典型數(shù)控系統(tǒng)課件

第七章典型數(shù)控系統(tǒng)及應(yīng)用第七章典型數(shù)控系統(tǒng)及應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展史自從20世紀(jì)50代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世至今已經(jīng)歷50余年。數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過了2個(gè)階段和6代的發(fā)展歷程(常識(shí))。第1階段是硬件數(shù)控(NC)：第1代1952年的電子管第2代1959年晶體管（分離元件）第3代1965年小規(guī)模集成電路第2階段是軟件數(shù)控(CNC)：第4代1970年的小型計(jì)算機(jī)，中小規(guī)模集成電路第5代1974年的微處理器，大規(guī)模集成電路第6代1990年的基于個(gè)人PC機(jī)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展史自從20世紀(jì)50代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世至電子管實(shí)物圖TD5TD92SOT26晶體管實(shí)物圖電子管實(shí)物圖TD5TD92SOT26晶體管實(shí)物圖數(shù)控系統(tǒng)按功能水平分類1.高級(jí)型數(shù)控系統(tǒng)2.普及型數(shù)控系統(tǒng)3.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)按功能水平分類1.高級(jí)型數(shù)控系統(tǒng)性能類別CPU位數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辨率(um)進(jìn)給速度(m/min)顯示高級(jí)型325<0.1>24三維動(dòng)態(tài)普及型1630.1～1010～24字符/圖形經(jīng)濟(jì)型8<3<10<10字符數(shù)控系統(tǒng)的功能分類性能CPU位數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辨率(um)進(jìn)給速度顯示高世界主要CNC系統(tǒng)：FANUC(日本)、SIEMENS(德國)、FAGOR（西班牙）、HEIDENHAIN（德國海德漢）、MITSUBISHI（日本三菱）等公司數(shù)控產(chǎn)品。我國數(shù)控產(chǎn)品：華中數(shù)控、航天數(shù)控&7.1典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介世界主要CNC系統(tǒng)：&7.1典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

一、FANUC公司的主要數(shù)控系統(tǒng)1．高可靠性的powerMate0系列2．普及型CNC0-D系列4．高性/價(jià)比的0i系列5．具有網(wǎng)絡(luò)功能CNC16i/18i/21i系列6.個(gè)性化CNC16/18/160/180系列3．全功能型的0-C系列一、FANUC公司的主要數(shù)控系統(tǒng)1．高可靠1．高可靠性的powerMate0系列用于控制2軸的小型車床，取代步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)可使普通車床經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)CNC化可配畫面清晰、操作方便、中文顯示的CRT/MDI，也可配性能/價(jià)格比好的DPL/MDI

1．高可靠性的powerMate0系列用于控制2軸的小0D系列：0—TD

用于車床

0—MD

用于銑床及小型加工中心

0—GCD

用于圓柱磨床

0—GSD

用于平面磨床

0—PD

用于沖床2．高可靠性、普及型CNC0-D系列0D系列：0—TD

用于車床2．高可靠性、普及型0C系統(tǒng)：0—TC

用于普通車床、自動(dòng)車床

0—MC

用于銑床、鉆床、加工中心

0—GCC

用于內(nèi)、外磨床

0—GSC

用于平面磨床

0—TTC

用于雙刀架、4軸車床3．全功能型的0-C系列0C系統(tǒng)：0—TC

用于普通車床、自動(dòng)車床3．全功0i系列：整體軟件功能包,高速、高精度加工,并具有網(wǎng)絡(luò)功能0i—MB/MA

用于加工中心、銑床,4軸4聯(lián)動(dòng)0i—TB/TA

用于車床，4軸2聯(lián)動(dòng)0i—mateMA用于銑床,3軸3聯(lián)動(dòng)0i—mateTA

用于車床，2軸2聯(lián)動(dòng)

4．高性/價(jià)比的0i系列0i系列：整體軟件功能包,高速、高精度加工,并具有網(wǎng)絡(luò)功能是控制單元與LCD集成于一體的CNC系統(tǒng)，并具有網(wǎng)絡(luò)功能,接線少,使用超高速串行數(shù)據(jù)通訊.5．具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型CNC16i/18i/21i系列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)FS16i-MB:高速高精度加工-納米級(jí)CNC系統(tǒng)-插補(bǔ)、位置檢測(cè)和伺服控制以納米為單位是控制單元與LCD集成于一體的CNC系統(tǒng)，并具有網(wǎng)絡(luò)功能16/18MC：用于加工中心、銑床、平面磨床6.實(shí)現(xiàn)機(jī)床個(gè)性化CNC16/18/160/180系列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CNC16/18MC：用于加工中心、銑床、平面磨床6.實(shí)現(xiàn)機(jī)床個(gè)性二、ＳＩEＭＥＮＳ公司的數(shù)控系統(tǒng)1.SINUMERIK802S、802C2.具有免維護(hù)性能的SINUMERIK802D3.專利產(chǎn)品，高度集成的SINUMERIK810D4.最突出的產(chǎn)品SINUMERIK840D二、ＳＩEＭＥＮＳ公司的數(shù)控系統(tǒng)1.SINUMERIK81.SINUMERIK802S、802C用于車床、銑床等，可控3個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)主軸802S適于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)802C適于適于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有數(shù)字I/O接口2.具有免維護(hù)性能的SINUMERIK802D可靠性高、易于安裝可控制4個(gè)進(jìn)給軸和1個(gè)主軸具有圖形式循環(huán)編程、FRAME（包括移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放）等功能以上三個(gè)系列均集成所有的CNC，PLC，HMI，I/O于一身1.SINUMERIK802S、802C3.專利產(chǎn)品，高度集成的SINUMERIK810D用于數(shù)字閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制SINUMERIK810D第一次將CNC和驅(qū)動(dòng)控制集成在一塊板子上可以控制5或6個(gè)軸，適用于車銑磨削機(jī)床3.專利產(chǎn)品，高度集成的SINUMERIK810D4.最突出的產(chǎn)品SINUMERIK840D是西門子公司20世紀(jì)90年代推出的高性能全數(shù)字控制系統(tǒng)它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺(tái)上，通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù)用于復(fù)雜機(jī)床、模塊化旋轉(zhuǎn)加工機(jī)床和傳送機(jī)床，最大可控31軸該系統(tǒng)也適用于其他特種技術(shù)，如剪切、沖壓和激光加工等4.最突出的產(chǎn)品SINUMERIK840D西門子系統(tǒng)的顯示操作部件、驅(qū)動(dòng)器、可編程控制器西門子系統(tǒng)的顯示操作部件、驅(qū)動(dòng)器、可編程控制器SINUMERIK802S外觀圖SINUMERIK840Di外觀圖SINUMERIK802S外觀圖SINUMERIK84

三、FAGOR公司的數(shù)控系統(tǒng)1．CNC80702．8055系列數(shù)控系統(tǒng)4．8040/8055-i/8055TCO/MCO系列5．8040/8055-i/8055TC/MC系列6．8025/8035系列3．8040/8055-i標(biāo)準(zhǔn)系列三、FAGOR公司的數(shù)控系統(tǒng)1．CNC80是目前FAGOR最高檔的數(shù)控系統(tǒng),代表FAGOR頂級(jí)水平是CNC技術(shù)與PC技術(shù)的結(jié)晶，是與PC兼容的數(shù)控系統(tǒng)

采用PentiumCPU，可運(yùn)行WINDOWS和MS-DOS主要技術(shù)特性1．CNC8070可控制16軸+3電子手輪+2主軸可運(yùn)行VISUALBASIC，VISUALC++程序段處理時(shí)間<1msPLC可達(dá)1024輸入點(diǎn)/1024輸出點(diǎn)具有以太網(wǎng)、CAN、SERCOS通訊接口，可選用±10V模擬量接口

是目前FAGOR最高檔的數(shù)控系統(tǒng),代表FAGOR頂級(jí)水平12．8055系列數(shù)控系統(tǒng)8055系列數(shù)控系統(tǒng)是FAGOR高檔數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)7軸聯(lián)動(dòng)+主軸+手輪控制。按其處理速度不同：8055/A、8055/B、8055/C適用于車床、車削中心、銑床、加工中心、高速?zèng)_床、激光加工機(jī)床、表面磨床、工具磨床、座標(biāo)磨等設(shè)備。具有連續(xù)數(shù)字化仿型、RTCP補(bǔ)償、內(nèi)部邏輯分析儀、SERCOS接口等許多高級(jí)功能。2．8055系列數(shù)控系統(tǒng)8055系列數(shù)控系統(tǒng)是FAGOR3．8040/8055-i標(biāo)準(zhǔn)系列屬于中高檔數(shù)控系統(tǒng)，采用中央單元與顯示單元合為一體的結(jié)構(gòu)8040可控4軸4聯(lián)動(dòng)+主軸+2個(gè)手輪8055-i可實(shí)現(xiàn)7軸7聯(lián)動(dòng)+主軸+2個(gè)手輪兩者用戶內(nèi)存均可達(dá)到1MB字節(jié)，且具有±10V模擬量接口及數(shù)字化SERCOS光纜接口，可配置CAN接口的分布式PLC3．8040/8055-i標(biāo)準(zhǔn)系列屬于中高檔數(shù)控系統(tǒng)，采用4．8040/8055-i/8055TCO/MCO系列開放式的數(shù)控系統(tǒng)，可供OEM再開發(fā)成為數(shù)控系統(tǒng)適用于任何數(shù)控設(shè)備4．8040/8055-i/8055TCO/MCO系列開放5．8040/8055-i/8055TC/MC系列人機(jī)對(duì)話式數(shù)控系統(tǒng)主要特點(diǎn)：不須采用ＩＳＯ碼編程，可將零件圖中的數(shù)據(jù)通過人機(jī)交互圖形界面直接輸入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)編程俗稱傻瓜數(shù)控系統(tǒng)5．8040/8055-i/8055TC/MC系列人機(jī)對(duì)話6．8025/8035系列8025系列：中檔數(shù)控系統(tǒng)適用于銑床、加工中心、車床及其他數(shù)控設(shè)備，可控２-５軸不等具有操作面板、顯示器、中央單元合一的結(jié)構(gòu)8035是8040/8055-i/8055的簡(jiǎn)化型，也是8025的更新?lián)Q代產(chǎn)品，采用32位ＣＰＵ6．8025/8035系列8025系列：中檔數(shù)控系統(tǒng)

四、華中數(shù)控系統(tǒng)第1章數(shù)控技術(shù)概論以“世紀(jì)星”系列數(shù)控單元為典型產(chǎn)品HNC-21T：車削系統(tǒng)，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為4軸HNC-21/22M為銑削系統(tǒng)，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為4軸采用開放式數(shù)控系統(tǒng)四、華中數(shù)控系統(tǒng)第1章數(shù)控技術(shù)概論以“世紀(jì)HNC-21THNC-21T編程面板

HNC-21T控制面板HNC-21THNC-21T編程面板HNC-21T控制面HNC-21MHNC-21M編程面板

HNC-21M控制面板HNC-21MHNC-21M編程面板HNC-21M控制面HNC-22MHNC-22M五、北京航天數(shù)控主要產(chǎn)品為：CASNUC2100數(shù)控系統(tǒng)以PC機(jī)為硬件基礎(chǔ)的模塊化、開放式的數(shù)控系統(tǒng)可用于車床、銑床、加工中心等八軸以下機(jī)械設(shè)備的控制有２軸、３軸、４軸聯(lián)動(dòng)功能五、北京航天數(shù)控主要產(chǎn)品為：CASNUC2100數(shù)控系統(tǒng)

7.2FANUC數(shù)控系統(tǒng)50年代末期生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來，已開發(fā)出40多種系列的數(shù)控系統(tǒng)70年代中期開發(fā)出FS5、FS7系統(tǒng)以后，所生產(chǎn)的系統(tǒng)都是CNC系統(tǒng)。在中國CNC市場(chǎng)上處于舉足輕重的地位。80年代，F(xiàn)ANUC公司較有代表性的系統(tǒng)是F6和F11系列,主要產(chǎn)品有F0和F15系列。目前，以F0i與F16i、18i最為常見。

FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況7.2FANUC數(shù)控系統(tǒng)50年代末期生產(chǎn)數(shù)1.在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)2.具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力3.有較完善的保護(hù)措施4.有較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能5.提供大量的PMC信號(hào)和PMC功能指令6.具有很強(qiáng)的DNC功能7.提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特點(diǎn)

1.在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特FANUC0i系列一、主要功能及特點(diǎn)1.模塊化結(jié)構(gòu)主CPU板上除主CPU及外圍電路之外集成了ＦROM&SRAM模塊，PMC控制模塊，存儲(chǔ)器、主軸模塊、伺服模塊2.采用全字符鍵盤，可用B類宏程序編程3.用戶程序區(qū)容量比0MD大一倍4.使用編輯卡編寫或修改梯形圖5.使用存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)或輸入機(jī)床參數(shù)、PMC程序以及加工程序FANUC0i系列一、主要功能及特點(diǎn)1.模塊化結(jié)構(gòu)6.系統(tǒng)具有HRV（高速矢量響應(yīng)）功能7.機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的反向間隙，在快速移動(dòng)或進(jìn)給移動(dòng)過程中由不同的間隙補(bǔ)償參數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償8.可預(yù)讀12個(gè)程序段9.與0MD相比，PMC基本指令執(zhí)行周期短10.界面、操作、參數(shù)等與16i、18i、21i基本相同11.比0M、0T等產(chǎn)品配備了更強(qiáng)大的診斷功能和操作信息顯示功能12.軟件方面較比0系統(tǒng)有很大提高6.系統(tǒng)具有HRV（高速矢量響應(yīng)）功能二、基本構(gòu)成主板和I/O模塊主板模塊：I/O模塊：二、基本構(gòu)成主板和I/O模塊控制單元各部位的名稱控制單元各部位的名稱FANUC0i系統(tǒng)連接圖三、部件的連接FANUC0i系統(tǒng)連接圖三、部件的連接原則：保證通電和斷電都在CNC的控制之下原則：保證通電和斷電都在CNC的控制之下伺服的連接：由放大器上一個(gè)短接棒控制伺服控制可任意使用半閉環(huán)或全閉環(huán)主軸電機(jī)的控制有兩種接口Ｉ／Ｏ硬件：A型(0)：將位置反饋線接到CNC系統(tǒng)B型(0i)：將其連接接到伺服放大器內(nèi)裝I/O印刷版外部I/O模塊伺服的連接：由放大器上一個(gè)短接棒控制伺服控制可任意使用半閉環(huán)四、機(jī)床參數(shù)--數(shù)控系統(tǒng)所用軟件應(yīng)用的外部條件FANUC０i系列包括：坐標(biāo)系、加減速度控制、伺服驅(qū)動(dòng)、主軸控制、固定循環(huán)、自動(dòng)刀具補(bǔ)償、基本功能等43個(gè)大類的機(jī)床參數(shù)四、機(jī)床參數(shù)--數(shù)控系統(tǒng)所用軟件應(yīng)用的外部條件FANUC０i機(jī)床參數(shù)的數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)范圍說明位型0或1

位軸型字節(jié)型－128～127有些參數(shù)中不使用符號(hào)字節(jié)軸型0～255字型－32768～32767字軸型0～65535雙字型－99999999～99999999

雙字軸型位型、位軸型參數(shù)，每個(gè)數(shù)據(jù)號(hào)由8位組成機(jī)床參數(shù)的數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)范圍說明位型0或1位軸型字1.0000號(hào)參數(shù)（位型）SEQINIISOTVC0000#7#6#5#4#3#2#1#00000號(hào)參數(shù)的有效位數(shù)據(jù)形式位型TVC是否進(jìn)行TV檢查0不進(jìn)行1進(jìn)行ISO數(shù)據(jù)輸出形式的代碼0EIA1ISOINI輸入單位0公制1英制SEQ是否進(jìn)行插入順序號(hào)的自動(dòng)插入0不進(jìn)行1進(jìn)行0000號(hào)參數(shù)的有效位的含義1.0000號(hào)參數(shù)（位型）SEQINIISOTVC0000２.0020號(hào)參數(shù)（字節(jié)型）用來設(shè)定選用哪個(gè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入／輸出0020I/O通道：選擇輸入／輸出通道0020號(hào)參數(shù)說明設(shè)定值內(nèi)容０或1ＲＳ－232－Ｃ串行口１2ＲＳ－232－Ｃ串行口２輸入／輸出連接２.0020號(hào)參數(shù)（字節(jié)型）用來設(shè)定選用哪個(gè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的要確認(rèn)與各通道相連的Ｉ/Ｏ設(shè)備規(guī)格，必須預(yù)先設(shè)定對(duì)應(yīng)接口的相應(yīng)參數(shù)參數(shù)說明要確認(rèn)與各通道相連的Ｉ/Ｏ設(shè)備規(guī)格，必須預(yù)先設(shè)定對(duì)應(yīng)接口的相ENSIOPND3NCRCTV0100#7#6#5#4#3#2#1#0名稱數(shù)據(jù)形式設(shè)定內(nèi)容設(shè)定值ENS位型讀EIA代碼期間發(fā)現(xiàn)NULL（無效代碼）代碼時(shí)0產(chǎn)生報(bào)警1忽視NULL代碼IOP位型規(guī)定怎樣停止輸人／輸出程序0NC復(fù)位能停止程序輸入／輸出1只有停止健[STOP]能停止程序輸入／輸出，(NC復(fù)位不能停止程序輸入／輸出)ND3位型在DNC運(yùn)行時(shí)，程序讀入方式0一段一段地讀(每段程序輸入一個(gè)DC3代碼)1連續(xù)地讀直到緩沖器滿了為止(緩沖器滿時(shí)輸入一個(gè)DC3代碼）NCR位型

0ISO代碼對(duì)EOB輸出“LF”、“CR”1ISO代碼對(duì)EOB僅輸出“LF”CTV位型是否進(jìn)行TV檢查0程序的注釋部分的文字進(jìn)行TV校驗(yàn)1程序的注釋部分的文字不進(jìn)行TV校驗(yàn)ENSIOPND3NCRCTV0100#7#NFDASISB20101#7#6#5#4#3#2#1#0名稱數(shù)據(jù)形式設(shè)定內(nèi)容設(shè)定值NFD位型數(shù)據(jù)輸出時(shí)，數(shù)據(jù)前后的進(jìn)給孔0輸出1不輸出ASI位型數(shù)據(jù)輸入時(shí)的代碼0EIA或ISO代碼自動(dòng)識(shí)別1ASCⅡ代碼SB2位型停止位數(shù)01位12位NFDASISB20101#7#6輸入／輸出設(shè)備的規(guī)格號(hào)（I/OCHANNEL=0時(shí)）0102波特率（I/OCHANNEL=0時(shí)）010３名稱數(shù)據(jù)形式設(shè)定內(nèi)容設(shè)定值0102參數(shù)字節(jié)型輸入/輸出設(shè)備0RS-232-C（使用控制代碼DC1～DC4）1FANUC盒式磁帶機(jī)（B1/B2）5手提式紙帶閱讀機(jī)0103參數(shù)字節(jié)型波特率（bps）1048001196001219200輸入／輸出設(shè)備的規(guī)格號(hào)（I/OCHANNEL=0時(shí)）010３．1020號(hào)參數(shù)（字節(jié)軸型）各軸的程序軸名稱1020軸名稱設(shè)定值軸名稱設(shè)定值軸名稱設(shè)定值軸名稱設(shè)定值X88U85A65E69Y89V86B66Z90W87C671020號(hào)參數(shù)說明用來定義各軸的程序名稱３．1020號(hào)參數(shù)（字節(jié)軸型）各軸的程序軸名稱1020軸名稱4．1010號(hào)參數(shù)（字節(jié)型）用來設(shè)定CNC可控的最大軸數(shù)CNC控制軸數(shù)1010假定控制軸為：Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ａ軸，其中Ｘ、Ｙ、Ｚ軸為ＣＮＣ控制軸，Ａ軸為ＰＭＣ控制軸，則設(shè)定值為３4．1010號(hào)參數(shù)（字節(jié)型）用來設(shè)定CNC可控的最大軸數(shù)CN

設(shè)置（或調(diào)整）FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)可以分為許多類型，我們只介紹系統(tǒng)參數(shù)的顯示、MDI設(shè)定參數(shù)以及伺服參數(shù)的初始化。

(1)按MDI面板上的功能鍵

幾次或一次后，再按軟鍵[參數(shù)]，選擇參數(shù)頁面(2)參數(shù)頁面有多頁組成，通過(a)、(b)兩種方法顯示需要的參數(shù)頁面

(a)用翻頁鍵或光標(biāo)移動(dòng)鍵，顯示需要的參數(shù)頁面。(b)從鍵盤輸入想顯示的參數(shù)號(hào)，然后按軟鍵[NO.檢索]?？梢燥@示指定的參數(shù)所在頁面。光標(biāo)在指定的參數(shù)位置上閃動(dòng)。

1、系統(tǒng)參數(shù)的顯示方法設(shè)置（或調(diào)整）FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)數(shù)

2、MDI方式設(shè)定參數(shù)(1)將NC置于MDI方式下

(2)按下急停按鈕，使機(jī)床處于急停狀態(tài)

(3)按以下步驟使參數(shù)處于可寫狀態(tài)

2、MDI方式設(shè)定參數(shù)(1)將NC置于

(a)按功能鍵一次或幾次后，再按軟鍵[SETTING]，可顯示參數(shù)設(shè)定頁面。(b)將光標(biāo)移至“PARAMETERWRITE”處(c)設(shè)定“PARAMETERWRITE”=1，按軟鍵[ON:1]，或者直接輸入1，再按軟鍵[輸入]，這樣參數(shù)成為可寫入的狀態(tài)。同時(shí)CNC產(chǎn)生P/S100報(bào)警（允許參數(shù)寫入）。(d)如果參數(shù)設(shè)定完畢，需將參數(shù)設(shè)定頁面的“PARAMETERWRITE=”設(shè)定為0，禁止參數(shù)設(shè)定。

(e)復(fù)位CNC，解除P/S100報(bào)警。此時(shí)需關(guān)斷電源再開機(jī)。

(a)按功能鍵一次或幾次后，再按軟鍵[五、ＦＡＮＵＣ０ｉ系統(tǒng)的應(yīng)用五、ＦＡＮＵＣ０ｉ系統(tǒng)的應(yīng)用選用ＦＡＮＵＣ０ｉ系列的數(shù)控機(jī)床機(jī)床名稱機(jī)床型號(hào)生產(chǎn)廠家臥式車削中心CH6132沈陽第一機(jī)床廠數(shù)控銑床XK5032南通縱橫國際股份有限公司立式加工中心XHA78系列北京第一機(jī)床廠立式加工中心TH56系列江蘇多棱數(shù)控機(jī)床股份有限公司選用ＦＡＮＵＣ０ｉ系列的數(shù)控機(jī)床機(jī)床名稱機(jī)床型號(hào)生產(chǎn)小結(jié)數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特點(diǎn)FANUC0i系列一、主要功能及特點(diǎn)二、基本構(gòu)成三、部件的連接四、機(jī)床參數(shù)五、FANUC0i系統(tǒng)的應(yīng)用小結(jié)數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介性能類別CPU位數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辨率(um)進(jìn)給速度(m/min)顯示高級(jí)型325<0.1>24三維動(dòng)態(tài)普及型1630.1-1010－24字符/圖形經(jīng)濟(jì)型8<3<10<10字符1、根據(jù)下表查找Fanuc數(shù)控系統(tǒng)各系列性能值，判別其類別，并說明FANUC0，F(xiàn)ANUC0i系列在性能結(jié)構(gòu)方面有哪些不同？2、2題（P191）3、3題（P191）性能CPU位數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辨率(um)進(jìn)給速度顯示高級(jí)第七章典型數(shù)控系統(tǒng)及應(yīng)用第七章典型數(shù)控系統(tǒng)及應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展史自從20世紀(jì)50代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世至今已經(jīng)歷50余年。數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過了2個(gè)階段和6代的發(fā)展歷程(常識(shí))。第1階段是硬件數(shù)控(NC)：第1代1952年的電子管第2代1959年晶體管（分離元件）第3代1965年小規(guī)模集成電路第2階段是軟件數(shù)控(CNC)：第4代1970年的小型計(jì)算機(jī)，中小規(guī)模集成電路第5代1974年的微處理器，大規(guī)模集成電路第6代1990年的基于個(gè)人PC機(jī)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展史自從20世紀(jì)50代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世至電子管實(shí)物圖TD5TD92SOT26晶體管實(shí)物圖電子管實(shí)物圖TD5TD92SOT26晶體管實(shí)物圖數(shù)控系統(tǒng)按功能水平分類1.高級(jí)型數(shù)控系統(tǒng)2.普及型數(shù)控系統(tǒng)3.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)按功能水平分類1.高級(jí)型數(shù)控系統(tǒng)性能類別CPU位數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辨率(um)進(jìn)給速度(m/min)顯示高級(jí)型325<0.1>24三維動(dòng)態(tài)普及型1630.1～1010～24字符/圖形經(jīng)濟(jì)型8<3<10<10字符數(shù)控系統(tǒng)的功能分類性能CPU位數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辨率(um)進(jìn)給速度顯示高世界主要CNC系統(tǒng)：FANUC(日本)、SIEMENS(德國)、FAGOR（西班牙）、HEIDENHAIN（德國海德漢）、MITSUBISHI（日本三菱）等公司數(shù)控產(chǎn)品。我國數(shù)控產(chǎn)品：華中數(shù)控、航天數(shù)控&7.1典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介世界主要CNC系統(tǒng)：&7.1典型數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

一、FANUC公司的主要數(shù)控系統(tǒng)1．高可靠性的powerMate0系列2．普及型CNC0-D系列4．高性/價(jià)比的0i系列5．具有網(wǎng)絡(luò)功能CNC16i/18i/21i系列6.個(gè)性化CNC16/18/160/180系列3．全功能型的0-C系列一、FANUC公司的主要數(shù)控系統(tǒng)1．高可靠1．高可靠性的powerMate0系列用于控制2軸的小型車床，取代步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)可使普通車床經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)CNC化可配畫面清晰、操作方便、中文顯示的CRT/MDI，也可配性能/價(jià)格比好的DPL/MDI

1．高可靠性的powerMate0系列用于控制2軸的小0D系列：0—TD

用于車床

0—MD

用于銑床及小型加工中心

0—GCD

用于圓柱磨床

0—GSD

用于平面磨床

0—PD

用于沖床2．高可靠性、普及型CNC0-D系列0D系列：0—TD

用于車床2．高可靠性、普及型0C系統(tǒng)：0—TC

用于普通車床、自動(dòng)車床

0—MC

用于銑床、鉆床、加工中心

0—GCC

用于內(nèi)、外磨床

0—GSC

用于平面磨床

0—TTC

用于雙刀架、4軸車床3．全功能型的0-C系列0C系統(tǒng)：0—TC

用于普通車床、自動(dòng)車床3．全功0i系列：整體軟件功能包,高速、高精度加工,并具有網(wǎng)絡(luò)功能0i—MB/MA

用于加工中心、銑床,4軸4聯(lián)動(dòng)0i—TB/TA

用于車床，4軸2聯(lián)動(dòng)0i—mateMA用于銑床,3軸3聯(lián)動(dòng)0i—mateTA

用于車床，2軸2聯(lián)動(dòng)

4．高性/價(jià)比的0i系列0i系列：整體軟件功能包,高速、高精度加工,并具有網(wǎng)絡(luò)功能是控制單元與LCD集成于一體的CNC系統(tǒng)，并具有網(wǎng)絡(luò)功能,接線少,使用超高速串行數(shù)據(jù)通訊.5．具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型CNC16i/18i/21i系列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)FS16i-MB:高速高精度加工-納米級(jí)CNC系統(tǒng)-插補(bǔ)、位置檢測(cè)和伺服控制以納米為單位是控制單元與LCD集成于一體的CNC系統(tǒng)，并具有網(wǎng)絡(luò)功能16/18MC：用于加工中心、銑床、平面磨床6.實(shí)現(xiàn)機(jī)床個(gè)性化CNC16/18/160/180系列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CNC16/18MC：用于加工中心、銑床、平面磨床6.實(shí)現(xiàn)機(jī)床個(gè)性二、ＳＩEＭＥＮＳ公司的數(shù)控系統(tǒng)1.SINUMERIK802S、802C2.具有免維護(hù)性能的SINUMERIK802D3.專利產(chǎn)品，高度集成的SINUMERIK810D4.最突出的產(chǎn)品SINUMERIK840D二、ＳＩEＭＥＮＳ公司的數(shù)控系統(tǒng)1.SINUMERIK81.SINUMERIK802S、802C用于車床、銑床等，可控3個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)主軸802S適于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)802C適于適于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有數(shù)字I/O接口2.具有免維護(hù)性能的SINUMERIK802D可靠性高、易于安裝可控制4個(gè)進(jìn)給軸和1個(gè)主軸具有圖形式循環(huán)編程、FRAME（包括移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放）等功能以上三個(gè)系列均集成所有的CNC，PLC，HMI，I/O于一身1.SINUMERIK802S、802C3.專利產(chǎn)品，高度集成的SINUMERIK810D用于數(shù)字閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制SINUMERIK810D第一次將CNC和驅(qū)動(dòng)控制集成在一塊板子上可以控制5或6個(gè)軸，適用于車銑磨削機(jī)床3.專利產(chǎn)品，高度集成的SINUMERIK810D4.最突出的產(chǎn)品SINUMERIK840D是西門子公司20世紀(jì)90年代推出的高性能全數(shù)字控制系統(tǒng)它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺(tái)上，通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù)用于復(fù)雜機(jī)床、模塊化旋轉(zhuǎn)加工機(jī)床和傳送機(jī)床，最大可控31軸該系統(tǒng)也適用于其他特種技術(shù)，如剪切、沖壓和激光加工等4.最突出的產(chǎn)品SINUMERIK840D西門子系統(tǒng)的顯示操作部件、驅(qū)動(dòng)器、可編程控制器西門子系統(tǒng)的顯示操作部件、驅(qū)動(dòng)器、可編程控制器SINUMERIK802S外觀圖SINUMERIK840Di外觀圖SINUMERIK802S外觀圖SINUMERIK84

三、FAGOR公司的數(shù)控系統(tǒng)1．CNC80702．8055系列數(shù)控系統(tǒng)4．8040/8055-i/8055TCO/MCO系列5．8040/8055-i/8055TC/MC系列6．8025/8035系列3．8040/8055-i標(biāo)準(zhǔn)系列三、FAGOR公司的數(shù)控系統(tǒng)1．CNC80是目前FAGOR最高檔的數(shù)控系統(tǒng),代表FAGOR頂級(jí)水平是CNC技術(shù)與PC技術(shù)的結(jié)晶，是與PC兼容的數(shù)控系統(tǒng)

采用PentiumCPU，可運(yùn)行WINDOWS和MS-DOS主要技術(shù)特性1．CNC8070可控制16軸+3電子手輪+2主軸可運(yùn)行VISUALBASIC，VISUALC++程序段處理時(shí)間<1msPLC可達(dá)1024輸入點(diǎn)/1024輸出點(diǎn)具有以太網(wǎng)、CAN、SERCOS通訊接口，可選用±10V模擬量接口

是目前FAGOR最高檔的數(shù)控系統(tǒng),代表FAGOR頂級(jí)水平12．8055系列數(shù)控系統(tǒng)8055系列數(shù)控系統(tǒng)是FAGOR高檔數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)7軸聯(lián)動(dòng)+主軸+手輪控制。按其處理速度不同：8055/A、8055/B、8055/C適用于車床、車削中心、銑床、加工中心、高速?zèng)_床、激光加工機(jī)床、表面磨床、工具磨床、座標(biāo)磨等設(shè)備。具有連續(xù)數(shù)字化仿型、RTCP補(bǔ)償、內(nèi)部邏輯分析儀、SERCOS接口等許多高級(jí)功能。2．8055系列數(shù)控系統(tǒng)8055系列數(shù)控系統(tǒng)是FAGOR3．8040/8055-i標(biāo)準(zhǔn)系列屬于中高檔數(shù)控系統(tǒng)，采用中央單元與顯示單元合為一體的結(jié)構(gòu)8040可控4軸4聯(lián)動(dòng)+主軸+2個(gè)手輪8055-i可實(shí)現(xiàn)7軸7聯(lián)動(dòng)+主軸+2個(gè)手輪兩者用戶內(nèi)存均可達(dá)到1MB字節(jié)，且具有±10V模擬量接口及數(shù)字化SERCOS光纜接口，可配置CAN接口的分布式PLC3．8040/8055-i標(biāo)準(zhǔn)系列屬于中高檔數(shù)控系統(tǒng)，采用4．8040/8055-i/8055TCO/MCO系列開放式的數(shù)控系統(tǒng)，可供OEM再開發(fā)成為數(shù)控系統(tǒng)適用于任何數(shù)控設(shè)備4．8040/8055-i/8055TCO/MCO系列開放5．8040/8055-i/8055TC/MC系列人機(jī)對(duì)話式數(shù)控系統(tǒng)主要特點(diǎn)：不須采用ＩＳＯ碼編程，可將零件圖中的數(shù)據(jù)通過人機(jī)交互圖形界面直接輸入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)編程俗稱傻瓜數(shù)控系統(tǒng)5．8040/8055-i/8055TC/MC系列人機(jī)對(duì)話6．8025/8035系列8025系列：中檔數(shù)控系統(tǒng)適用于銑床、加工中心、車床及其他數(shù)控設(shè)備，可控２-５軸不等具有操作面板、顯示器、中央單元合一的結(jié)構(gòu)8035是8040/8055-i/8055的簡(jiǎn)化型，也是8025的更新?lián)Q代產(chǎn)品，采用32位ＣＰＵ6．8025/8035系列8025系列：中檔數(shù)控系統(tǒng)

四、華中數(shù)控系統(tǒng)第1章數(shù)控技術(shù)概論以“世紀(jì)星”系列數(shù)控單元為典型產(chǎn)品HNC-21T：車削系統(tǒng)，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為4軸HNC-21/22M為銑削系統(tǒng)，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為4軸采用開放式數(shù)控系統(tǒng)四、華中數(shù)控系統(tǒng)第1章數(shù)控技術(shù)概論以“世紀(jì)HNC-21THNC-21T編程面板

HNC-21T控制面板HNC-21THNC-21T編程面板HNC-21T控制面HNC-21MHNC-21M編程面板

HNC-21M控制面板HNC-21MHNC-21M編程面板HNC-21M控制面HNC-22MHNC-22M五、北京航天數(shù)控主要產(chǎn)品為：CASNUC2100數(shù)控系統(tǒng)以PC機(jī)為硬件基礎(chǔ)的模塊化、開放式的數(shù)控系統(tǒng)可用于車床、銑床、加工中心等八軸以下機(jī)械設(shè)備的控制有２軸、３軸、４軸聯(lián)動(dòng)功能五、北京航天數(shù)控主要產(chǎn)品為：CASNUC2100數(shù)控系統(tǒng)

7.2FANUC數(shù)控系統(tǒng)50年代末期生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來，已開發(fā)出40多種系列的數(shù)控系統(tǒng)70年代中期開發(fā)出FS5、FS7系統(tǒng)以后，所生產(chǎn)的系統(tǒng)都是CNC系統(tǒng)。在中國CNC市場(chǎng)上處于舉足輕重的地位。80年代，F(xiàn)ANUC公司較有代表性的系統(tǒng)是F6和F11系列,主要產(chǎn)品有F0和F15系列。目前，以F0i與F16i、18i最為常見。

FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況7.2FANUC數(shù)控系統(tǒng)50年代末期生產(chǎn)數(shù)1.在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)2.具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力3.有較完善的保護(hù)措施4.有較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能5.提供大量的PMC信號(hào)和PMC功能指令6.具有很強(qiáng)的DNC功能7.提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特點(diǎn)

1.在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特FANUC0i系列一、主要功能及特點(diǎn)1.模塊化結(jié)構(gòu)主CPU板上除主CPU及外圍電路之外集成了ＦROM&SRAM模塊，PMC控制模塊，存儲(chǔ)器、主軸模塊、伺服模塊2.采用全字符鍵盤，可用B類宏程序編程3.用戶程序區(qū)容量比0MD大一倍4.使用編輯卡編寫或修改梯形圖5.使用存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)或輸入機(jī)床參數(shù)、PMC程序以及加工程序FANUC0i系列一、主要功能及特點(diǎn)1.模塊化結(jié)構(gòu)6.系統(tǒng)具有HRV（高速矢量響應(yīng)）功能7.機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的反向間隙，在快速移動(dòng)或進(jìn)給移動(dòng)過程中由不同的間隙補(bǔ)償參數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償8.可預(yù)讀12個(gè)程序段9.與0MD相比，PMC基本指令執(zhí)行周期短10.界面、操作、參數(shù)等與16i、18i、21i基本相同11.比0M、0T等產(chǎn)品配備了更強(qiáng)大的診斷功能和操作信息顯示功能12.軟件方面較比0系統(tǒng)有很大提高6.系統(tǒng)具有HRV（高速矢量響應(yīng)）功能二、基本構(gòu)成主板和I/O模塊主板模塊：I/O模塊：二、基本構(gòu)成主板和I/O模塊控制單元各部位的名稱控制單元各部位的名稱FANUC0i系統(tǒng)連接圖三、部件的連接FANUC0i系統(tǒng)連接圖三、部件的連接原則：保證通電和斷電都在CNC的控制之下原則：保證通電和斷電都在CNC的控制之下伺服的連接：由放大器上一個(gè)短接棒控制伺服控制可任意使用半閉環(huán)或全閉環(huán)主軸電機(jī)的控制有兩種接口Ｉ／Ｏ硬件：A型(0)：將位置反饋線接到CNC系統(tǒng)B型(0i)：將其連接接到伺服放大器內(nèi)裝I/O印刷版外部I/O模塊伺服的連接：由放大器上一個(gè)短接棒控制伺服控制可任意使用半閉環(huán)四、機(jī)床參數(shù)--數(shù)控系統(tǒng)所用軟件應(yīng)用的外部條件FANUC０i系列包括：坐標(biāo)系、加減速度控制、伺服驅(qū)動(dòng)、主軸控制、固定循環(huán)、自動(dòng)刀具補(bǔ)償、基本功能等43個(gè)大類的機(jī)床參數(shù)四、機(jī)床參數(shù)--數(shù)控系統(tǒng)所用軟件應(yīng)用的外部條件FANUC０i機(jī)床參數(shù)的數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)范圍說明位型0或1

位軸型字節(jié)型－128～127有些參數(shù)中不使用符號(hào)字節(jié)軸型0～255字型－32768～32767字軸型0～65535雙字型－99999999～99999999

雙字軸型位型、位軸型參數(shù)，每個(gè)數(shù)據(jù)號(hào)由8位組成機(jī)床參數(shù)的數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)范圍說明位型0或1位軸型字1.0000號(hào)參數(shù)（位型）SEQINIISOTVC0000#7#6#5#4#3#2#1#00000號(hào)參數(shù)的有效位數(shù)據(jù)形式位型TVC是否進(jìn)行TV檢查0不進(jìn)行1進(jìn)行ISO數(shù)據(jù)輸出形式的代碼0EIA1ISOINI輸入單位0公制1英制SEQ是否進(jìn)行插入順序號(hào)的自動(dòng)插入0不進(jìn)行1進(jìn)行0000號(hào)參數(shù)的有效位的含義1.0000號(hào)參數(shù)（位型）SEQINIISOTVC0000２.0020號(hào)參數(shù)（字節(jié)型）用來設(shè)定選用哪個(gè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入／輸出0020I/O通道：選擇輸入／輸出通道0020號(hào)參數(shù)說明設(shè)定值內(nèi)容０或1ＲＳ－232－Ｃ串行口１2ＲＳ－232－Ｃ串行口２輸入／輸出連接２.0020號(hào)參數(shù)（字節(jié)型）用來設(shè)定選用哪個(gè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的要確認(rèn)與各通道相連的Ｉ/Ｏ設(shè)備規(guī)格，必須預(yù)先設(shè)定對(duì)應(yīng)接口的相應(yīng)參數(shù)參數(shù)說明要確認(rèn)與各通道相連的Ｉ/Ｏ設(shè)備規(guī)格，必須預(yù)先設(shè)定對(duì)應(yīng)接口的相ENSIOPND3NCRCTV0100#7#6#5#4#3#2#1#0名稱數(shù)據(jù)形式設(shè)定內(nèi)容設(shè)定值ENS位型讀EIA代碼期間發(fā)現(xiàn)NULL（無效代碼）代碼時(shí)0產(chǎn)生報(bào)警1忽視NULL代碼IOP位型規(guī)定怎樣停止輸人／輸出程序0NC復(fù)位能停止程序輸入／輸出1只有停止健[STOP]能停止程序輸入／輸出，(NC復(fù)位不能停止程序輸入／輸出)ND3位型在DNC運(yùn)行時(shí)，程序讀入方式0一段一段地讀(每段程序輸入一個(gè)DC3代碼)1連續(xù)地讀直到緩沖器滿了為止(緩沖器滿時(shí)輸入一個(gè)DC3代碼）NCR位型

0ISO代碼對(duì)EOB輸出“LF”、“CR”1ISO代碼對(duì)EOB僅輸出“LF”CTV位型是否進(jìn)行TV檢查0程序的注釋部分的文字進(jìn)行TV校驗(yàn)1程序的注釋部分的文字不進(jìn)行TV校驗(yàn)ENSIOPND3NCRCTV0100#7#NFDASISB20101#7#6#5#4#3#2#1#0名稱數(shù)據(jù)形式設(shè)定內(nèi)容設(shè)定值NFD位型數(shù)據(jù)輸出時(shí)，數(shù)據(jù)前后的進(jìn)給孔0輸出1不輸出ASI位型數(shù)據(jù)輸入時(shí)的代碼0EIA或ISO代碼自動(dòng)識(shí)別1ASCⅡ代碼SB2位型停止位數(shù)01位12位NFDASISB20101#7#6輸入／輸出設(shè)備的規(guī)格號(hào)（I/OC