一般情況下數(shù)控銑床或加工中心有x、y、z三個基本軸，其余旋轉(zhuǎn)、進給軸為第四軸，后者可以實現(xiàn)刀庫定位，回轉(zhuǎn)工作臺、分度頭的旋轉(zhuǎn)定位，更高級的系統(tǒng)還可以與基本軸進行插補運算，實現(xiàn)四軸、五軸聯(lián)動。一般多面體加工，如渦輪式空壓機殼體的四面孔、槽的加工可以由第四軸分度頭功能來完成，一次裝夾就可以完成多道工序，其加工精度、效率得以顯著的提高，許多加工中心，在購買時由于當時加工產(chǎn)品要求不高，三軸可以完成加工任務，為了降低生產(chǎn)成本，機床購進時沒有安裝旋轉(zhuǎn)工作臺(第4軸)。隨著企業(yè)的發(fā)展，加工產(chǎn)品不斷更新，對機床要求越來越高，三軸加工不再能達到新的加工要求，選用具有四軸(或以上)聯(lián)動功能的高檔CNC系統(tǒng)，雖然其控制功能強大，但價格昂貴。有一種性能可靠、成本投入更加優(yōu)化的改裝方案，即給機床增加第4軸功能，成了許多企業(yè)日益緊迫的任務。本文詳細介紹了FANUC 0i mateMD系統(tǒng)經(jīng)濟型數(shù)控銑床增加第4軸(旋轉(zhuǎn)軸)的全過程。

1 系統(tǒng)檢查

　　在做設備改造之前，首先要確認系統(tǒng)有無開通四軸功能，若無，則按下述方法開通：

　　(1)把FANUC提供的CNCOPSET.TxT放入CF卡根目錄下；

　　(2)設置參數(shù)20=4 PWE=1，把參數(shù)、PMC參數(shù)、程序、宏程序、宏變量等全部分步備份；

　　(3)EDIT方式或急停狀態(tài)下，按sYSTEM參數(shù)操作讀取執(zhí)行。執(zhí)行閃爍，幾秒后完成，顯示SV5136 FSSB放大器數(shù)量不足及SR5527選項設定正常結束和PW0000報警，提示重啟系統(tǒng)。

　　(4)重啟后恢復相關參數(shù)、程序等完成功能追加操作(注：由于軸名稱和控制軸數(shù)量未定義，此時還不能顯示)。

　　其次確認x、y、z三軸的伺服放大器系列及型號，第4軸伺服放大器必須也選擇同一系列如口系列。

2 列材料清單

　　根據(jù)旋轉(zhuǎn)工作臺和機床配置，伺服電動機選擇FANUC 381is 3000RPM，使用相對式編碼器；伺服放大器選擇FANUC Bi SV20 A06B一6130一H002；鎖緊電磁閥選擇SMC VZ31403G(AC 110 V)，壓力開關選擇SMC ISl000011 11 001；接近開關選擇Barufu BES516325(DC 24 V)。

　　另外還要配置數(shù)據(jù)光纖1根、伺服電動機動力線1根、伺服電動機編碼器線1根、剎車電阻組件1套、中間繼電器OMRON MY2J(DC 24V)1套。

3 安裝接線

　　伺服電路接線：如圖1所示。SVPMll是x、y、z、主軸伺服放大器，SVPMl2是第4軸伺服放大器。

圖1伺服電路接線圖

4 參數(shù)設定

　　(1)啟動第四軸功能：按表1設置參數(shù)，設定完成后，重新啟動系統(tǒng)。

　　(2)設定第四軸參數(shù)：按表2設置第四軸參數(shù)。

　　(3)FSSB自動設定：

　?、僭O定參數(shù)1920#0=0 (FSSB設定方式：0，自動；1，手動)

　　參數(shù)1920#1=0 (FSSB自動設定：0，沒完成；1，完成)

　　②按鍵SYSTEM系統(tǒng)FSSB叫AMP，(根據(jù)參數(shù)1023設定)設定：如圖3所示(AXIS：A4；X1；Y2；Z3)，按操作設定(保存)；如圖4所示，按同樣的方法完成FSSB(軸)設定。設定完成后重新啟動。

5 設計第4軸PMC

　　打開梯形圖編輯功能，按鍵SYSTEM+PMCLAD+編輯，并修改A0.6信息為z、ANO ZERO”。

　　(1)四軸回零報警功能，如圖5所示，有陰影部分為修改部分。圖中F120.3為第四軸回零已完成信號。若未回零，則A0．6接通，則在顯示屏上顯示;z、ANO ZERO。A、Z軸回零結束，常閉觸點F120.2、F120.3斷開，報警消除。

圖5回零報警PMC

　　(2)四軸手動(JOG)功能，如圖6所示，有陰影部分為修改部分。X7.6、X10.0分別為第四軸正、負方向選擇信號，當G100.3=1時，第四軸向正方向運動，當G102.3=l時，第四軸向負方向運動。

圖6四軸手動功能PMC

　　(3)四軸手輪功能

　　如圖7所示，有陰影部分為修改部分。圖中X0．6、X1.2、X1.5、X2.1分別為x、y、z及第四軸手輪選通信號。當G18#0、撐1、舵符合表3所示條件，并且滿足其他手輪設定條件時，相應軸可以手輪動作。

　　按照以上步驟設定完成后，并完成相應的第四軸控制信號連接，數(shù)控機床第四軸即可以正常工作。