1、FANUC數(shù)控系統(tǒng)培訓(xùn)數(shù)控系統(tǒng)概述數(shù)控系統(tǒng)編程數(shù)控系統(tǒng)維修一：數(shù)控系統(tǒng)概述FANUC數(shù)控系統(tǒng)的開展及種類CNC 0i系列CNC Power Mate 0CNC 16i/18i/21i系列CNC 16/18/160/180系列操作FANUC數(shù)控系統(tǒng)的開展年代使用元件NC的種類伺服的種類1987年LSI（表面安裝）FS15系列 AC伺服電機(jī)（數(shù)字控制）1990年LSI（3維安裝）FS16系列1991年FS18系列1992年FS20系列1993年FS21系列1996年FS16i系列FS18i系列FS21i系列1998年FS15i系列Power Matei系列CNC 0i系列整體軟件功能包10.4/8

2、.4彩色LCD顯示器網(wǎng)絡(luò)功能高速、高精度加工0i-MB/MA:用于加工中心和銑床，4軸4聯(lián)動(dòng)0i-TB/TA:用于車床，4軸2聯(lián)動(dòng)0i-mate MA:用于銑床，3軸3聯(lián)動(dòng)0i-mate TA:用于車床，2軸2聯(lián)動(dòng)FANUC 所說的幾軸，不包括主軸CNC Power Mate 0用于2軸小型車床取代步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)中文顯示的CRT/MDICNC 16i/18i/21i系列 FANUC 16i/18i/21i-B是控制單元與LCD集成于一體的CNC系統(tǒng)，并具有網(wǎng)絡(luò)功能：接線少-運(yùn)用超高速串行數(shù)據(jù)通訊，銜接電纜少網(wǎng)絡(luò)功能-以太網(wǎng)為規(guī)范配置FS16i/18i高速高精度加工-納米級(jí)CNC系統(tǒng)：插補(bǔ)、

3、位置檢測(cè)和伺服控制以納米為單位FS16i-MB維護(hù)性-經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程診斷16i：最大8軸，6軸聯(lián)動(dòng)18i：最大6軸，4軸聯(lián)動(dòng)21i：最大4軸，4軸聯(lián)動(dòng)CNC 16/18/160/180系列16/18MC：用于加工中心、銑床、平面磨床16/18TC：用于車床、圓柱磨床160/180MC：用于加工中心、銑床、平面磨床的開放式CNC160/180TC：用于車床、圓柱磨床的開放式CNC16i/18i/21i系列具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型CNC，其CNC功能和液晶顯示功能溶為一體。160i/180i/210i系列是CNC功能和電腦功能交融在一同的開放式CNC。具有PC功能，開放性強(qiáng)二：數(shù)控系統(tǒng)維修CNC

4、控制單元的構(gòu)成關(guān)于構(gòu)成框圖的解釋伺服電機(jī)的控制方式伺服控制部分的構(gòu)成伺服電機(jī)檢測(cè)器PMC構(gòu)成及指令主軸 放大器電磁線圈油壓源切屑傳送帶電機(jī)等 伺服放大器主CPUCRT控制模塊FROM模塊SRAM模塊DRAM模塊PMC控制模塊伺服模塊主軸模塊手輪脈沖器CRT/LCD單元鋰電池I/O單元伺服放大器伺服放大器主軸電機(jī)伺服電機(jī)機(jī)床操作面板強(qiáng)電盤關(guān)于構(gòu)成框圖的解釋CPUCentral processing unit中央處置單元用寫在ROM里的CNC控制軟件，經(jīng)過地址總線/數(shù)據(jù)總線控制各NC語(yǔ)句。CRT控制模塊 控制CRT畫面和LCD畫面的顯示內(nèi)容。FROMFlash read only memory模塊

5、快速只讀存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)CNC及伺服的控制軟件，PMC的內(nèi)容等 。 SRAMStatic random access memory模塊靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)加工程序和參數(shù)。 為了防止斷電時(shí)存儲(chǔ)的內(nèi)容消逝，用電池保管記憶的數(shù)據(jù)。DRAMDynamic random access memory模塊動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 執(zhí)行加工程序時(shí)，運(yùn)用的存儲(chǔ)模塊。PMCProgrammable machine controller模塊可編程控制器 處置NC與機(jī)床接口的模塊。 順序回路上，有CNC的公用命令。I/O單元I/O Link 外部的驅(qū)動(dòng)/接納回路，很容易與NC銜接。由于運(yùn)用I/O Link功能，大大減少布線

6、。操作面板/強(qiáng)電回路 這是與I/O單元銜接的機(jī)床的控制板和操作面板。伺服模塊 控制伺服電機(jī)的模塊。伺服放大器 驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的放大器，是用晶體管、電容等電子元件構(gòu)成的伺服電機(jī)的控制方式 伺服電機(jī)用位置檢測(cè)器、速度檢測(cè)器及時(shí)的檢測(cè)速度和位置，并將此信息反響給NC控制安裝。CNC運(yùn)用的伺服機(jī)構(gòu)根據(jù)位置檢測(cè)方法，可以分類如下：控制方式 開環(huán)方式 閉環(huán)方式 半閉環(huán)方式 全閉環(huán)方式 混合控制方式開環(huán)方式 這種方式如以下圖所示，由NC發(fā)出的指令經(jīng)過驅(qū)動(dòng)部件直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。不運(yùn)用電氣的反響信號(hào)。因此，步進(jìn)電機(jī)的回轉(zhuǎn)精度、齒輪、滾珠絲桿的精度都影響到機(jī)床的精度。NC加減速放大器機(jī)床任務(wù)臺(tái)滾珠絲桿步進(jìn)電機(jī)容易丟步耗

7、能半閉環(huán)方式 如以下圖所示，這種任務(wù)方式中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲桿軸就是最終的控制對(duì)象。 在任務(wù)臺(tái)之前，進(jìn)展位置檢測(cè)間接丈量的控制方式CNC位置控制速度控制機(jī)床任務(wù)臺(tái)PC脈沖編碼器滾珠絲桿伺服電機(jī)速度反響信號(hào)位置反響信號(hào)閉環(huán)方式由于機(jī)械變形，能夠會(huì)產(chǎn)活力械震蕩，不好調(diào) 如以下圖所示，此種方式是把檢測(cè)安裝直接裝在機(jī)床的任務(wù)臺(tái)上進(jìn)展反響的控制方式。除了檢測(cè)方法是直接檢測(cè)外，其它的與半閉環(huán)方式一樣。 特點(diǎn)是精度高，位置檢測(cè)器是運(yùn)用直線尺CNC位置控制速度控制PC脈沖編碼器滾珠絲桿伺服電機(jī)速度反響信號(hào)位置反響信號(hào)直線尺混合方式 此方式取用了半閉環(huán)方式的穩(wěn)定性和全閉環(huán)方式的定位準(zhǔn)確性雙方優(yōu)點(diǎn)的控制方式。位置

8、檢測(cè)器是采用伺服電機(jī)內(nèi)的脈沖編碼器和外部的直線尺，從兩個(gè)方面檢測(cè)位置。 這種方式用于大型機(jī)床。CNC位置控制速度控制PC脈沖編碼器滾珠絲桿伺服電機(jī)速度反響信號(hào)位置反響信號(hào)直線尺位置反響信號(hào) 伺服由以下4部分構(gòu)成：1位置及速度控制部分2伺服放大器3伺服電機(jī)4檢測(cè)器伺服控制部分的構(gòu)成CNC內(nèi)的位置、速度控制是把挪動(dòng)指令和反響信號(hào)相比較，進(jìn)展位置控制。位置控制回路把速度指令送給速度控制器，與電機(jī)來(lái)的速度反響信號(hào)相比較，進(jìn)展平穩(wěn)的速度控制。速度控制信號(hào)把脈沖調(diào)制信號(hào)輸出給伺服放大器。在伺服放大器中，用位置、速度來(lái)的信號(hào)，使功率晶體管翻開、封鎖，用電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。伺服電機(jī)內(nèi)部裝有位置和速度反響檢測(cè)器脈沖編

9、碼器 伺服電機(jī)有以下幾種：電液步進(jìn)電機(jī)DC電機(jī)AC電機(jī)特點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī) 一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。沒有反響機(jī)構(gòu)，控制簡(jiǎn)便，價(jià)錢廉價(jià)。用于小型，輕型的機(jī)床伺服電機(jī)DC伺服電機(jī)啟動(dòng)扭矩大，速度控制容易。利用控制電流電壓和極性來(lái)控制速度和方向。碳刷、電樞需定期保養(yǎng)、維修。AC伺服電機(jī)利用控制電機(jī)的電壓、頻率來(lái)控制方向和轉(zhuǎn)速。沒有碳刷、電機(jī)體積小、分量輕、不需求保養(yǎng)。 以下部件作為位置和速度的檢測(cè)器：裝在電機(jī)內(nèi)部的脈沖編碼器 按照位置丈量方法分類 檢測(cè)相對(duì)位置的增量脈沖編碼器 電源切斷時(shí)，當(dāng)前位置喪失。 檢測(cè)絕對(duì)位置的絕對(duì)脈沖編碼器 用于電池1.54支持，電源切斷時(shí)， 當(dāng)前位置不喪失，接通電源時(shí)，不用前往

10、參 考點(diǎn)，機(jī)床可以立刻運(yùn)轉(zhuǎn)。檢測(cè)器 按數(shù)據(jù)傳送方式分類 脈沖信號(hào)傳送方式 串行數(shù)據(jù)傳送方式 反響脈沖數(shù) 32768脈沖/轉(zhuǎn) 系列 65536脈沖/轉(zhuǎn)系列 100萬(wàn)脈沖/轉(zhuǎn)i系列分別型脈沖編碼器直線尺 光柵尺 磁柵尺 感應(yīng)同步器激光尺超精細(xì)PMC構(gòu)成及指令PMC的種類PMC機(jī)型SA1SA5SB5SB6SB7適用CNCFS16i/FS18i-BFS21i-BFS16i/FS18i-AFS21i-A裝料器控制板Power Mate i- D/H基本命令處理時(shí)間s/step50.0850.033開發(fā)語(yǔ)言梯形圖步序C語(yǔ)言編輯功能編輯功能把編輯卡裝入CNC內(nèi)置FAPTLADDER-FAPTLADDER-注

11、： 標(biāo)配 選配 FAPTLADDER -用于DOS， FAPTLADDER-用于Windows程序的級(jí)別和輸入輸出的信號(hào)處置2級(jí)程序第一級(jí)是每隔8ms進(jìn)展讀取的程序。 主要是急停、跳轉(zhuǎn)、超程等緊急功能的處置。 不運(yùn)用第一級(jí)時(shí)，只編寫END1命令。在第2級(jí)上編寫普通的順序程序。 Seguence是“順序的意思。 ATC自動(dòng)換刀安裝在第2級(jí)上編寫。 在第2級(jí)上由于有同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器，所以輸入脈沖信號(hào)時(shí)，其信 號(hào)寬度應(yīng)大于掃描時(shí)間。 掃描時(shí)間顯示在PMC診斷PMCDGN的標(biāo)題欄TITLE上。 子程序 將反復(fù)執(zhí)行的處置和模塊化的程序作為子程序登錄，然后用CALL或CALLU命令由第二級(jí)調(diào)用。 第1級(jí)

12、不能調(diào)用子程序。 另外，在PMC-SA1上不能運(yùn)用子程序功能。第1級(jí)急停超程停止END1第2級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)方式切換手動(dòng)進(jìn)給手輪進(jìn)給自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)MST功能CALL命令信息顯示END2子程序SPSPEEND刀具功能、主軸功能、輔助功能 CNC機(jī)床的刀具選擇，主軸轉(zhuǎn)速的指定及輔助動(dòng)作開關(guān)的通斷地址T、S、M、B及其后面的數(shù)值指令。這些控制是經(jīng)過PMC進(jìn)展的。 下面的框圖表示控制信號(hào)的流程。指令CNCPMCDI/DO機(jī)床FINM/S/T/B代碼信號(hào)梯形圖控制的順序回路驅(qū)動(dòng)回路接納回路操作面板強(qiáng)電盤I/O單元I/O卡銜接單元分度任務(wù)臺(tái)定位例子輔助功能M功能 用地址M和后面的數(shù)值組成的指令，可以控制機(jī)床主軸回