽的加工可以由第四轴分度头功能来完成，一次装夹就可以完成多道工序，其加工精度、效率得以显着的提高，以下以分度头旋转分度控制来说明。一般数控分度头的分度运动是伺服电动机通过联轴器驱动一组蜗轮蜗杆，从而使分度头旋转分度。本文提出的

设计要求：分度精度（系统）<

0. 05o，点位控制、能手动、自动运行程序，可回零。分度头的夹紧是通过一组气压夹紧装置来实现，夹紧动作的发出由一电磁阀控制。

2 数控系统选用

本文的方案是选用在中低档数控系统中有良好信誉的FANUC 0i Mate-MB 系统，并增加β 伺服电动机系列的I / O LINK

轴来实现第四轴功能。该系统采用了FSSB 技术，容易增加控制轴数，能够很好地满足设计及加工要求。FANUC I / O LINK

是一个串行接口，将CNC、单元控制器、分布式I / O 机床操作面板或Power Mate 连接起来，

并在各设备间高速传送I / O 信号。目前，FANUC

提供的I / O LINK 轴可以方便地用于刀库、旋转工作台、分度头以及生产线上的点位控制。本文通过Power Mate CNC

管理功能（PMM）———该功能通过I / O LINK 连接β 伺服电动机，电动机的设定和显示可通过CNC

进行———方便地对电动机的运动进行控制，从而实现第四轴功能。

3 系统硬件

选用FANUC β 系列电动机和β 伺服放大器作为此分度头的驱动装置。位置量测量方式为电动机编码器半闭环方式。第四轴连接框图如图1

所示。

4 初次开机步骤及I / O LINK 轴相关参数设置

4. 1 初次开机步骤（见图2）

4. 2 主要相关参数设置

β?

伺服电动机有单独的管理界面（PMM），可以方便地进行参数设置、状态显示。在设置参数前，把急停开关接通，使系统处于紧急状态。在PMM 页面下设置初始参数。

5 第四轴功能PMC 实现

5. 1 地址分配

每个I / O LINK 控制轴占用I / O LINK 的128 输入点和128 输出点。β 伺服放大器通过这128

输入点，128 输出点连接到主系统，即CNC。主系统中的梯形图通过I / O LINK 接口来给β 放大器传送运动指令并监测其运行状态。系统则进行I / O

模块的地址分配，占用一个16 字节大小的模块。数控通过I / O LINK 进行传输，传递指令和

反馈信息。

例：OC021 Xx 从X20 分配 1. 0. 1. OC02I此时上面首地址x = 20Yy 从Y36 分配 1.

0. 1.

OC02O此时上面首地址y = 36此处y 表示I / O 模块设定时的首地址，y 一旦设定，其他信号的地址也就相对确定。这里的Y

地址表示CNC→AMP，控制AMP 执行指定的动作，作用相当于基本轴控制所用的G 地址信号。这里的X 地址表示AMP→CNC 即AMP 反馈给CNC

的信息，目前AMP处在何种状态，作用相当于平时所用的F 地址信号。

5. 2 β 系列I / O LINK 控制方式选择

由于选用了β 系列伺服控制，I / O LINK 轴控制方式可分为两种，并且由信号DRC 的“0”、“1”状态决定。当DRC = 0

时I / O LINK

轴处于外围设备控制方式。在此方式中，可以运行命令来实现多个位置控制和一些外围设备控制，如控制松驰、夹紧。在操作时两种接口可以切换，但是由于两种接口的时序不同，梯形图也要相

应改变，通常上电时不要进行切换。由前面设计动作要求可知，选用I

/ O LINK 轴的外围控制方式可以方便控制外围设备：分度头的夹紧动作。

5. 3 PMC 编程

以下以分度头回零PMC 编程为例来说明分度头控制的PMC 实现。