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典型數(shù)控系統(tǒng)之FANUC系統(tǒng)
閱讀：5288 發(fā)布時間：2021-12-28一 FANUC系統(tǒng)簡介
FANUC系統(tǒng)是日本富士通公司的產(chǎn)品，通常其中文譯名為發(fā)那科。FANUC系統(tǒng)進入中國市場有非常悠久的歷史，有多種型號的產(chǎn)品在使用，使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC 0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在這些型號中，使用廣泛的是FANUC0系列。
系統(tǒng)在設(shè)計中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝、各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計了比較健全的自我保護電路。
PMC信號和PMC功能指令極為豐富，便于工具機廠商編制PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口，以太網(wǎng)接口，能夠完成PC和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸。
FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強。
鑒于前述的特點，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)擁有廣泛的客戶。使用該系統(tǒng)的操作員隊伍十分龐大，因此有必要了解該系統(tǒng)的一些軟、硬件上的特點。
我們可以通過常見的FANUC 0系列了解整個FANUC系統(tǒng)的特點。
1. 剛性攻絲
主軸控制回路為位置閉環(huán)控制，主軸電機的旋轉(zhuǎn)與攻絲軸（Z軸）進給*同步，從而實現(xiàn)高速高精度攻絲。
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2. 復(fù)合加工循環(huán)
復(fù)合加工循環(huán)可用簡單指令生成一系列的切削路徑。比如定義了工件的最終輪廓，可以自動生成多次粗車的刀具路徑，簡化了車床編程。
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3. 圓柱插補
適用于切削圓柱上的槽,能夠按照圓柱表面的展開圖進行編程。
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4. 直接尺寸編程
可直接諸如直線的傾角、倒角值、轉(zhuǎn)角半徑值等尺寸，這些尺寸在零件圖上，這樣能簡化部件加工程序的編程。
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5. 記憶型螺距誤差補償 可對絲杠螺距誤差等機械系統(tǒng)中的誤差進行補償，補償數(shù)據(jù)以參數(shù)的形式存儲在CNC的存儲器中。
6. CNC內(nèi)裝PMC編程功能
PMC對機床和外部設(shè)備進行程序控制
7. 隨機存儲模塊
MTB(機床廠)可在CNC上直接改變PMC程序和宏執(zhí)行器程序。由于使用的是閃存芯片，故無需專用的RAM寫入器或PMC的調(diào)試RAM。
8. 顯示裝置
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二 FANUC 0系列硬件框架
（請參閱：FANUC 0I-A連接說明書(硬件)）
1. 系統(tǒng)構(gòu)成
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圖3-5系統(tǒng)硬件概要
圖3－5從總體上描述了系統(tǒng)板上應(yīng)該連接的硬件和應(yīng)具有的功能。
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圖3－6FANUC 0i系列控制單元構(gòu)成及連接
圖3－6所表示的是FANUC0i控制單元及其所要連接的部件示意圖，每一個文字方框中表示的部件，都按照圖中所列的位置（插座、插槽）與系統(tǒng)相連接。具體的連接方式、方法請參照FANUC連接說明書（硬件）的各章節(jié)。
2. 系統(tǒng)連線
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系統(tǒng)綜合連接圖(1)
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系統(tǒng)綜合連接圖(2)
系統(tǒng)的綜合連接詳圖中標(biāo)示了系統(tǒng)板上的插槽名以及每一個插槽所連接的部件。
3. 系統(tǒng)構(gòu)成
主軸電動機的控制有兩種接口；模擬和數(shù)字(串行傳送)輸出。模擬接口需用其他公司的變頻器及電動機。
（1） 模擬主軸接口
模擬主軸的接口定義如圖所示：
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模擬主軸的連接如圖所示：
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（2） 串行主軸接口
串行主軸的接口定義如圖所示：
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串行主軸的連接如圖所示：
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4. 數(shù)字伺服
伺服的連接分A型和B型，由伺服放大器上的一個短接棒控制。A型連接是將位置反饋線接到cNc系統(tǒng),B型連接是將其接到伺服放大器。0i和近期開發(fā)的系統(tǒng)用B型。o系統(tǒng)大多數(shù)用A型。兩種接法不能任意使用，與伺服軟件有關(guān)。連接時最后的放大器JxlB需插上FANUC (提供的短接插頭，如果遺忘會出現(xiàn)#401報警.另外，薦選用一個伺服放大器控制兩個電動機，應(yīng)將大電動機電摳接在M端子上，小電動機接在L端子上．否則電動機運行時會聽到不正常的嗡聲。
三 FANUC系統(tǒng)參數(shù)
（請參閱：FANUC 0I-A參數(shù)說明書 FANUC 0I-B參數(shù)）
參數(shù)在NC系統(tǒng)中用設(shè)定NC數(shù)控機床及輔助設(shè)備的規(guī)格和內(nèi)容，及加工操作所必需的一些數(shù)據(jù)。機床廠家在制造機床、最終用戶在使用過程中，通過參數(shù)的設(shè)定，來實現(xiàn)對伺服驅(qū)動、加工條件、機床坐標(biāo)、操作功能、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴脑O(shè)定和調(diào)用。
機床廠商、用戶在配備、使用FANUC系統(tǒng)時，根據(jù)具體的使用狀況，有大量的參數(shù)需要調(diào)整和設(shè)置。在使用和調(diào)整這些參數(shù)是有必要搞清楚這些參數(shù)的用途和設(shè)置方法。在下文中介紹一些有關(guān)FANUC系統(tǒng)參數(shù)的常識和一些常用參數(shù)。
表3－2FANUC系統(tǒng)參數(shù)類型列表
數(shù)據(jù)形式
位型
0或1
位軸型
字節(jié)型
-128`127
0~256
有些參數(shù)中不使用符號
字節(jié)軸型
字型
-32768~3276
0~65535
有些參數(shù)中不使用符號
字軸型
雙字型
-~
雙字軸型
（一）、FANUC系統(tǒng)參數(shù)分類
按照數(shù)據(jù)形式參數(shù)可以分為下表所表示的類別：
1、對于位型和位軸型參數(shù)，每個數(shù)據(jù)號由8位組成，每一位有不同的意義。
2、軸型參數(shù)允許參數(shù)分別設(shè)定給每個控制軸。
3、每個數(shù)據(jù)類型有一個通用的有效范圍，參數(shù)不同其數(shù)據(jù)范圍也不同。
為了進一步說明這兩類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)設(shè)定方面的區(qū)別，特舉如下兩個例子：
1、位型和位軸型參數(shù)舉例
1000
#7
#6
#5
#4
#3
#2
#1
#0
數(shù)據(jù)號
SEQ
INI
ISO
TVC
數(shù)據(jù)內(nèi)容
通過該例可以知道位型和位軸型的數(shù)據(jù)格式，它們都是每一個數(shù)據(jù)號由0~7位數(shù)據(jù)組成。在描述這一類數(shù)據(jù)時可以用這樣的格式來說明：數(shù)據(jù)號.位號。比如上例中的ISO參數(shù)就可以用這樣的符號來表示：1000.1。1000.1=0時表示數(shù)據(jù)采用EIA碼輸出，1000.1=1時表示數(shù)據(jù)輸出采用ISO碼。位型和位軸型數(shù)據(jù)就是用這樣的方式來設(shè)定不同的系統(tǒng)功能。
2、位型和位軸型以外的數(shù)據(jù)
1023
軸的伺服軸號
數(shù)據(jù)號
數(shù)據(jù)內(nèi)容
FANUC系統(tǒng)將常用的參數(shù)例如：通訊、鏡像、I/O口的選擇等常見參數(shù)放置在SETTING功能鍵下，以便于用戶使用。其他大量的參數(shù)歸類于SYSTEM功能鍵下的參數(shù)菜單。這一點和西門子將參數(shù)分為機床參數(shù)和設(shè)定參數(shù)有點類似。
下面介紹一些常用的系統(tǒng)參數(shù)：
1、與各軸的控制和設(shè)定單位相關(guān)的參數(shù)：參數(shù)號1001~1023；
這一類參數(shù)主要用于設(shè)定各軸的移動單位、各軸的控制方式、伺服軸的設(shè)定、各軸的運動方式等等。
2、與機床坐標(biāo)系的設(shè)定、參考點、原點等相關(guān)的參數(shù)：參數(shù)號1201~1280；
這一類參數(shù)主要用于設(shè)定機床的坐標(biāo)系的設(shè)定，原點的偏移、工件坐標(biāo)系的擴展等等。
3、與存儲行程檢查相關(guān)的參數(shù)：參數(shù)號：1300~1327；
這一類參數(shù)的設(shè)定主要是用于各軸保護區(qū)域的設(shè)定等等。
4、與設(shè)定機床各軸進給、快速移動速度、手動速度等相關(guān)的參數(shù)：參數(shù)號：1401~1465；
這一類參數(shù)涉及機床各軸在各種移動方式、模式下的移動速度的設(shè)定，包括快移極限速度、進給極限速度、手動移動速度的設(shè)定等等。
5、與加減速控制相關(guān)的參數(shù)：參數(shù)好：1601~1785；
這一類參數(shù)用于設(shè)定各種插補方式下的啟動停止時的加減速的方式，以及在程序路徑發(fā)生變化時（如出現(xiàn)轉(zhuǎn)角、過渡等）進給速度的變化。
6、與程序編制相關(guān)的參數(shù)：參數(shù)號：3401~3460
用于設(shè)置編程時的數(shù)據(jù)格式，設(shè)置使用的G指令格式、設(shè)置系統(tǒng)缺省的有效指令模態(tài)等等和程序編制有關(guān)的狀態(tài)。
7、與螺距誤差補償相關(guān)的參數(shù)：參數(shù)號：3620~3627；
我們知道，數(shù)控機床具有對螺距誤差進行電氣補償?shù)墓δ?。在使用這樣的功能時，系統(tǒng)要求對補償?shù)姆绞?、補償?shù)狞c數(shù)、補償?shù)钠鹗嘉恢?、補償?shù)拈g隔等等參數(shù)進行設(shè)置。