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。1

2、979 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适合于铳床和加工中心；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

3、贵的航空部件、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 现主计

4、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高

5、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 Contro 1)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 公司又成功研制出数控

6、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FO、F10/F11/F12、F15、F16、F18系列。 F00/F100/F110/F120/F150

7、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、通信、控制和诊

8、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 FA Card

9、, 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、自动车床0MC用于铣床、钻床、加工中心0GCC用于内、外磨

10、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FANUC0-TD/TDII系统：(l)FANUCOTD/TDII系统的编程：(其中标有II的为TDII所独有的功能)项目规格项目规格纸带代

11、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II菜单编程II最大指令值8位手动绝对开/关程序号04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/CIIFS10/11的纸带格式II偏移程序输入G10II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、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II双刀架镜像II复合型固定循环2II中断型用户宏程序II图案数据输入II

12、用户宏程序公共变量 的追加仅用用户宏程序BII指定圆弧半径插补用户宏程序B不能编辑II旋转轴循环显示功能仅对附加轴FANUC0TD/TD II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IIY轴偏置II自动刀具偏移II偏移量测定值直接输入BIIFANUC0TD/TDII系统的插补功能:项目规格项目规格定位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

13、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II圆柱差补II螺纹切削中的回退II连续螺纹II可变导程螺纹切削II多边形切削II跳跃功能G31II咼速跳跃功能II转矩限制跳跃II返回第3/4参考点II外部减速II暂停（每秒）在切削进给差补后的 直线加减速IIFANUC0TD/TD II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

14、1主轴定向主轴功能S模拟/串行输出实际主轴速度输出II第二辅助功能B8 位 II主轴速度波动检测II第1轴输出开关功能II第2主轴定向II第2轴输出开关功能II主轴同步控制II主轴定位II简单主轴同步控制II多主轴控制II刚性攻丝IIFANUC0TD/TD II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II文件盒内容列目II运彳丁时间和零件数显示II图形功能II伺服波形显示II软操作面板II软件操作面板通用开关II日语显示II德语/法语显示II西班牙语显示II意大利语显示II韩语显示IIFANUC0TD/TDII系统的控制轴:项目规格项目规格