1．坐标轴
        采用4轴卡。X轴为砂轮进给轴。Z轴为工作台轴。Y轴为修整器轴。由于0GOC为单通道控制器。为提高节拍，X、Z轴定义为数控轴，Y轴定义为PMC轴。将修整器控制全部纳人PMC控制范畴，修整器的所有操作均由PMC程序控制，以求磨削和修整独立并行运行。
        2．I/O配置
        内置PMC为M型。两块I/O卡。I/O点数为208/144。
        3．进给伺服
        保留砂轮液压进给。但在电机的选择上考虑将来可以取消液压进给。因此，X轴、Z轴和Y轴依传动的要求分别选择12Nm/2000 r/min, 30Nm/1200r/min和6Nm/2000r/min的电机。X和Y轴采用绝对式位置编码器，组成半闭环控制。Z轴采用增量式编码器，加装HAIDHEIN光栅尺，长度为1240mm，组成全闭环控制。Z轴电机由单轴放大器SVU1－80驱动，X和Y轴电机由双轴放大器SVU20－40/40驱动。
        4．回零方式
        X轴采用无撞块方式。Y轴和Z轴采用有撞块方式分别建立参考点。由于X和Y轴采用绝对式位置编码器，参考点一经建立，只要不丢失就无需回零。Z轴采用增量式光栅尺，每次机床重新启动，或零点丢失均需重新回零，以建立参考点。
        三、坐标轴柔性进给传动比
        对于X轴和Y轴均保留了原来的机械传动系。具体作法是：先假定丝杆螺距为10mm，传动比为1:1，通过实际测量坐标轴运动量与系统显示移动量相比，确定进给传动比。进而可以算出电机－转所产生的行程进给量。机床X轴和Y轴原进给采用步进电机，故配置的减速比较大。通过实测，X轴电机一转进给400mm，Y轴电机一转进给1250mm。 X和Y轴均为半闭环控制，其柔性进给传动比按式（1）计算。
        F•FG＝（电机－转所需的位置反馈脉冲数）/1000000                （1）
        X轴和Y轴F•FG分别为1/2500和1/800。如果按此数据进行设定，系统出现＃417和＃447报警，表示位置增益出现溢出。这时，需指定位置增益范围扩展功能。具体设定如下：
        1．参数No8X11 # 5置1，启用位置增益范围扩展功能。
        2．将柔性进给传动比和指令倍乘比CMR同时乘以8。 X和Y轴柔性传动比分别为2/625和1/100, CMR均为16。
        3．轴在位宽度、位置误差极限、反向极限等参数均乘以8后进行设定。
        对于Z轴采用光栅尺作位置反馈，构成全闭环控制。其柔性传动比按式（2）计算。
        F•FG＝（电机－转所需的位置反馈脉冲数）/ 4*分离检测器实际位置反馈脉冲数     （2）                    
        光栅尺分辨率为4μm，Z轴电机与丝杆直连，无减速比，丝杆螺距为l0mm。经计算Z轴F• FG为1/1。
        四、坐标轴互锁
        1. X轴互锁
        (1)自动运行时，对刀完成且Z轴定位于磨削位置，X轴方可进给。
        (2)手动方式，Z轴定位于磨削位置，X轴方可进给。
        (3)磨削位置用软开关设置。
        2 . Z轴互锁
        (1)自动和JOG方式时，Z轴移动必须满足两个条件，一是砂轮退回，二是定位器退或定位器选择对刀。
        (2)手摇方式，Z轴移动的前提条件是定位器退或定位器选择对刀。
        五、砂轮修整
        1．手动操作
        砂轮修整为靠模修整方式。手动操作设计有修整器手动前进/后退、手摇进给以及回零等操作。在手动方式滚轮始终处于提升状态。一般手动操作用于调整，不作修整用。
        滚轮其它动作设计有滚轮旋转、滚轮提升/落下、滚轮进给等。
        2．自动操作
        为了提高节拍，自动磨削和砂轮修整并行运行。砂轮修整采用PMC轴控功能实现。
砂轮修整操作仅限自动和MDI方式有效。砂轮修整可用“修整启动”按钮启动，也可自动计数砂轮液压后退次数，当计数值达到D460设定值时自动启动砂轮修整。
        六、磨削程序设计
        1．磨削循环
        4R磨床共有2台，一台加工4、2、7拐，另一台加工5、3拐。以下以加工4、2、7拐为例阐述磨削程序的设计。所设计的程序如表1所示。
       

       2．砂轮进给
        砂轮进给由液压进给和电气进给复合实现。砂轮液压前进条件有：（1）Z坐标轴必须完成对刀操作且定位于磨削位置（土2mm范围内）。(2)砂轮电气位置必须相对于上一次磨削尺寸到位置后退15mm以上。(3)在砂轮前进过程中，如果出现负载过大，砂轮即退回。
        3．磨削进给的补偿
        由于砂轮修整和砂轮磨损等原因，砂轮直径在不断减少。因此每一拐磨削时都必须对X轴进行补偿。补偿原理是：每次磨到尺寸，记忆当前X轴机械坐标值（# 525＝# 5021)；然后将该位置工作坐标置0(G50X0) 。
        4．X坐标系设定及校验
        为了保证系统停电后再送电，或其它非正常操作后，X轴具有正确的坐标系，在磨削一开始还必须对X轴作坐标系设定。程序指令如下：
        G65 H03 P # 520 Q # 5021 R # 525；# 520＝# 5021一# 502 G50 X # 520；
        同时，为了防止X轴坐标系设定出错，还设计了坐标系校验。校验原理是：机械坐标# 5021减去工件坐标# 5041必须等于# 525，否则产生# 502报警。
        七、结束语
        2002年5月、7月采用FANUC－OGCC通用外圆磨床控制系统相继改造了两台4R曲轴主轴颈磨床。改造后完全达到了预期的工艺加工要求，而且系统运行稳定、可靠。这表明通用外圆磨数控系统经专门针对性设计是完全可用于曲轴磨床的控制。
作者通联：东风汽车公司工艺研究所自动化室   湖北十堰市车城西路28号