一般情况下数控铣床或加工中心有x、y、z三个基本轴，其余旋转、进给轴为第四轴，后者可以实现刀库定位，回转工作台、分度头的旋转定位，更高级的系统还可以与基本轴进行插补运算，实现四轴、五轴联动。一般多面体加工，如涡轮式空压机壳体的四面孔、槽的加工可以由第四轴分度头功能来完成，一次装夹就可以完成多道工序，其加工精度、效率得以显著的提高，许多加工中心，在购买时由于当时加工产品要求不高，三轴可以完成加工任务，为了降低生产成本，机床购进时没有安装旋转工作台(第4轴)。随着企业的发展，加工产品不断更新，对机床要求越来越高，三轴加工不再能达到新的加工要求，选用具有四轴(或以上)联动功能的高档CNC系统，虽然其控制功能强大，但价格昂贵。有一种性能可靠、成本投入更加优化的改装方案，即给机床增加第4轴功能，成了许多企业日益紧迫的任务。本文详细介绍了FANUC 0i mateMD系统经济型数控铣床增加第4轴(旋转轴)的全过程。
1 系统检查
在做设备改造之前，首先要确认系统有无开通四轴功能，若无，则按下述方法开通：
(1)把FANUC提供的CNCOPSET.TxT放入CF卡根目录下；
(2)设置参数20=4 PWE=1，把参数、PMC参数、程序、宏程序、宏变量等全部分步备份；
(3)EDIT方式或急停状态下，按sYSTEM参数操作读取执行。执行闪烁，几秒后完成，显示SV5136 FSSB放大器数量不足及SR5527选项设定正常结束和PW0000报警，提示重启系统。
(4)重启后恢复相关参数、程序等完成功能追加操作(注：由于轴名称和控制轴数量未定义，此时还不能显示)。
其次确认x、y、z三轴的伺服放大器系列及型号，第4轴伺服放大器必须也选择同一系列如口系列。
2 列材料清单
根据旋转工作台和机床配置，伺服电动机选择FANUC 381is 3000RPM，使用相对式编码器；伺服放大器选择FANUC Bi SV20 A06B一6130一H002；锁紧电磁阀选择SMC VZ31403G(AC 110 V)，压力开关选择SMC ISl000011 11 001；接近开关选择Barufu BES516325(DC 24 V)。
另外还要配置数据光纤1根、伺服电动机动力线1根、伺服电动机编码器线1根、刹车电阻组件1套、中间继电器OMRON MY2J(DC 24V)1套。
3 安装接线
伺服电路接线：如图1所示。SVPMll是x、y、z、主轴伺服放大器，SVPMl2是第4轴伺服放大器。
图1伺服电路接线图
4 参数设定
(1)启动第四轴功能：按表1设置参数，设定完成后，重新启动系统。
(2)设定第四轴参数：按表2设置第四轴参数。
(3)FSSB自动设定：
①设定参数1920#0=0 (FSSB设定方式：0，自动；1，手动)
参数1920#1=0 (FSSB自动设定：0，没完成；1，完成)
②按键SYSTEM系统FSSB叫AMP，(根据参数1023设定)设定：如图3所示(AXIS：A4；X1；Y2；Z3)，按操作设定(保存)；如图4所示，按同样的方法完成FSSB(轴)设定。设定完成后重新启动。
5 设计第4轴PMC
打开梯形图编辑功能，按键SYSTEM+PMCLAD+编辑，并修改A0.6信息为z、ANO ZERO”。
(1)四轴回零报警功能，如图5所示，有阴影部分为修改部分。图中F120.3为第四轴回零已完成信号。若未回零，则A0．6接通，则在显示屏上显示;z、ANO ZERO。A、Z轴回零结束，常闭触点F120.2、F120.3断开，报警消除。
图5回零报警PMC
(2)四轴手动(JOG)功能，如图6所示，有阴影部分为修改部分。X7.6、X10.0分别为第四轴正、负方向选择信号，当G100.3=1时，第四轴向正方向运动，当G102.3=l时，第四轴向负方向运动。
图6四轴手动功能PMC
(3)四轴手轮功能
如图7所示，有阴影部分为修改部分。图中X0．6、X1.2、X1.5、X2.1分别为x、y、z及第四轴手轮选通信号。当G18#0、撑1、舵符合表3所示条件，并且满足其他手轮设定条件时，相应轴可以手轮动作。
按照以上步骤设定完成后，并完成相应的第四轴控制信号连接，数控机床第四轴即可以正常工作。
(审核编辑: 智汇张瑜)
