【2017年整理】FANUC数控系统简介

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1、FANUC 数控系统简介一、FANUC 数控系统的发展FANUC 公司创建于 1956 年，1959 年首先推出了电液步进电机，在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入 70 年代，微电子技术、功率电子技术，尤其是计算技术得到了飞速发展，FANUC 公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品，一方面从 GETTES 公司引进直流伺服电机制造技术。1976 年 FANUC 公司研制成功数控系统 5，随时后又与 SIEMENS 公司联合研制了具有先进水平的数控系统 7，从这时起，FANUC 公司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家，产品日新月异，年年翻新。1979

2、年研制出数控系统 6，它是具备一般功能和部分高级功能的中档 CNC 系统，6M 适合于铣床和加工中心；6T 适合于车床。与过去机型比较，使用了大容量磁泡存储器，专用于大规模集成电路，元件总数减少了 30%。它还备有用户自己制作的特有变量型子程序的用户宏程序。1980 年在系统 6 的基础上同时向抵挡和高档两个方向发展，研制了系统 3 和系统 9。系统 3是在系统 6 的基础上简化而形成的，体积小，成本低，容易组成机电一体化系统，适用于小型、廉价的机床。系统 9 是在系统 6 的基础上强化而形成的具备有高级性能的可变软件型CNC 系统。通过变换软件可适应任何不同用途，尤其适合于加工复杂而昂贵的航

3、空部件、要求高度可靠的多轴联动重型数控机床。1984 年 FANUC 公司又推出新型系列产品数控 10 系统、11 系统和 12 系统。该系列产品在硬件方面做了较大改进，凡是能够集成的都作成大规模集成电路，其中包含了 8000 个门电路的专用大规模集成电路芯片有 3 种，其引出脚竟多达 179 个，另外的专用大规模集成电路芯片有 4 种，厚膜电路芯片 22 种；还有 32 位的高速处理器、4 兆比特的磁泡存储器等，元件数比前期同类产品又减少 30%。由于该系列采用了光导纤维技术，使过去在数控装置与机床以及控制面板之间的几百根电缆大幅度减少，提高了抗干扰性和可靠性。该系统在 DNC 方面能够实现

4、主计算机与机床、工作台、机械手、搬运车等之间的各类数据的双向传送。它的PLC 装置使用了独特的无触点、无极性输出和大电流、高电压输出电路，能促使强电柜的半导体化。此外 PLC 的编程不仅可以使用梯形图语言，还可以使用 PASCAL 语言，便于用户自己开发软件。数控系统 10、11、12 还充实了专用宏功能、自动计划功能、自动刀具补偿功能、刀具寿命管理、彩色图形显示 CRT 等。1985 年 FANUC 公司又推出了数控系统 0，它的目标是体积小、价格代，适用于机电一体化的小型机床，因此它与适用于中、大型的系统 10、11、12 一起组成了这一时期的全新系列产品。在硬件组成以最少的元件数量发挥最

5、高的效能为宗旨，采用了最新型高速高集成度处理器，共有专用大规模集成电路芯片 6 种，其中 4 种为低功耗 CMOS 专用大规模集成电路，专用的厚膜电路 3 种。三轴控制系统的主控制电路包括输入、输出接口、PMC（Programmable Machine Control）和 CRT 电路等都在一块大型印制电路板上，与操作面板 CRT 组成一体。系统 0 的主要特点有：彩色图形显示、会话菜单式编程、专用宏功能、多种语言（汉、德、法）显示、目录返回功能等。FANUC 公司推出数控系统 0 以来，得到了各国用户的高度评价，成为世界范围内用户最多的数控系统之一。1987 年 FANUC 公司又成功研制出

6、数控系统 15，被称之为划时代的人工智能型数控系统，它应用了 MMC（Man Machine Control） 、CNC、PMC 的新概念。系统 15 采用了高速度、高精度、高效率加工的数字伺服单元，数字主轴单元和纯电子式绝对位置检出器，还增加了MAP(Manufacturing Automatic Protocol)、窗口功能等。FANUC 公司是生产数控系统和工业机器人的著名厂家，该公司自 60 年代生产数控系统以来，已经开发出 40 多种的系列产品。FANUC 公司目前生产的数控装置有 F0、F10/F11/F12、F15、F16、F18 系列。F00/F100/F110/F120/F1

7、50 系列是在 F0/F10/F12/F15 的基础上加了 MMC 功能，即CNC、PMC、MMC 三位一体的 CNC。二、FANUC 公司数控系统的产品特点如下：（1） 结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构。（2） 采用专用 LSI，以提高集成度、可靠性，减小体积和降低成本。（3） 产品应用范围广。每一 CNC 装置上可配多种上控制软件，适用于多种机床。（4） 不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术 SMT、多层印制电路板、光导纤维电缆等。（5） CNC 装置体积减小，采用面板装配式、内装式 PMC（可编程机床控制器） 。（6） 在插补、加减速成、补偿、自动编程、图形显示、

8、通信、控制和诊断方面不断增加新的功能：插补功能：除直线、圆弧、螺旋线插补外，还有假想轴插补、极其坐标插补、圆锥面插补、指数函数插补、样条插补等。切削进给的自动加减速功能：除插补后直线加减速，还插补前加减速。补偿功能：除螺距误差补偿、丝杠反向间隙补偿之外，还有坡度补偿线性度补偿以及各新的刀具补偿功能。故障诊断功能：采用人工智能，系统具有推理软件，以知识库为根据查找故障原因。（7） CNC 装置面向用户开放的功能。以用户特订宏程序、MMC 等功能来实现。（8） 支持多种语言显示。如日、英、德、汉、意、法、荷、西班牙、瑞典、挪威、丹麦语等。（9） 备有多种外设。如 FANUC PPR， FANUC

9、FA Card，FANUC FLOPY CASSETE，FANUC PROGRAM FILE Mate 等。（10） 已推出 MAP（制造自动化协议）接口，使 CNC 通过该接口实现与上一级计算机通信。（11） 现已形成多种版本。FANUC 系统早期有 3 系列系统及 6 系列系统，现有 0 系列、10/11/12 系列、15、16、18、21 系列等，而应用最广的是 FANUC 0 系列系统。三、FANUC 系统的 0 系列型号划分：0D 系列： 0TD 用于车床0MD 用于铣床及小型加工中心0GCD 用于圆柱磨床0GSD 用于平面磨床0PD 用于冲床0C 系统：0TC 用于普通车床、自动车

10、床0MC 用于铣床、钻床、加工中心0GCC 用于内、外磨床0GSC 用于平面磨床0TTC 用于双刀架、4 轴车床POWER MATE 0：用于 2 轴小型车床0i 系列：0iMA 用于加工中心、铣床0iTA 用于车床，可控制 4 轴16i 用于最大 8 轴，6 轴联动18i 用于最大 6 轴，4 轴联动160/18MC 用于加工中心、铣床、平面磨床 160/18TC 用于车床、磨床160/18DMC 用于加工中心、铣床、平面磨床的开放式 CNC 系统160/180TC 用于车床、圆柱磨床的开放式 CNC 系统四、下面我们着重介绍一下 FANUC0TD/TD系统：FANUC0TD/TD系统的编程

11、：（其中标有的为 TD所独有的功能）项 目 规 格 项 目 规 格纸带代码 EIA/ISO 自动识别 坐标系设定标记跳跃 自动坐标系设定奇偶校验 奇偶 H，奇偶 V 坐标系偏移控制入/出 坐标偏移直接输入程序段选择跳过 1 段 工件坐标系 G52、G53G59程序段选择跳过 9 段 菜单编程 最大指令值 8 位 手动绝对开/关程序号 O4 位 直接图样尺寸编程顺序号 N4 位 G 代码 A绝对/增量编程 可在一程序段内用 G 代码 B/C FS10/11 的纸带格式 偏移程序输入 G10小数点输入/计算器型小数点输入 调用子程序 2 重用户宏程序 AX 轴直径半径指定 固定循环平面选择 G17

12、、G18、G19 复合型固定循环旋转轴指定 仅对附加轴 钻孔固定循环 双刀架镜像 复合型固定循环 2 中断型用户宏程序 图案数据输入 用户宏程序公共变量的追加 仅用用户宏程序 B 指定圆弧半径插补用户宏程序 B 不能编辑旋转轴循环显示功能 仅对附加轴FANUC0TD/TD系统的刀具功能：项 目 规 格 项 目 规 格刀具功能 T2/T4 刀具几何形状/磨损补偿刀具补偿存储器 6 位、32 位 刀具偏移量计数器输入刀具偏置 偏移量测定值直接输入 A刀具半径 R 补偿 刀具寿命管理 Y 轴偏置 自动刀具偏移 偏移量测定值直接输入 B FANUC0TD/TD系统的插补功能：项 目 规 格 项 目 规

13、 格定位 G00 每分进给 mm/min直线插补 G01 每转进给 mm/r圆弧插补 多象限 G02 G03 切线速度恒速控制螺纹切削、同步进给 G32 切削进给速度钳制自动返回参考点 G28 自动加减速度 快速进给：直线型切削进给：指函数型返回参考点检测 G27返回第 2 参考点 进给速度倍率 0150%快速进给速度 100m/min 倍率取消快速进给倍率 F0、25、50、100% 手动连续进给极坐标差补 圆柱差补 螺纹切削中的回退 连续螺纹 可变导程螺纹切削 多边形切削 跳跃功能 G31 高速跳跃功能 转矩限制跳跃 返回第 3/4 参考点 外部减速 暂停（每秒）在切削进给差补后的直线加减

14、速 FANUC0TD/TD系统的辅助功能和主轴功能：项 目 规 格 项 目 规 格辅助功能 M3 位 横端面速度控制辅助功能锁住 主轴速度倍率 0120%高速 M/S/T/B 接口 同 PMC 控制模拟电压多个辅助功能 3 个 第 1 主轴定向主轴功能 S 模拟/串行输出 实际主轴速度输出 第二辅助功能 B8 位 主轴速度波动检测 第 1 轴输出开关功能 第 2 主轴定向 第 2 轴输出开关功能 主轴同步控制 主轴定位 简单主轴同步控制 多主轴控制 刚性攻丝 FANUC0TD/TD系统的设定功能/显示功能：项 目 规 格 项 目 规 格状态显示 主轴速度及 T 代码显示当前位置显示 伺服设定画

15、面程序显示 程序名 32 个文字 主轴设定画面参数设定显示 英语显示自诊断功能 汉语显示报警显示 数据保护键实际速度 时钟功能 文件盒内容列目 运行时间和零件数显示 图形功能 伺服波形显示 软操作面板 软件操作面板通用开关 日语显示 德语/法语显示 西班牙语显示 意大利语显示 韩语显示 FANUC0TD/TD系统的控制轴：项 目 规 格 项 目 规 格控制轴数 2 轴 存储行程检测 23 轴 PMC 轴控制 最大 2 轴4 轴 Cs 轮廓控制 联动控制轴数 2 轴 镜像 每轴3 轴 Cf 轴控制 4 轴 Y 轴控制 最小控制单位 0.001mm0.001 度 跟踪英/米制转换 伺服关断互锁 所有轴 机械手轮进给机床锁住 所有轴 导角接通/关断急停 反向间隙补偿存储超程 存储型螺距误差补偿存储行程检测 1 简易同步轴控制 1/10 最小输入单位 0.0001mm、0.0001 度 存储行程检测 3/4 G22/G23位置开关 FANUC 0TD/TD系统的编辑操作功能：项 目 规 格 项 目 规 格自动运行（存储器） JOG 进给调度管理功能 要有文件目录显示 MDI 运行 B DNC 运行 必须