《精品》FANUC CNC系统功能.doc

FANUC CNC 1 〔Controlled Path〕 CNC 控制的进给伺服轴〔进给〕的组数〔日文资料上称之为“系统数〞〕，如下列图所示加工时每组轴的合成运动〔任意几个轴的组合〕形成一条刀具轨迹各组可单独运动，也可同时协调运动16i/18i 可有两个轨迹，30i 最多可有10 个轨迹 2 Controlled Axes CNC控制的进给伺服轴总数/每一轨迹 3 Simultaneously Controlled Axes 每一轨迹同时插补〔进给轴联动〕的进给伺服轴数 4 PMC Axis control by PMC 机床的进给轴的运动，如快速移动、轴的进给，不用CNC的G00 和G01 代码指令控制，而是由PMC〔可编程机床控制器〕程序控制，这就是PMC的轴控制功能PMC轴控制的指令编在PMC程序〔梯形图〕中，编制方法与通常的PMC 程序相同，按顺序〔时序〕将轴控制信号编入梯形图，因此修改不便，故这种方法通常只用于移动量固定的进给轴控制，如换刀轴，分度轴等 下表列出了有关PMC 一些信号，详细的请见连接说明书 １ 可以实现的 如下表所示： 这些控制功能的实现由PMC指令指定，在程序〔梯形图〕中由信号EC0~EC6 中的值指定。

这 些值是16 进制数值代码只要将值送入信号EC0~EC6 的地址〔存放器〕中，执行时PMC读到后即可知道要实现的〔功能〕动作 ２ 上述某些控制功能需要其它数据，如：进给速率，转速，M 功能等，这些数据应在梯形图中顺序地编入另外的信号〔如上表〕予以指定 5 Cf Cf Axis Control T 车床系统中，主轴的回转位置〔转角〕控制和其它进给轴一样由进给伺服电动机实现该轴与其它进给轴联动进行插补，加工任意曲线该功能目前的系统已很少使用 6 Cs Cs contour ing control T 车床系统中，主轴的回转位置〔转角〕控制不是用进给伺服电动机而由FANUC主轴电动机实现主轴的位置〔角度〕由装于主轴〔不是主轴电动机〕上的高分辨率编码器检测，此时主轴是作为 ３进给伺服轴工作，运动速度为：度/分，并可与其它进给轴一起插补，加工出轮廓曲线Cs 轴控制必须使用 FANUC 的串行主轴电动机，在主轴上要安装高分辨率的脉冲编码器，因此，用 Cs轴进行主轴的定位精度要高 7 Rotar y axis control 将进给轴设定为回转轴作角度位置控制回转一周的角度，可用参数设为任意值。

FANUC 系统通常只是根本轴以外的进给轴才能设为回转轴 8 Controlled Axis Detach 指定某一进给伺服轴脱离 CNC 的控制而无系统报警通常用于转台控制，机床不用转台时执行该功能将转台电动机的插头拔下，卸掉转台 9 Ser vo Off 用PMC信号将进给伺服轴的电源关断，使其脱离CNC的控制用手可以自由移动，但是CNC仍然实时地监视该轴的实际位置该功能可用于在 CNC 机床上用机械手轮控制工作台的移动，或工作台、转台被机械夹紧时以防止进给电动机发生过流 10 〔Follow-up〕 当伺服关断、急停或伺服报警时假设工作台发生机械位置移动，在CNC的位置误差存放器中就会有位置误差位置跟踪功能就是修改CNC控制器监测的机床位置，使位置误差存放器中的误差变为零当然，是否执行位置跟踪应该根据实际控制的需要而定 11 〔Increment pulse coder〕 回转式〔角度〕位置测量元件，装于电动机轴或滚珠丝杠上，回转时发出等间隔脉冲表示位移量由于码盘上没有零点，故不能表示机床的位置只有在机床回零，建立了机床坐标系的零点后，才能表示出工作台或刀具的位置 使用时应该注意的是，增量编码器的信号输出有两种方式：串行和并行。

CNC 单元与此对应有串行接口和并行接口 12 〔Absolute pulse coder〕 回转式〔角度〕位置测量元件，用途与增量编码器相同，不同点是这种编码器的码盘上有绝对零点，该点作为脉冲的计数基准因此计数值既可以反映位移量，也可以实时地反映机床的实际位置另外，关机后机床的位置也不会丧失，开机后不用回零点，即可立即投入加工运行与增量编码器一样，使用时应注意脉冲信号的串行输出与并行输出，以便与CNC单元的接口相配〔早期的CNC系统无串行口〕FANUC生产的绝对位置编码器的结构其实就是增量编码器，只是在电路上增加了多位二进制的位置存放器，系统关机时用电池维持断电时的机床位置数据 13 FSSB〔FANUC 串行伺服总线〕 FANUC 串行伺服总线〔FANUC Serial Servo Bus〕是CNC单元与伺服放大器间的信号与数据高速传输总线，使用一条光缆可以传递4—8 个轴的控制信号与数据因此，为了区分各个轴，必须设定有关参数 14 〔Simple synchronous control〕 两个进给轴一个是主动轴，另一个是从动轴，主动轴接收CNC的运动指令，从动轴跟随主动轴运动，从而实现两个轴的同步移动。

CNC 随时监视两个轴的移动位置与移动误差，如果两轴的移动位置超过参数的设定值，CNC 即发出报警，同时停止各轴的运动该功能用于大型工作台某一运动方向的双轴驱动 该功能在30i 系统中称之为“轴同步控制〞，并能对同步误差进行补偿 ４ 15 〔Tandem control〕 对于大工作台，一个电动机的力矩缺乏以驱动某个进给轴时，可以用两个电动机，这就是本功能的含义两个电机中一个是主驱动电机，另一个为次驱动电机主驱动电机接收CNC的位置控制指令并实现实时地位置运动与定位次驱动电动机接收主驱动电动机送来的速度与力矩指令以增加驱动力矩〔请见下面的控制框图〕，两个电动机一起驱动进给轴次驱动电动机控制回路没有位置环，这也就是力矩Tandem 控制与位置同步控制的不同点下列图是典型的力矩Tandem 控制的机械结构： 力矩Tandem 控制回路的框图如下列图所示从图中可见，次驱动电机是由主驱动电机的速度环的输出获得指令，即获得的是力矩〔电流〕指令从CNC输出的位置指令只送给主驱动电机 ５ ６16 〔Position Tandem control〕 在伺服进给轴的位置同步控制中，为了消除两个同步轴的位置误差，抑制干扰造成的力矩扰动，使两个轴的负荷平衡，以到达高精度的加工，开发了该功能。

功能的控制框图如下： Position Tandem control (Synchronous operation)Motion Command Tandem DisturbanceElimination Control HRV Current control Integral Copy Postion control Velocity control HRV Current controlSub Velocity control Postion control MainBall screwTable 17 〔Synchrohouus control〕〔T 系列的双迹系统〕 双轨迹的车床系统，可以实现一个轨迹的两个轴的同步，也可以实现两个轨迹的两个轴的同步同步控制方法与上述“简易同步控制〞相同 18 〔Composite control〕〔T 系列的双迹系统〕 双轨迹的车床系统，可以实现两个轨迹的轴移动指令的互换，即第一轨迹的程序可以控制第二轨迹的轴运动；第二轨迹的程序可以控制第一轨迹的轴运动 19 〔Superimposed control〕〔T 系列的双迹系统〕 双轨迹的车床系统，可以实现两个轨迹的轴移动指令同时执行。

与同步控制的不同点是：同步控制中只能给主动轴送运动指令，而重叠控制既可给主动轴送指令，也可给从动轴送指令从动轴的移动量为本身的移动量与主动轴的移动量之和 20 B 〔B-Axis control〕〔T 系列〕 B 轴是车床系统的根本轴〔X，Z〕以外增加的一个独立轴，用于车削中心其上装有动力主轴，因此可以实现钻孔、镗孔或与根本轴同时工作实现复杂零件的加工 21 / 〔Chuck/Tailstock Barrier〕〔T 系列〕 该功能是在CNC的显示屏上有一设定画面，操作员根据卡盘和尾架的形状设定一个刀具禁入区，以防止刀尖与卡盘和尾架碰撞 22 〔Tool post interference check〕〔T 系列〕 双迹车床系统中，当用两个刀架加工一个工件时，为防止两个刀架的碰撞可以使用该功能其原理是用参数设定两刀架的最小距离，加工中时时进行检查在发生碰撞之前停止刀架的进给 23 〔Abnormal load detection， Unexpected disturbance torque detection〕 机械碰撞、刀具磨损或断裂会对伺服电动机及主轴电动机造成大的负载力矩，可能会损害电动机及驱动器。

该功能就是监测电动机的负载力矩，当超过参数的设定值时提前使电动机停止或反转退回 功能的控制框图如下，图中所绘是对伺服电动机的控制，对主轴电动机的控制是类似的 使用该功能只需设定相应的参数，无需编制梯形图 ７ DisplayCNCPosition command Alarm detectionpart 409 Servo alarm:Position andVelocity control Estimation of disturbance torqueWatching estimateddisturbance torqueMotor stop by this function Servo Torque command Watching every1ms and stopping axis by velocity Actual acceleration CollisionServo motor Machine Table 24 〔M。