NC机床主轴除转速控制外，还要一些特殊的控制要求，比如主轴定向控制、同步控制和C轴控制、恒线速控制等。
1.主轴定向控制
主轴定向控制（或主轴准停）是指实现主轴准确定位于周向特定位置的功能。NC机床在加工中，为了实现自动换刀，使机械手准确地将刀具装入主轴孔中。刀具的键槽必须与主轴的键位在周向对准；在镗削加工中，退刀时，要求刀具向刀尖反方向径向移动一段距离后才能退出，以免划伤工件，所有这些均需主轴具有周向准确定位功能。 传统的主轴定向是靠机械结构来实现。如图5-11所示，在主轴上固定有一个定位滚子8，主
轴上空套有一个双向端面凸轮9，该凸轮和油缸19中的活塞杆18相连接，当活塞带动凸轮9向下移动时（不转动），通过拨动定位滚子8并带动主轴转动，当定位销落入端面凸轮的V形槽内，便完成了主轴准停。因为是双向端面凸轮，所以能从两个方向拨动主轴转动以实现准停。如果主轴停转后，定位滚子8恰好落在双向端面凸轮的顶点或称死点上，则不可能拨动主轴转动，这时主轴上的接近体17也恰好落在无触点行程开关16的工作位置，因此，无触点开关发出信号，启动主轴旋转，实现准停。这种双向端面凸轮准停机构，动作迅速可靠，但是凸轮制造较困难。而现代NC机床上，一般都采用电气方式定向，即在NC系统发出主轴定向指令(一般为M19) 后，主轴原来的速度指令取消，同时主轴降速，当转速接近零时，驱动单元利用装在主轴上的位置编码器或磁性传感器作为位置反馈部件，由它们输出信号，并经电路处理，产生一序列慢速蠕动信号。当位置误差小于预定误差时，单元发出"定位到"的信号，使主轴停在规定的位置上。
2.C轴控制功能和同步控制
C轴控制功能是实现主轴周向任意位置控制的功能。同步控制功能是实现主轴转角与某进给轴（通常为Z轴）进给量保持某一关系的控制功能。显然，主轴定向控制是Ｃ轴控制的特例 。
它的主要用途是：①满足螺纹加工要求：为保证螺距的要求，必须保证主轴转角和进给时的比值为一常数。即C-Z 轴联动(线性关系)铣、车；②通过C-Z 轴非线性联动，可实现在数控车、铣床和加工中心上加工变螺距螺纹；③通过C-Z 轴联动，可实现在数控车床上加工端面凸轮。
3.恒线速切削控制功能
恒线速切削功能的指实现在切削点(工件与刀具接触点)处刀具与工件相对运动的线速度为恒值的控制功能。在进行端面切削时(车床与磨床)，为了保证加工端粗糙度要求，便需要此功能。因为，随着刀具的径向进给以及切削直径的逐渐减小，应不断提高带动工件旋转
信号处理
的主轴转速，即应维持V=2πDn为常值(式中D为工件直径，n为主轴转速，V为设定的切削速度)。 在驱动系统中，当给定V后，系统根据进给量(F值)和时间实时计算出工件瞬时的D值，然后，根据关系式可算出各时刻相应的主轴转速n，以控制主轴运动。
习题6-2 主轴定向控制
一.选择正确的答案。
1. 为了实现刀具在主轴上的自动装卸，在主轴部件上必须有 。
A. 齿轮变速装置 B. 主轴准停装置 C. 刀具长度自动测量装置
1、一台采用FANUC 10T系统的数控车床，在加工过程中，主轴不能按指令（M19）要求进行正常的“定向准停”，主轴驱动器“定向准停”控制板上的ERROR（错误）指示灯亮，主轴一直保持慢速转动，定位不能完成。已知主轴在正常旋转时动作正常（M03 S**），准停方式为磁性传感器准停。问故障最可能的原因是 。
A. 主轴驱动器异常 B. 磁性传感器信号丢失 C. 数控系统故障
3. 主轴准停是指主轴能实现 。机器人吸盘
A. 准确的周向定位 B. 准确的轴向定位 C． 精确的时间控制
5. 采用V型定位盘加定位销的结构实现主轴准停，称为 。
A. 机械准停 B. 电气准停 C. 编码器准停
6.在机械准停中，LS1与LS2信号是否可以同时有？
A. 可以 B. 不可以 C. 随便
7.主轴在高速转动时，是否可以进行准停？
A. 可以 B. 不可以 C. 依准停方式而定
玻璃包装箱8.通常电气准停时间 （长，短）于机械准停时间，因此采用电气准停的加工中心其换刀时间较 （长，短）。
A. 长，短 B. 短，长 C. 短，短
受机
二、填充，以完成下列各表述。
4. 主轴定向(orientation)功能用于 、 和 。
1.采用编码器方式进行主轴准停时，基本准停位置为 处。
2.我院HAAS加工中心的取刀方式为固定地址取刀，其主轴必须具有十字花封控 功能。
1.主轴定向的CNC指令为 。
2.主轴速度的反馈值可由 或 测得。
3.要想实现M19 S100；主轴必须进入 控制状态。
四. 按要求回答问题或完成作业。
5. 根据下图回答问题：
（1）该图是 的连接图；
（2）图中接口JY4的作用是 ；
（3）图中接口JF1的作用是 。
1.主轴的定向停止的作用是什么？
智能电表芯片
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