主軸系統(tǒng)的改進(jìn)在對(duì)C0630車(chē)床的數(shù)控化改造中，為了使其改造后能同時(shí)具有數(shù)控加工和便于教學(xué)的雙重功能，并減少投資，對(duì)主軸系統(tǒng)，保留了原有的變速箱，由變速手柄來(lái)完成主軸的有級(jí)調(diào)速，主軸電機(jī)采用三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為Y954，功率為1.1kw，配備相應(yīng)的電氣控制設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)，主軸點(diǎn)動(dòng)，主軸電機(jī)的熱保護(hù)等功能，如所示，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)命令通過(guò)面板操作寫(xiě)在程序中，由PLC輸出端口控制正轉(zhuǎn)繼電器（KAZ）或反轉(zhuǎn)繼電器（KAF），使接觸器KM1和KM2動(dòng)作，完成主軸的正反轉(zhuǎn)的切換，為減小主軸電機(jī)的起動(dòng)電流，使用了KM3，KM4，KM5三個(gè)接觸器來(lái)完成電機(jī)的星三角形切換。為適應(yīng)螺紋加工的要求，主軸上安裝了編碼器，通過(guò)端口X4輸入802SNC單元。熱繼電器（FR）的一組常開(kāi)觸點(diǎn)接入PLC輸入點(diǎn)I0.7，當(dāng)電機(jī)過(guò)熱時(shí)，熱繼電器（FR）動(dòng)作，使I0.7有效，NC單元產(chǎn)生報(bào)警，并切斷主軸電機(jī)的電源。

　　主軸編碼器雖然主軸的轉(zhuǎn)速由機(jī)械控制，但在螺紋加工中必須知道主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算進(jìn)給速度，為此，我們?cè)谥鬏S上安裝了主軸編碼器用來(lái)檢測(cè)主軸的轉(zhuǎn)速。按照加工精度要求，選擇每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為1200的主軸編碼器。編碼器的信號(hào)通過(guò)端口X4進(jìn)入802S的NC單元，X4端口為15芯D型插座（孔），其中1015腳分別為零相正負(fù)脈沖Z和Z-、B相正負(fù)脈沖B和B及A相正負(fù)脈沖A和A-，4和6腳為GND.*后將編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)填入NC單元的機(jī)床數(shù)據(jù)31020中。

　　電動(dòng)刀架選用常州宏達(dá)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的LD4C0625型四工位電動(dòng)刀架，作為C0630車(chē)床的電動(dòng)刀架，選刀時(shí)在程序中輸入被選刀具的T號(hào)（刀具號(hào)）及D號(hào)（刀沿號(hào)），NC單元通過(guò)PLC的輸出端口X2005的Q0.4接通電動(dòng)刀架的正轉(zhuǎn)繼電器（在刀架控制器內(nèi)），使刀架正轉(zhuǎn)，當(dāng)所選刀具到達(dá)加工位置時(shí)，刀架上的集成霍爾元件則發(fā)出信號(hào)，通過(guò)PLC輸入端口X2003的I0.0I0.3通知NC單元結(jié)束選刀，其原理圖，如所示。

　　802S輸入輸出接線圖中1，2，3，4四根線分別接電動(dòng)刀架的四個(gè)到位信號(hào)（低電平有效），而802S的PLC輸入是高電平（1530VDC）有效，因此使用KA1、KA2、KA3、KA4四個(gè)24V直流繼電器來(lái)完成高低電平的轉(zhuǎn)換。

　　參考點(diǎn)的建立機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它是其他坐標(biāo)系（如工件坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系）的基準(zhǔn)點(diǎn)。C0630車(chē)床的坐標(biāo)原點(diǎn)M定在卡盤(pán)基座與主軸中心線的交點(diǎn)上，如所示，數(shù)控系統(tǒng)是通過(guò)檢測(cè)參考點(diǎn)的具體位置，來(lái)確立機(jī)床坐標(biāo)系的。

　　我們選用兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)，安裝在床身上，X方向與Z方向各一個(gè)，用于建立參考點(diǎn)。當(dāng)移動(dòng)刀架，兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)都有信號(hào)輸出時(shí)，刀架的當(dāng)前位置即為參考點(diǎn)R.測(cè)量ZR及XR，并將它們寫(xiě)入機(jī)床數(shù)據(jù)34100（參考點(diǎn)位置值），即可在數(shù)控系統(tǒng)中建立機(jī)床坐標(biāo)系。