数控机床回转轴应用技术
2021-3-9 来源：沈阳机床（集团）有限责任公司 作者： 马国艳
M8作为全新的一款智能机床运行平台，是一台可以实现5轴联动的数控机床，机床配置2个旋转轴：A轴和C轴，3个直线轴：X、Y、Z，如图1所示。卧式加工中HMC80e配置了1个等分分度回转轴：B轴，3个直线轴：X、Y、Z，如图2所示。
图1 M8五轴智能机床 图2 卧式加工中心HMC80e
图2 卧式加工中心HMC80e
1.回转轴设定
（1）轴机床数据
30300 $MA_IS_ROT_AX该轴是否为旋转轴，1表示该轴为旋转轴，0表示该轴为直线轴。
回转轴的编程通常需要以360°单位。使用这种模数特性的前提是将该轴定义为了回转轴。回转轴上“模数”指的是系统自动将回转轴位置换算为 0°～359.999°之间的某个位置。当目标位置超过360°时（比如：增量尺寸编程G91），系统会自动将该位置换算到0°～360°之间。无论是JOG还是AUTO运行方式都支持该换算。
30310 $MA _ROT_IS_MODULO该轴是否为模态轴，1表示该旋转轴为模态轴，0表示该旋转轴为非模态轴；该轴参数设置为1后，该轴工作区域就可以通过轴专用机床数据/设定数据（软件限位开关和工作区域限制）定义。
即一旦激活了回转轴的模数换算功能（MD30310$MAROT_IS_MODULO=1），相当于该旋转轴可以无限回转，软件限位开关和工作区域限制失效。如果MD30310 $MA ROT_IS_MODULO= 0，则表示软限位开关和工作区域限制生效，该旋转轴的工作范围为软限位开关设定区域。
此外，30310 $MA_ROT_IS_MODULO=1后，回转轴具有一些特殊属性：该数据同时也定义了程序指令（G90，AC，ACP，ACN或DC）中回转轴的定位方式。在定位时，系统会考虑当前零点偏移的条件下进行360°模数换算，回转轴因此可在一圈内转动到目标位置。
30320$M_ADISPLAY_IS_MODULO该轴位置显示是否为模态数值显示，1表示该旋转轴的位置显示值由系统自动将回转轴位置换算为0°～359.999°之间的某个位置来显示 。 即在回转轴正转时，一旦越过359.999°的位置，系统内部就会周期性的将位置恢为0.000°加以显示；在回转轴反转时，系统同样会将位置换算到°～359.999°内加以显示。0表示该旋转轴的位置显示为绝对位置显示，不进行换算。即回转轴正转1圈后会显示+360°，正转2圈后会显示+720°，以此类推，此时系统会根据线性轴设定来限制显示范围。
30330_$MA _MODULO_RANGE =360模态轴的范围，该数据用于定义模数范围，系统只接受并显示该范围内的位置值，一般为360°或360°的整数倍。
30340 $MA _ MODULO _RANGE _ START模数范围起始角度 ， 其实角度可以为模数范围定义一个不为0的起点；如30340中输入－180后，模数范围便是－180°～+180°；默认值为0，表明模数范围为0°到360°。
（2）回转轴的机床数据组合
M8五轴智能机床的A轴运行范围为220°，起始角度为－110°，位置显示为模数位置的回转轴；C轴运行范围为360°，其实角度为0°，位置显示为模数位置的回转轴。A轴设置：
2.分度轴
回转轴分两种，一种是数控式回转轴，一种是分度的回转轴。分度的回转轴又分为等分的回转轴和不能分的回转轴两种。机床伺服轴一般数控式回转居多，但是分度式回转轴的价格较为低廉，也被很多用户青睐。
（1）不等分的分度
轴是否为分度轴通常通过机床数据MD30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB设置：
30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=0 表示该轴不是分度轴：
30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=1 表示该轴是分度轴，对应的分度轴位置保存在分读位置表1中；
30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=2 表示该轴是分度轴，对应的分度轴位置保存在分读位置表2中；分度位置表中的数据可以是等分的也可以是不等分的，分度位置表由以下参数设置：
10910 $MN_INDEX_AX_POS_TAB_1 [n] （分度位置表1）
10930 $MN_INDEX_AX_POS_TAB_2 [n] （分度位置表2）分度位置数在每个分度位置表中最多可以输入60个位置[n = 0 ... 59]；实际使用的位置数可由以下机床数据设置：
10900 $MN_INDEX_AX_LENGTH_POS_TAB_1（分度位置表1的位置数）
10920 $MN_INDEX_AX_LENGTH_POS_TAB_2 (分度位置表2的位置数)说明：分度位置表中超出上述数量（MD10900或MD10920）的位置无效。
（2）等分的分度轴
30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=3时，表示回转轴为等分的分度轴，但是还需要设置如下参数：
30501 $MA_INDEX_AX_NUMERATOR 等分分度轴的分子
30502 $MA_INDEX_AX_DENOMINATOR 等分分度轴的分母
30503 $MA_INDEX_AX_OFFSET 等分的分度轴从0°开始
30505 $MA _HIRTH_ACTIVE 牙盘轴编程，编程时必须使用POS[B]=CDC(181)或 POS[B]=CIC(180)例如：卧式加工中心HMC80e的B轴运行范围为360°，起始角度为0°，位置显示为模数位置的等分的分度轴，其参数设置如下：
3.结束语
本文以M8智能五轴机床的A、C两个回转轴为例阐述了回转的设置，又以卧式加工中HMC80e的B轴为例阐述了回转轴中等分分度轴的设置，本文结合了理论与实际调试经验，详细全面的阐述了各轴回转轴的设置技术，为回转轴的调试工作提供了技术上的帮助。
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