为使现有四轴机床增加一个数控C轴，并与主机同步运行，从而达到大尺寸部件加工所需的大行程五轴加工中心的功能，利用现有设备，增加一纯机械转台构成一个半闭环数控C轴。从高精度（包括定位精度和步进精度）、高可靠性，稳定性、全自动同步的目标出发，用半闭环系统达到全闭环的指标。系统如图1所示。 (1) 实现主从CNC之间的全自动同步运行。在主CNC上选择一M代码作为从CNC（FAGOR 82）的启动信号。从CNC响应后，除控制C轴运转外，又发信号使主CNC暂停。运行一组程序后暂停，且发信号再启动主CNC控制主机四轴再执行后续程序，直至下一次再调CNC的M码。如此应答如同计算机主程序对子程序的调用。(2) 提高C轴的精度。C轴为半闭环系统，要达到高精度须提高分辨率和传动刚性。为此，调试原购置2500线冲编码器，脉冲当量由0.001°提高到0.0004°，既能以0.0004°的单脉冲步进，又能以1500°/min的速度快速跟踪。(3) 实现步进功能。由于操作者在找正和对刀时迫切需要步进功能，根据FAGOR-82原理，用钮子开关模拟专用开关，C轴既可连续运行，又可以0.04°、0.004°、0.0004°步进。(4) 提高系统抗干扰能力。从CNC电源经变压器将380V降压、隔离并滤波后获得。C轴所用DC24V和AC110V电源均与主机共用，减少多组电源间的干扰。同时采用其他保护措施后，系统运行再未发生过误动作。
在实现全自动同步、高精度、高可靠性的原则指导下，通过以上措施配上了一个合格的立式数控C轴。经检验，定位精度为±5.5"，重复定位精度为±2.5"，五次回零精度为零，微动精度为0.0004°，成功地使原机床由四轴变为五轴加工中心，拓宽了加工范围，提高了生产效率。 |
