FANUC数控系统（精选11篇）
FANUC数控系统 篇1
数控机床及数控系统种类多, 并且每个生产厂家的结构也是千差万别, 对数控机床维修人员在理论基础、动手技能、分析能力和维修经验都提出了一定要求, 以下是维修FANUC数控系统的几例故障实例, 以供参考。
1. FANUC serier 0i MC系统机床不能返回参考点的故障维修
(1) 上海斌盛电子机械有限公司生产的MCV850数控铣床, 使用过程中X轴返回参考点时出现超程报警, 对其进行了维修并更换了限位开关, 但机床X轴仍然不能返回参考点, 且X轴离限位还有一定距离, 机床不能运行。
该铣床为有挡块设定返回参考点方式, 返参考点时需设置返回参考点工作方式, 并按方向键实现机床返回参考点动作。在接近限位开关时先触及减速开关减速再继续返回参考点, 因伺服电机用的是绝对编码器检测位置, 当系统捕获到所设定的参考点值时停止运行, 此过程不能触及限位开关, 否则会出现超程报警。而该机床在返回参考点时还未触及减速开关就停下来并出现超程报警, 说明参考点设定不正确。参考点设置方法: (1) 改机床1002参数中#1 (DLZ) 的设定为1 (1表示无挡块设定返回参考点有效) ;改机床1815参数中的#4和#5 (APZx和APCx) 的设定为1 (每改一次需停机床电路一次) ; (2) 将工作方式设置为返回参考点方式, 降低快速倍率, 按方向键使X轴返回或接近参考点位置, 但当X轴运动到减速开关处并触及开关后, 机床仍然出现超程报警, 经查系机床厂维修工将超程与减速两开关线接错, 改接后, 再重新按上述操作, 运动工作台使机床X方向的碰块在超程与减速两开关之间, 不移动工作台, 改回机床1002参数中#1 (DLZ) 的设定为0 (0表示无挡块设定返回参考点无效) ;改回机床1815参数中#4和#5 (APZx和APCx) 的设定为0 (同样每改一次需停机床电路一次) , 这样操作后机床能正确返回到设定的参考点位置, 故障消除。
(2) 沈阳第一机床厂生产的VMC850加工中心, 因伺服电池电压不足报警, 用户更换电池 (在机床系统未带电的情况下更换电池) 后, 机床返回参考点参数丢失, 在执行G28指令时 (该机床无回参考点工作方式) , 机床三轴都不能执行返回参考点动作, 机床无法工作。
因是不带电更换伺服系统电池, 造成了伺服系统保存在RAM储存器里的参数丢失, 因此, 在执行G28指令时, 系统找不到参考点位置, 使工作台不移动。由于未用挡块来设定其返回参考点动作, 因此, 开机后改机床1815参数中#4和#5 (APZx和APCx) 的设定为1 (每改一次需停机床电路一次) , 将工作方式设置为手动 (或手轮) 工作方式, 降低快速倍率, 按方向键使X、Y和Z三轴返回到接近参考点位置。改回机床1815参数中#4和#5 (APZx和APCx) 的设定为0 (同样每改一次需停机床电路一次) , 使工作台离开参考点位置约150mm以上, 这样用“G91G28X0Y0Z0;”指令操作后机床能正确返回到设定的参考点位置, 故障消除。如果X、Y参考点位置和过去有出入, 可按上面步骤重新调整, 特别是Z轴更要注意其换刀位置, 用G91G30Z0.0指令来检查其位置, 如有出入, 应根据出入多少来调整其参考点位置。
2. FANUC serier 0i Mate-TC系统故障维修
沈阳第一机床厂生产的CKA5060dj车床, 在加工零件过程中CRT显示器上出现“436”报警, 机床不能工作, 系统关闭重新上电后, 机床能正常工作, 但时不时会出现同样的报警, 并且故障总是刀具向Z负方向移动, 刀具正切削时出现, 近期故障频繁。
根据CRT显示报警号为“436 Z AXIS:SOFTTHERMAL (OVC) ”解释为:数字伺服软件检测到过热状态 (OVC) , Z轴伺服放大器上的LED故障指标灯亮。造成“436”故障报警的原因较多, 如伺服放大器或伺服电机上主线连接接触不良、有灰尘冷却不良、伺服放大器检测伺服电机电流的串联电阻变小及伺服电机过载等因素引起的。引起伺服电机过载的原因有伺服电机和滚珠丝杠机械缺陷及其支承轴承缺陷, 机床导轨缺陷等。因故障是时有时无, 特别是近期出现较频繁, 应是支承轴承缺陷引起的故障。拆开机床防护罩, 按下急停按钮 (使机床伺服放大器断电) , 用手转动滚珠丝杠使机床大拖板向Z轴负方向移动, 转动过程中感觉到受力不均 (有打顿现象) , 特别是靠近床头处更明显, 再拆开滚珠丝杠两侧支承轴承, 发现系左侧左边一盘51207推力球轴承保持架损坏, 更换该轴承后设备运行正常。
3. FANUC-0-MDⅡ系统故障维修
上海伟杨生产的数控立铣床 (0473-05系统, A02B-0099-B544CNC, A06B-6079-H203伺服放大器, A06B-6077-A111电源模块, A06B-6102-H211#H520主轴驱动模块) , 因为种种原因在7～8月份停机约一个月, 开机后当主轴转速>500r/min时, 主轴停转, 机床报警, CRT显示报警号为“401, 409”, 同时电源模块上有“01”报警, 主轴驱动模块上有“30”报警, CNC系统LD2报警灯亮, 机床不能正常运行。
根据说明书及查询报警号“401, 409”为伺服单元未准备好和主轴过热报警, 电源模块报警号“01”为主轴电机过热报警, 可能原因有主电机内装式风机不良、主电机长时间过载、主电机冷却系统污染影响散热、电机绕组局部短路或开路、温度检测开关不良或连接故障、检测系统参数不正确及温度检测电路故障。主轴驱动模块上有“30”报警表示为大电流输入报警, 可能原因有电源模块IPM或IGBT不良及电源模块输入回路有大电流流过。而主轴转速在0～500r/min为恒定转矩, 由低速线圈驱动, 500r/min以上为恒定功率, 由高速线圈驱动。基于上述原因, 造成故障的原因可能是:电机冷却不良、伺服放大器至电源模块电缆 (线) 接触不良、伺服放大器及基板有故障。因此, 首先清理其冷却系统及整理其电源联接, 但故障依旧;测量电源模块电压 (若电压正常则说明伺服放大器有故障, 否则可能是电源模块有故障) , 测量电源电压正常, 经检测, 系控制板上IPM管损坏, 更换后设备运行正常。
机床维修过程所遇到的故障是多种多样的, 机床结构和布线也是多样的, 出现故障时往往一个报警号会有众多的故障原因提示, 有时还不能反应出真正的故障原因, 因此, 在维修中要不断总结经验, 根据具体情况去分析, 并结合常用的故障分析与检测方法, 遇到的问题就容易解决。
摘要：介绍几例FANUC数控系统的故障现象及排除方法。
关键词：FANUC数控系统,故障,处理
FANUC数控系统 篇2
数控铣床法兰克系统试切对刀详细步骤
通常，建立工件的零点偏置，使工件在加工时有一明确的参考点。建立工件的零点偏置的过程，我们通常称之为“对刀”。在大多数精度要求不高、条件不十分优越的情况下，一般采用试切法进行对刀，其详细步骤如下： 1．先将机床各轴回零（1）方法一
可以按“机床回零件”键，选择“Z轴”“+” 进给倍率打开机床Z轴移动回机械原点； 选择“X轴”“+” 进给倍率打开机床X轴移动回机械原点； 选择“Y轴”“+” 进给倍率打开
机床Y轴移动回机械原点；（2）方法二 “程序”“MDI” 输入“G91 G28 X0Y0Z0；” “循环启动” 进给倍率打开
机床X、Y、Z轴均移动回机械原点；
2．X、Y、Z 向试切对刀（1）X轴方向对刀
①将工件、刀具分别装在机床工作台和刀具主轴上。
②转动主轴，快速移动工作台和主轴，让刀具靠近工件的左侧；
③改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为止，然后进行以下操作：
选择“” 翻到“相对坐标” 输入“X” 选择“起源”此
时相对坐标中的X值会变成“X0”。
④抬起刀具至工件上表面之上，快速移动，让刀具靠近工件右侧； ⑤改用手轮操作模式，让测头慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为止，记下此时机械坐标系中的 X 坐标值，如 120.300，然后进行以下操作： 选择“” 翻到“相对坐标” 输入“X60.15” 选择“预定”
此时相对坐标中的X值会变成“X60.15”。（2）Y轴方向对刀 操作与X轴同。
假设按上面同样的操作步骤后得出“Y55.63”。（3）Z轴方向对刀 ①转动刀具，快速移动到工件上表面附近；
②改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件上表面，直到发现有少许切屑为止，然后进行以下操作：
选择“” 翻到“相对坐标” 输入“Z” 选择“起源”此
时相对坐标中的Z值会变成“Z0”。
此时此刻，相对坐标值不再作改动。将刀具移到某一安全位置，假设移到相对坐标值显示为“X0、Y10.5、Z105.2”的位置处。（4）设偏置补偿 选择“”
“坐标系”光标移动到G54的位置上，输入相对坐标当前 值进行测量，具体操作如下：
输入“X0” “测量” 输入“Y10.5” “测量” 输入“Z105.2” “测量”
此时刀具偏置的补偿已经建立，等待操作者的调用后即生效。（5）调用坐标补偿 “MDI”
输入“M3 S1500；G90 G54 G01X0Y0Z100F1000” “循 环启动”
进给倍率慢慢打开
观察刀具轴移动的方向的趋势，判断是否会与机床、工件发生干涉如果没发生干涉或碰撞，此时，若“绝对坐标”与“相对坐 标”数值相同，证明对刀已经接近成功。
“MDI”
输入“M3 S1500；G90 G54 G01X0Y0Z0F1000” “循环
FANUC数控系统 篇3
关键词：FANCE数控系统电源故障机床电气
中图分类号：TM1文献标识码：A文章编号：1007-3973(2011)005-022-02
1.前言
FANUC数控系统输入电源故障是数控机床常见的故障之一，根据曾多次参与多种FANUC数控系统的机床维修，就自己浅薄的经验来看，提高维修人员的综合判断能力，将数控机床电气、机械各部分有机的综合起来整体考虑，是准确判断数控系统电源问题的一个较好方法，有利于快速解决维修过程中的难题。以下是电源常见故障分析。
2.接通总电源开关后，电源指示灯不亮
外部电源开关未接通；电源进线熔断器熔芯断或机床总熔断器熔芯断；机床电源进线断；机床总电源开关坏；控制变压器输入端熔断器熔芯断(或断路器跳)；指示灯控制电路中熔断器熔芯断或断线；电源指示灯灯泡坏。
机床设计时选择的空气开关容量过小，或空气，开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流；机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动。
3.FANUC输入电源故障
FANUC的数控系统，一般采用FANUC公司生产的“输入单元”模块，通过相应的外部控制信号，进行数控系统伺服驱动的电源的通、断控制。电源接通条件如下：
(1)电柜门互锁触电闭合。
(2)外部电源切换触电闭合。
(3)MDI／CRT单元的电源切断OFF按钮触电闭合。
(4)系统电源模块无报警，报警触点断开。
不符合以上条件之任何一条，则会出现电源断电故障：维修要点：FANUC6／11等系统的电源输入单元的元器件，除熔断器外，其他元器件损坏的几率非常小，维修时切勿轻易更换元器件。在某些机床上，由于机床互锁的需要，使用了外部电源切断信号，这时应根据机床电气原理图，综合分析故障原因，排除外部电源切断的因素，才能启动。
4.CNC电源单元不能通电
4.1当电源单元不能接通时，如果电源指示灯(绿色)不亮
(1)电源单元的保险熔断输入高电压，元器件损坏，造成短路或过流。
(2)输入电压低，检查输入电压，电压的允许值为AC200V±10％，50HZ±1HZ。
(3)电源单元不良，元器件损坏。
4.2电源指示等亮，报警灯也消失，但电源不能接通
电源接通条件如下：
(1)电源ON按钮闭合。
(2)电源OFF按钮闭合。
(3)外部报警接点打开。
4.3电源单元报警灯亮
24V输出电压的保险丝熔断：显示器屏幕使用+24v电压，+24v与地短路，显示器／手动数据输入板不良，或短路。
5.CNC电源单元不能通电
5.1当电源单元不能接通时，如果电源指示灯(绿色)不亮
(1)电源单元的保险熔断：输入高电压，元器件损坏，造成短路或过流。
(2)输入电压低：检查输入电压，电压的允许值为AC200V±10％，50HZ±1HZ。
(3)电源单元不良，元器件损坏。
5.2电源指示等亮。报警灯也消失，但电源不能接通电源接通条件如下：
(1)电源ON按钮闭合。
(2)电源OFF按钮闭合。
(3)外部报警接点打开。
5.3电源单元报警灯亮
(1)24V输出电压的保险丝熔断显示器屏幕使用+24v电压，+24v与地短路。显示器／手动数据输入板不良或短路。
(2)电源单元不良，检查步骤：
a.把电源单元的所有输出插头拔掉，只留下电源输入线和开关控制线。
b.把机床所有电源关掉，把电源控制部分整体拔掉。
c.再开电源，此时如果电源报警灯熄灭，那么可以认为电源单元正常，而如果电源报警灯仍然亮，那么电源单元坏。注意事项：16／18系统电源拔下的时间不要超过半小时，因为SRAM的后备电源在电源单元上。
(3)24V的保险熔断
a.+24V是提供外部输入／输出信号用的，参照下图检查外部输入，输出回路是否短路。
b.外部输入／输出开关引起+24V短路或补充I／O板不良。
(4)5V电源负荷短路，检查方法：
a.把+5V电源所带负荷一个一个地拔掉，每拔一次，必须关电源再开电源。
b.在拔掉任何一个+5V电源负荷后，电源报警灯熄灭，那么可以证明该负荷及其连接电缆出现故障，注意事项：当拔掉电机编码器的插头时，如果是绝对位置编码器，还需要重新回零，机床才能恢复正常。
(5)系统的印刷电流板上有短路。检查：用完用表测量+5V，+15V，+24D与OV之间的电阻必须在电源关的状态下测量。
a.把系统各印刷板一个一个的往下拔，再开电源，确认报警灯是否再亮。
b.如果当某一印刷板拔下后，电源报警灯不亮，那就证明该板有问题，需更换该板或维修。
c.对于O系统，如果+24D与OV短路，更换时一定要把输入／输出板与主板同时更换。
d.当计算机与CNC系统进行通信作业，如果CNC通信接口烧坏，有时也会使系统电源不能接通。
6.电源开关与机床开关后，电源不能接通
(1)电源输入端熔断器熔芯熔断或爆断(或自动开关跳闸)。
(2)机床电源进线断。
(3)机床总电源开关或电源开关坏。
(4)电气控制柜门未关好，开门断电保护开关动作。
(5)电气控制柜上的开门断电保护开关损坏或关门后与碰块接触不良。
7.控制电源故障
控制变压器无输入电压(输入端保险烧断或断路器跳)原因：变压器内部短路、过载线短路，电流过大无DC电流输出原因：因直流侧短路、过流、过压、过热等造成整流模块或直流电源损坏；整流电路有断线或接触不良电源连接线接触不良或断线控制变压器输入电源电压过高过低(超过±10％)或电压浪涌控制变压器损坏原因：熔断器，断路器的电流过大，没有起到保护作用：电源短路，串接：负荷过大，内部绕组短路，短路等。控制变压器副边熔断器熔断或爆断。
8.I／0無输入信号，+24V电源报警
+24V电源保险烧坏：I／O输入短路，检查输入+24V电源是否对地短路，排除故障；更换保险。I／O无输入信号维修：更换输入／输出板在机床运行中，控制系统偶尔出现突然掉电现象原因：电源供应系统故障维修：更换系统电源，更换电源输入单元。系统工作半个月或一个月左右，必须更换电池，不然参数有可能丢失：原因：电池是为了保障系统在不通电的情况下，不会丢失NC数据维修：检查确认电池连接电缆是否有破损存储板上的电池保持回路不良，请更换存储板。电池质量不好，更换质量较好的电池。
9.结语
从以上常见FANUC数控电源维修事例中。不难看出，对于较为复杂的数控机床来说，往往对维修人员的综合分析能力有较高要求，如果我们拘泥一格、就事而论，往往会舍本逐末，找不到问题的根源所在，数控系统的任何报警和故障都有可能是几个方面因素的相互作用造成的，我们必须善于透过表面现象，抓住问题的本质，快速、高效的解决这些故障，只有这样才能更好的保障数控机床的正常使用，为生产服务。
参考文献：
[1]郑小年，杨克，中，数控机床故障诊断与维护[M]，华中科技大学出版社，2005：76-78.
[2]栗洪志，喻坚，肖雄亮，数控机床FANUC系统故障的案例分析[J]，科技创新导报，2009，(28)：38-39.
FANUC数控系统 篇4
一、FANUC系统PMC介绍
FANUC系统可以分为两部分:控制伺服电机和主轴电机动作的系统部分的PMC及控制辅助电气部分的PMC。PMC与PLC非常相似, 因为专用于机床, 所以称为可编程序机床控制器。与传统的继电器控制电路相比较, PMC具有时间响应快, 控制精度高, 可靠性高, 控制程序可随应用场合的不同而改变, 与计算机的接口及维修方便等优点。另外, 由于PMC使用软件来实现控制, 可以进行在线修改, 所以有很大的灵活性, 具备广泛的工业通用性。
二、PMC功能作用
我们常说的数控系统中含有CNC和PMC两部分。其中CNC (Computer Numerical Control, 简称CNC) 部分是数控系统的核心部分。主要任务:第一, 对输入到数控系统的各种数据、信息进行相应算术和逻辑运算, 并根据运算结果, 通过各种接口向外围设备发出控制命令, 使用户程序得以执行;第二, 负责系统资源管理、任务的调度、零件程序的管理、人机界面管理、显示和诊断等任务, 保证系统内各功能部件的协调运作;第三, 担负着存储系统程序、零件程序和运算的中间变量以及管理定时及中断信号等功能。
PMC (Programmable Machine controller, 简称PMC) 部分是替代传统的机床强电部分的继电器逻辑电路, 利用逻辑运算功能实现各种开关量的控制。主要完成与逻辑运算有关的一些顺序动作的I/O控制, 具体功能体现为:一是接受数控系统的控制代码M (辅助功能) 、S (主轴功能) 、T (刀具功能) 等顺序动作信息, 对其进行译码, 转换成对应的控制信号, 控制辅助装置完成机床相应的开关动作, 如主轴的起停、工作台的交换、刀具的交换和切削液的开关等。二是接受机床控制面板和机床侧的I/O信号, 一部分信号直接控制机床的动作, 一部分信号送入数控系统CNC部分, 经其处理后, 输出指令控制数控系统的工作状态和机床的动作。例如, 操作模式的选择、机床急停、限位等。
CNC与PMC协调配合共同完成数控机床的控制。PMC体现形式为梯形图形式。
三、PMC信号地址定义
FANUC数控系统中PMC的信号可以分为:PMC与CNC之间的交换信号, PMC与机床侧的交换信号, 以及PMC内部的信号。它们之间的关系如图1所示。
(一) PMC与CNC之间的信号地址。
1. PMC送到CNC的信号。
作用:PMC逻辑运算后需要CNC处理的信号。定义符号:G地址范围:G0~G255
2. CNC送到PMC的信号。
作用:CNC根据PMC送过来的G信号经过系统软件处理后, 输出的状态信号。定义符号:F地址范围:F0~F255。注意事项:无论是PMC送到CNC的信号, 还是CNC送到PMC的信号其功能地址均是唯一的, 可以对其进行逻辑控制, 但不可以更改其定义内容。
(二) PMC与机床侧的信号地址。
1. PMC送到机床侧的信号。
PMC输出的控制机床执行动作的出口信号:定义符号:Y;地址范围:根据其使用的系统硬件不同有差别:一是当使用FANUC I/O LINK时:Y0~Y127;二是当使用内装I/O卡时:Y1000~Y1014。
注意事项:一是如果同时使用FANUC I/O LINK和内装I/O卡, 以内装I/O卡指定的地址有效。二是使用功能中可以根据机床需要, 在地址允许的范围内定义PMC送到机床侧的出口信号内容。具体定义详见机床的《电气说明书》。
2. 机床侧送到PMC的信号。
机床侧开关、状态信号等送至PMC的入口信号。定义符号:X地址范围根据和Y信号类似, 根据其使用的系统硬件不同有差别:一是当使用FANUC I/O LINK时:X0~X127;二是当使用内装I/O卡时:X1000~X1019。
注意事项:一是如果同时使用FANUC I/O LINK和内装I/O卡, 以内装I/O卡指定的地址有效。二是特定地址信号:实际应用中的急停信号、自动对刀检测信号、各进给轴返回参考点减速信号均有特定的地址指定, 不允许更改。其他的机床侧送到PMC的入口信号内容, 可以根据机床实际的需要进行定义。具体定义详见机床的《电气说明书》。
(三) PMC内部信号。
1.内部继电器。此区域内容为PMC梯形图编写中的内部中间继电器。定义符号:R地址范围:R0~R1100。
注意事项:此区域内容系统断电被清零, 系统再次上电被重新扫描。
2.计数器。此区域用于计数器的设定。定义符号:C地址范围:C0~C79。
注意事项:使用时4个字节为一组。
3.保持型继电器和非易失性存储器控制器。此区域用作保持型继电器以及PMC参数的设定。定义符号:K地址范围:K16~K19。
注意事项:一是K17~K19为PMC系统软件参数的设定。二是此区域内容即使系统断电, 存储器内的内容也不丢失。
4.数据表。使用此表存储非易失性数据。定义符号:D地址范围:D0~D1859。
5.定时器。可以在此区域中用PMC功能指令设定时间。定义符号:T地址范围:T0~T79。
注意事项:使用时2个字节为一组。
6.信息选择显示地址。此区域作为信息显示请求地址。定义符号:A地址范围:A0~A24。
注意事项:一是显示的信息数:字节数×8, 即25×8=200条;二是此区域内容系统上电时被清零, 系统重新刷新扫描。
四、PMC的功能指令
使用PMC基本指令进行编程时, 能实现各种逻辑关系的控制。但是有些功能, 如控制沿更短的路径方向旋转、M指令的读取与执行等等的控制, 就很难只通过执行位逻辑的基本指令来实现。功能指令刚好弥补基本指令的不足, 为更复杂的逻辑控制提供了可能, 使编程变得更容易, 阅读时更容易理解。
规格为PMC—SA3的PMC共提供66个功能指令, 表1列出了其中一部分功能指令。
五、应用举例
以XK715加工中心机床为例, 以下是其急停与操作方式PMC程序实例。
(一) 急停程序。
分析:X1008.4为急停信号输入地址, G8.4为PMC输出急停信号地址。当按下X1008.4即急停按钮, 机床急停, 第一级程序扫描结束。END1指令在顺序程序中必须给出一次, 可在第一级程序末尾, 当没有第一级程序时, 排在第二级程序开头。第一级程序仅处理短脉冲信号, 这些信号包括急停、各轴超程等。
(二) 操作方式程序。
分析:实现的操作方式有:MDI操作方式、DEIT操作方式、MEM操作方式、JOG操作方式、HANDLE操作方式、ZRN操作方式。
工作中, 工作人员通过了解PMC信号的含义, 读懂数控机床的梯形图, 通过PMC的诊断功能, 在不拆卸机床的情况下, 对数控机床的故障进行快速、准确的定位, 减少数控机床的故障停机时间, 进而提高生产效率和效益。
摘要：随着数控机床的日益推广与普及, 数控系统使用中的一些问题应运而生, 本文对FANUC数控系统的PMC地址信号进行了阐述, 帮助FANUC数控机床使用者提高系统的应用能力。
关键词：FANUC数控系统,PMC信号地址,梯形图
参考文献
[1]郁汉琪主编.电气控制与可编程序控制器应用技术[M].南京:东南大学出版社, 2003
[2]王永华编著.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008
[3]FANUC PMC梯形图编程手册[M].北京:北京发那科机电有限公司, 2004
[4]FANUC—PMC梯形图语言编程说明书[M].北京:北京发那科机电有限公司, 200
FANUC数控系统 篇5
关键词：FANUC系统；G10；优化
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）08-0009-03数控车削加工中工件加工的难点
在数控车削加工中，经常会有深圆弧槽类零件的加工，此类工件一直是数控车削加工中的难点，主要体现如下：
1.1 工艺繁琐
对于深圆弧槽的刀具选择，有时为了避免干涉问题，常采用左右外圆刀加工，这样既增加了工艺的复杂性，又降低了效率，对于两把刀拼接加工，还影响了工件质量，急待选择合理的刀具来解决此类问题。
1.2 编程复杂
对于深圆弧槽的编程，有时选用子程序编程，有时选用固定循环指令，但以上两种编程都存在一定的缺陷，使用子程序编程时，其编程方式受到限制，编程不够灵活。使用外圆车削固定循环指令编程时，因其指令固化，刀路比较固定，导致其空刀比较多，影响了加工效率，急待优化。优化方案
基于以上两点，本文提出解决此类零件加工的方案，从工艺和程序两个方面对此类加工实现优化。
2.1 工艺优化
传统的加工方案，可以先用切槽刀开粗去余量，然后再用左右偏刀来对接加工圆弧，如图1所示，这就不仅增加了工艺安排的难度，增加了加工成本，还降低了加工效率，同时给编程也增加了难度。
2.1.1 刀具优化方案
国内外实践已充分证明，可转位刀具是一种先进刀具。但是，只有掌握它的性能，正确合理使用，才能扬长避短，取得好的效益。推广可转位刀具，一方面是提高刀具的设计制造质量；另一方面，正确合理地使用也是非常重要的。本加工方案选择如图2所示圆弧车刀，这种圆弧车刀属可转位机夹刀，不需刃磨，所用刀片为统一标准，正常磨损后，可直接更换，不需调整程序，提高加工效率。
2.1.2 车刀选择原则
加工凹形轮廓时，车刀圆弧半径应小于或等于被加工凹形轮廓的最小半径，并根据所加工的槽的深度选择刀杆伸出端长度，以免与工件发生干涉。而加工凸形轮廓时，车刀圆弧半径应尽量取大，以利于提高刀具的强度。圆弧车刀可以用于车削内、外表面，特别适于车削各种光滑连接（凹形）的成形面。
2.1.3 刀片型号选择
根据GB/T 2076-1987《切削刀具可转位刀片型号表示规则》规定，可转位刀片的型号由代表一定意义的字母和数字代号按一定顺序排列组成，共有10个号位，每个号位的含义可查相关规定表格，选择适宜的刀片。
2.1.4 切削用量选择
厂家出厂的刀片已经经过无数次的切削试验，无需使用者再去花时间和成本进行切削试验，这就大大地降低了成本，只需根据刀片厂商提供切削参数，如：
f=0.5（0.3-0.8）mm/rev，Vc=220（150-300）m/min，括号前数值为厂家推荐值，括号内为参数最低值和最高值。操作人员使用的时候，可根据转速计算公式：
n=1 000 Vc/∏D；F=f×n
计算出主轴转速和进给量，配以合适的背吃刀量即可实现合理的切削加工。
2.2 程序优化
在手工编程加工中半径补偿值输入CNC储存器的方法主要是用手工方法，即用手动的方法将要使用的半径值从CRT面板中直接输入，这种方法输入的半径值是固定不变的。若用更改磨耗的方法进行加工则只能单次输入单次加工，不能够实现连续加工，这就影响了加工效率，若能实现连续更改磨耗，则将大大提高加工效率，同时降低编程的复杂性。
2.2.1 G10指令的应用
G10是FANUC系统提供给用户应用程序指令方式进行参数修改的指令，其功能强大，如刀具寿命管理、工件坐标修改、刀具补偿值修改等。但在日常的编程中却很少得到应用，如能应用得当，将大大方便编程，将参数变化的设定完成于编程阶段，并避免因参数设置不当而导致机器误动作等问题。在程序中用指令G10将对应的半径值输入到储存器内，通过变量的形式设半径值为一个变量再与G10对应，将不断变化中的半径值输入CNC储存器中，那么这个程序加工的轮廓可以实现不断的变化，在手工编程中这种编程是一个灵活而又强大的功能，特别当它与宏程序结合一起使用时，将更加显出它的功能方便。
G10可编程参数输入允许用户在程序中设置偏置，用G10代替手工输入刀具偏置，补偿、工件坐标系偏置等。对于车削，基主要格式有：
G10 P X Y Z R Q 绝对值模式编程
G10 P U V W C Q 增量值模式编程
P：设置的偏置号，在车削补偿页面中，几何G01表示几何偏置（绝对值），磨耗W01表示磨损偏置（增量值），为了便于区分，磨损偏置与几何偏置差10 000，即10 000以上为几何偏置，10 000以下为磨损偏置。P10001：表示几何页面中1号偏置（G01），P1表示磨损页面中1号偏置（W01）。
X Y Z：偏置寄存器表示X、Y、Z轴绝对值，Y轴适用于车铣复合中心。
U V W：偏置寄存器表示X、Y、Z轴相对值。
R：刀尖圆弧半径绝对值
C：刀尖圆弧半径相对值
Q：半径补偿偏置方位号。
例如：（1）G10 P10001 X0 Z0 R0 Q0清除几何页面中XZR值为0，刀补号清空。（2）G10 P1 X10 Z0 R0.4 Q3将磨耗页面中一号刀位磨耗X轴输入10，Z为0，刀尖半径输入0.4，刀尖方位输入3。
2.2.2 刀补编程
对于如图2所示的圆弧形车刀，圆弧开车刀上构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或轮廓误差很小的圆弧。在该圆弧上的每一点都是圆弧形车刀的刀尖，当切削加工时刀具切削点在刀尖圆弧上变动，因此，刀位点不在圆弧上，给手工编程带来了一定的麻烦。但若能使用刀补进行编程，则将大大降低编程的难度，优化了程序。而使用刀补编程，要解决好两个方面的问题。
①刀补的判断。G41为刀具左补偿：站在刀具路径上，沿着切削前进方向看，刀具偏在工件的左侧；G42为刀具右补偿：站在刀具路径上，沿着切削前进方向看，刀具偏在工件的右侧。
②刀尖方位的判断。刀尖方位的判断取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向的半径矢量不重合，假想刀尖的方位是由坐标系和切削时的刀具的方向决定的，刀尖方位图如图3所示，共有10种方位（0-9），对 于本案例，刀尖方位应为0或9。加工案例
本文试以形深圆弧槽的加工为例，如图4所示。
3.1 刀具的选择
选用球头车刀，刀杆型号为：EVJNR-2020K16
选用球头刀片，刀片型号为：RCMT0602MO-61
3.2 对 刀
使用试切法对刀，因为球头车刀刀位点在圆弧圆心点，而编程时是以图形轮廓进行编程的，所以在对刀时应以圆圆心点为对刀的基准点，且程序中必须增加刀尖圆弧半径补偿功能，在刀偏页面OFFSET，G01形状Z坐标处输入试切长度值Z3测量，在X坐标处输入（试切直径值+2×3 mm）测量，即完成圆弧车刀的对刀。
3.3 切削用量
切前用量见表1。
3.4 程 序
程序及注释说明见表2。
以上使用G10和宏语句编程实现了对磨耗的连续变化控制，只需按轮廓进行编程，即可实现磨耗的连续变化控制，从而完成深圆弧槽的粗精加工，程序语句简洁明了。在FANUC 0i Mate Tc CKA6140型卧式车床上试车完成验证，工件实物如图5所示，加工过程铁屑断屑合理，加工后各项精度指标达标。结语
对于深圆弧槽的加工，本文从加工工艺和程序两个方面进行优化。尤其在程序优化方面，通过G10对磨耗的连续自动控制，使程序更加简洁明了。
此外，G10还可以完全替代外圆单一循环指令G90和外圆仿形固定循环粗加工G73指令。在端面加工中，又可以替代端面单一循环指令G94，也可用于具备一定规律的多槽加工中，比如等矩多槽的加工，只需设定Z的磨耗为定值，连续不断变换，即可实现多槽的加工。G10指令使数控程序具有一定的柔性、开放性和可适应性，如果能够灵活运用，会使程序简便，并触类旁通，值得推广。
参考文献：
FANUC数控系统 篇6
【关键词】轴承位置；磨耗；精车；测量；尺寸精度
一、问题的提出
托辊是矿用皮带机的必要部件，托辊轴是托辊的主要部件（图纸如下），我校学生在2014年进行生产实习时加工一批托辊轴。托辊轴上?35处为安装轴承的位置，其上偏差为-0.007，下偏差为-0.017。也就是说最大尺寸为34.993，最小尺寸为34.983。在工厂里，该工序在磨床上进行加工，如果该处尺寸不合格，就成了废品。而我们在数控车床上进行加工，如何控制35处的尺寸精度是个难题。
在生产实习中，我们利用普车和数控车进行联合加工，加工工艺如下：
1、锯切下料40×323，长度留3mm余量。
2、CA6140普车加工：
①车端面，钻A型中心孔。
②测量总长，划线。
③调头，车端面，钻中心孔，保证总长320。
3、FANUC数控车床CAK6140上加工
①输入程序，机床锁，校验程序，进行首件校验。
②安装零件、刀具，采用“一夹一顶”工艺加工。
③进行对刀、验刀，不能碰尾座。
④自动运行，进行加工。
⑤调头，安装零件、采用“一夹一顶”工艺加工。修改程序，保证160尺寸。
⑥进行对刀、验刀，不能碰尾座。
⑦自动运行，进行加工。
参考程序如表1：
说明：
零件左右端程序相同，但应建立两个相同的程序，先加工右端，然后及时修改左端程序中Z方向尺寸，保证160尺寸。
二、解决问题的方法
在数控车机床上加工的零件精度很难保证，尤其是在进行产学结合时，必须保证成品率。我们仔细分析了数控车产生的精度误差主要原因如下：
1、对刀误差：用手轮进行对刀，在操作中不可避免的产生误差。
2、测量误差：对刀时用游标卡尺进行测量，有的工件圆柱度差，测量时也产生误差。
3、机床精度误差 ：机床主轴同轴度、导轨面平面度的产生的积累误差。
4、采用不同的切削用量产生的误差：同样的程序选择不同的切削用量，加工出的产品尺寸可能不一样。
5、零件装夹位置不同产生的误差：即使我们采用同一程序，粗车、精车下来，刀具产生的抗力不一致，因此零件的不同位置尺寸精度也不一样。
为了提高零件的成品率，通过我们的分析和探讨，认真研究FANUC數控车机床说明书，总结加工经验，采用以下方法保证加工精度：
1、在磨耗里输入0.5，也就是精车后加工余量仍有0.5mm。
2、精车完之后进行测量，如果实际尺寸是35.50，说明尺寸合格，需要将磨耗修改为0即可。如果实际尺寸是35.70，说明零件尺寸变大0.2，需要将磨耗修改为-0.2即可。如果实际尺寸是35.30，说明零件尺寸变小0.2，需要将磨耗修改为0.2即可。
3、在编辑状态将光标达到M05处，然后进行单段运行，系统会提示从中间开始吗？我们按回车执行，重新进行精车。
4、在精车段必须调用刀号，而且要有M03指令提供转速。
5、在粗车和精车程序之间，必须要有M05、M00指令，第二次精车完毕后重新进行测量，一般都能达到尺寸要求。
三、最后成果
在FANUC数控车机床上采用修改磨耗的方式来控制尺寸精度，基本上可以保证产品尺寸和表面光洁度达到要求，无需再到磨床上进行磨削，减少了加工工艺，产品质量满足要求，工作效率大大提高。
我们将这种方法应用到技能竞赛中和实习厂生产实践中，得到了领导的认可和肯定，值得推广应用。
作者简介
FANUC数控系统 篇7
1 螺旋铣削
螺旋铣孔作为一种新兴的制孔方式, 主要适合于较大孔径的孔加工。螺旋铣孔与传统铣孔或者钻孔有较大区别, 螺旋铣孔是X轴、Y轴在进行圆弧插补时, Z轴也同时进行插补, 其轨迹为螺旋线。切削时刀齿侧刃与底刃同时切削, 坡切角度不宜过大, 根据刀具底齿形状, 坡切角度一般为3°~5°, 选中过大的坡切角度可能会造成崩刃。螺旋插补时, 刀具切深较小, 加工余量稳定, 根据“小切深、大进给”的加工经验, 可以给予较大的经给量。利用刀具的中心线与孔德中心线的偏移来实现对不同孔径的加工。螺旋铣削具有切削力小, 一次加工精度高, 对于变孔径加工效率高, 比普通钻孔的表面质量好等优点, 在航空加工领域越来越广泛地被采用。
2 FANUC系统定制特殊循环
2.1 局部变量赋值
FANUC系统为局部变量的赋值提供了独立的列表, 将#1、#2、#3、……对应到字母A、B、C、……。如常用G代码指令G81X_Y_Z_R_F_, 其中X、Y、Z、R和F都对应着不同的变量。变量列表如表1所示。
2.2 G代码宏程序调用
在众多的G代码中, 有10个可以定义为特殊的用户宏程序, 这种宏程序由G代码调用。除了G65、G66和G67代码外, 可以从G01~G255中任意选择。当然要定义的G代码指令必须与系统自带G代码指令不同。不同的FANUC控制系统, 与G代码宏程序调用相关的系统参数不同, 以FANUC系统10/11/15系列为例, 其对应参数见表2。
2.3 调用G代码指令
将编写的宏程序命名为09010, 通过设置系统参数7050, 定义G101调用宏程序。格式为:
与系统自带的循环指令使用格式类似, 该指令一共有9个变量。X_Y_表示孔中心位置, 如果缺省以指令之前位置为圆心;D_表示铣削直径, 不可缺省;Z_表示螺旋铣削深度, 不可缺省;R_表示螺旋铣削起始高度位置, 不可缺省;A_表示坡切角度, 缺省为3°;F_表示进给速度, 不可缺省;H_表示刀具偏置号, 默认缺省;M_表示是否在最底层精铣一圈, 默认缺省。
3 螺旋铣孔宏程序编制
4 结论
通过定制螺旋铣孔固定循环指令, 可以利用手工高效编制各种规格的孔的螺旋铣削程序, 最大限度地发挥螺旋铣削加工孔的优势, 如果在车间各类FANUC机床上广泛定制螺旋铣孔固定循环, 必然会产生较大的经济效益。
摘要：FANUC系统允许用户自定义特殊循环, 通过编制螺旋铣孔宏程序, 并存储在FANUC系统中, 定义G代码指令进行调用。其可以方便快捷地实现螺旋铣孔加工。
关键词：螺旋铣削,宏程序,循环,G代码指令
参考文献
FANUC数控系统 篇8
只有掌握了直接编程的方法, 才能成功使用CAM辅助编程软件。而且由于CAM编程软件的后置处理功能相对较低, 有时其所编程序仍需人工修改。同时, 要熟悉并掌握几个基本的术语, 如数控、程序名、程序段、功能字、工艺分析等。只有掌握了数控加工的基本知识, 才可以对机械零件进行合理的工艺分析, 并利用相关的编程软件对零件进行程序的编制, 进而在机床加工出合格的产品。
1 典型轴类零件分析
下面对一典型的轴类零件进行工艺分析, 并在仿真软件中进行程序的编制。
1.1 图纸分析
如图1所示, 零件属于轴类零件, 毛坯尺寸φ55mm×100mm, 材料45。要求在CK7815型数控车床上对如图1所示零件进行程序的编制, 并在仿真软件中进行模拟。分析图纸可以看到, 零件属于轴类零件, 其中圆轴颈尺寸精度要求较高, 且其结构包括直线、凸圆弧、凹圆弧、倒角和螺纹等。零件长度方向的尺寸多数有尺寸精度要求。
通过分析可初步选掉头加工, 且一夹一顶的装夹方式。
1.2 刀具分析
通过对零件结构的分析, 可以看出零件尺寸多数要求精度较高, 且零件上面有退刀槽、螺纹、圆弧、倒角等结构, 因此可以选择如下刀具:选择粗加工外圆车刀1、精加工外圆车刀1、螺纹车刀1、切槽刀。所以, 选择4把车刀即可满足要求。
1.3 工艺路线分析
通过上述结构分析及刀具型号及数量的选择, 可以初步确定零件加工工艺路线如下: (1) 先加工左端尺寸; (2) 切4mm×2mm的槽; (3) 加工M30×1.5的螺纹; (4) 掉头粗加工右端面尺寸; (5) 精加工外轮廓面。
2 程序的编制
零件程序编制如下:
通过上述程序的编制, 即可加工出合格的零件。
3 仿真软件模拟操作
下面将上述程序输入到仿真软件中进行模拟加工。第一步, 打开仿真软件, 急停松开、开机、回原点操作 (回原点操作在数控加工中有非常重要的作用, 通过机床回原点, 才可建立机床坐标系, 有了机床坐标系, 编程才有意义) , 选择机床型号, 安装毛坯, 并选择加工用的刀具, 将刀具按照程序编制的刀号进行对照 (安装刀具时须保证安装的刀号与程序中刀号对应, 否则会引发严重加工事故) 。第二步, 将编好的程序输入到仿真软件中, 程序的输入有2种方式, 一种可在仿真软件的操作面板进行输入, 此方法比较接近机床实际操作的场景, 利于学习者熟悉实际加工环境下的操作, 但此方法编程速度较慢, 每一个指令都需要编程者利用面板输入;另一种可采用在电脑建立记事本的方式进行编制, 此方法可利用电脑键盘进行程序的输入, 输入速度较快, 但跟机床实际加工环境区别较大, 不利于学习者熟悉机床环境。第三步, 将程序在软件中进行模拟操作, 找出其中缺陷进行更改, 保存程序。第四步, 程序仿真加工。通过上述操作, 仿真软件的加工结果如图2所示。
本文用的仿真软件是宇龙 (FFAANNUUC 0i) 数控车仿真软件:宇龙仿真软件FFAANNUUCC 00II车床中坐标位置、与程序相关的操作、MMDDII功能、设定工件坐标系等操作与铣床的操作相同。其中, 对刀有关的操作对零件的加工有非常重要的影响。对刀的目的在于确定工件坐标系原点 (编程原点) 在机床坐标系中的位置, 车床中调用工件坐标系的方法有两种, 分别是G54~G59和T指令, 因此对刀设置也有2种方法。一般工艺人员将编程原点选择在工件右端面的中心。
4 结语
通过宇龙 (FANUC 0i) 数控车仿真软件, 以典型轴类零件为目标, 分析确定了加工工艺路线, 编制了合理的程序, 通过软件模拟操作, 对零件的加工工艺路线进行了仿真分析, 最终加工出了合格的产品。
参考文献
FANUC数控系统 篇9
数控机床是一种集机、电、液、气于一体的技术含量高且结构复杂的机床系统,通常都是企业中关键产品、关键工序的关键设备,一旦故障停机,其影响和损失往往很大。统计表明,CNC数控机床日常出现的故障多为电气故障,达80%[1]。故障的诊断、排除很大程度依赖数控机床的各类参数和数据。数控系统是数控机床的核心,数控系统的各种数据及参数是机床运行和数控加工必不可少的一部分,需要及时对其进行备份以防意外的丢失,造成不必要的损失。一旦发生故障,数据丢失,可以通过将所备份的数据恢复,迅速保证机床的正常运行。
目前汽车、机械制造行业使用广泛的数控系统有FANUC、SIEMENS、OKUMA等,数控系统数据传输常见的有通过RS232口、存储卡、USB接口、以太网络等进行存储和恢复。本文根据实际经验主要介绍FANUC系统的数据备份和传输的方法及应用特点。
2. FANUC数控系统数据结构
FANUC数控系统是目前多数机械制造行业使用广泛的数控系统,与其它数控系统不同之处在于无硬盘存储器,其数据是通过不同的存储空间存放数据文件[2]。FANUC数控系统的数据文件主要分为系统文件、MTB(机床厂)文件和用户文件,其数据结构见表1。目前数控设备逐渐向智能化、网络化发展,用存储卡、以太网络进行数据备份和传输是一种迅速、便捷的方法,应用越来越普遍。
系统文件和MTB文件存放在数控系统主板上的F-ROM(FLASH-ROM)中,F-ROM中的数据相对稳定,只要不是主板硬件损坏,是不会丢失的。但是,MTB文件是是机床厂的文件,FANUC公司不能恢复其数据,需要进行备份。用户文件数据是保存在存储器板上的S-RAM(静态存储器)中,在S-RAM中的数据由于断电后需要依靠控制单元上的电池进行保存,有易失性,如果发生电池失效或其它意外,会导致这些数据的丢失,需要备份。
因此,一旦数控系统中的数据丢失、参数误操作和人为修改后,要想恢复原来的值,如果没有详细准确的记录可查,就会造成比较严重的后果。做好这些重要数据的备份工作是恢复机床运行的关键之一。
3. 基于存储卡的数据备份与恢复
使用存储卡是数据备份的一种快捷简便的方式,也是数控系统维护人员必须掌握的方法之一。目前FANUC系统上均提供PCMCIA插槽,通过这个PCMCIA插槽可以方便的对系统的数据进行备份。使用存储卡进行数据备份时,首先要将20#参数设定为4(表示通过存储卡(M-CARD)进行数据交换);其次,必须准备一张符合FANUC系统要求的存储卡(工作电压为5V)[3]。
3.1 SRAM数据的备份与恢复
3.1.1 SRAM数据备份
(1)将存储卡插入存储卡接口上(NC单元上,或者是显示器旁边);
(2)显示系统引导画面(BOOT画面):接通机床电源的同时按两个软键(最右端的软键(NEXT键)及其左边的键)或者按数字键“6”和“7”键,进入BOOT画面,如图1所示;
(3)按软键[UP](上移)或[DOWN](下移),将光标移至“SRAM DATA BACKUP”(SRAM数据备份)处;
(4)按软键[SEL]则选择该项,进入“SRAM DATA BACKUP”画面,如图2示;
(5)按软键[UP]或[DOWN],将光标移至SRAM BACKUP(把数据存至存储卡),按软键[SEL],按[YES]则将数据备份到存储卡中,若要取消,则按[NO],即可中止该处理动作;
(6)等待数据备份完成后,将光标移至[END],按软键[SEL]选择该项,按[YES],则退出备份画面,SRAM数据备份完成;
(7)关闭电源后,取出存储卡,将存储卡中所备份的数据传到电脑中进行保存。
3.1.2 SRAM数据的恢复
(1)SRAM数据恢复操作按照前面数据备份1~4步骤进入“SRAM DATA BACKUP”画面;
(5)按软键[UP],[DOWN],将光标移至RESTORE SRAM(把存储卡数据恢复到SRAM中),按软键[SEL],按[YES]确认,则将存储卡数据恢复到SRAM中;若要取消,则按[NO];
(6)按照以上同样的方法退出画面,SRAM数据恢复完成。
3.2 FROM中数据的备份与恢复
3.2.1 FROM数据备份
(1)将存储卡插入存储卡接口上(NC单元上,或者是显示器旁边);
(2)进入引导系统画面(如图1):(按下显示器下端最右面两个软键,给系统上电);
(3)在系统引导画面选择所要的操作项“SYSTEM DATA SAVE”(用UP或DOWN键);
(4)在系统数据备份画面有很多选项,选择所要备份的数据项,按下[YES]键,数据则备份到存储卡中。例如:备份PMC程序时,选择数据项“PMC-RA”或“PMC-SB”(按[UP]或
[DOWN]),按软键[SEL],按[YES]键,即可将PMC程序备份到存储卡中;
(5)数据备份完毕后,按照上面介绍的方法退出BOOT画面。
3.2.2 FROM数据恢复
(1)如果要进行数据的恢复,按照相同的1~2步骤进入到系统引导画面;
(3)在系统引导画面选择第一项SYSTEMDATA LOADING;
(4)选择存储卡上所要恢复的文件;
(5)按[YES]键,所选择数据回到系统中;
(6)数据恢复完成后,按照上面介绍的方法退出BOOT画面。
3.3 应用及特点
基于存储卡的数据备份与恢复操作简便、快捷,主要适用于所备份的机床数量和数据较小、临时用途如调试机床等。使用存储卡备份时要进行格式化,以防病毒侵入损坏数控系统。
但是,存储卡所备份和恢复的数据是系统数据的整体,数据为机器码且为打包形式,不能在计算机上打开,备份处理的SRAM文件名称不能更改。其次,每张存储卡每次只能存储一台机床的SRAM数据,如果备份了一台机床的SRAM数据后,还想用同样的存储卡备份另一台机床的SRAM,就需要把原备份的SRAM文件拷贝到电脑里,然后把存储卡里的SRAM文件删除后再备份另一台机床的SRAM。否则,若直接去备份另一台机床的SRAM,则将原SRAM数据覆盖掉。这样,如果要备份多台机床的数据,存储卡需要多次插拔,数据进行多次的拷贝和存储分类。
4. 基于以太网的数据备份与恢复
FANUC系统配备有以太网口及PCMCIA网卡槽,通过以太网在PC机和CNC系统间进行数据备份和恢复比以前用RS232-C口传送要快得多,是一种非常便捷的方式。目前系统使用两种以太网:快速以太网板和PCMCIA网卡(SERVO CARD)。以太网板是在系统上增加的插板,有大容量半导体存储器(最大1GB)代替硬磁盘,主要用于与大容量数据设备(如PC机)连接,可以进行批量数据与信息的传送,如模具加工的大容量程序的传送。PCMCIA网卡为即插即用型,可作为临时用途,如调试梯形图、调试机床的进给伺服特性和主轴特性等。
4.1 基于以太网的数据备份与恢复
使用以太网或PCMCIA网卡进行数据备份和恢复首先应设定CNC和PC机的通信协议,即通过CNC系统侧的IP地址和PC机侧IP地址的设定,保证网络的链接正常;其次,用以太网线将PC机与CNC系统连接,在PC机上运行所需的通讯软件(如:FANUC系列CNC软件包,BOP、SDF、DATA SERVER等),按照参数设定步骤进行数据在CNC和PC机之间传输[4]。
CNC系统侧的IP地址的设定是在机床上的CNC系统画面进行。PCMCIA网卡和快速以太网板系统侧的IP地址设定方法是相同的,唯一区别在于进行数据传输时所使用的是何种以太网。首先,置CNC于MDI方式;其次,按下[SYSTEM]键,扩展建[]数次,显示以太网(ETHERNET)参数画面;
然后,根据CNC系统实际配置的硬件(内装以太网(EMBEDD)、PCMCIA网卡或以太网板(BOARD))进行选择,设定相应的以太网地址等参数。例如,系统使用的是以太网板,则按下[BOARD]按键,显示如图3所示画面;最后,将光标置于欲设定的参数项,输入设定值(图中的值作为参考)。
PC机侧IP地址设定方法与普通联网的计算机设定相同。在PC机的“网络连接”画面上,双击“本地连接”,设定局域网的属性。在internet协议(TCP/IP)的参数画面输入网络连接所具备的IP地址要求,设定完成后,点击确定,表示所设定的IP地址生效。
4.2 应用及特点
基于以太网的数据备份与恢复适用于企业机床联网、使用计算机进行网络化管理,可以在整个企业进行共享,提供充足的机床数据资源。应用该方法对于多台机床数据备份、大容量程序的传输更加快捷、准确、可靠。同时,可以避免使用RS232口、存储卡等经常插拔可能引起的接口故障及存储卡意外携带病毒的侵入等故障。基于以太网的数据备份与恢复为企业网络化生产及日常管理提供便捷的系统数据支持,是数控机床网络化管理与日常维护应掌握的方法之一。
5 结论
以上所介绍的使用存储卡、以太网对FANUC0i系列数控系统数据进行备份和恢复的各种方法,在企业中进行实施和运用,已经备份了上百种数控设备的数据,为设备的意外故障修复提供可靠的保障。因此,本论文所介绍的数据备份和恢复方法具有非常重要的实际意义,对保证企业生产正常运行提供充足的数据支持,使企业进一步提高生产效率,获得更高的经济效益。
参考文献
[1]于涛,范云霄.数字控制技术与数控机床[M].北京:中国计量出版社.2004.11.
[2]www.bj-fanuc.com.cn
[3]FANUC0i series维修说明书
FANUC数控系统 篇10
山东滨州渤海活塞股份有限公司主要生产发动机活塞产品, 对于活塞产品, 加工尺寸要求特别严格, 尤其是几个关键部位的尺寸。比如, 某型号活塞的外圆大点尺寸, 其控制公差为±2μm, 要保证这样的公差质量, 必须在生产中频繁地抽样检验, 并在最终检验时逐件检验。在全自动生产线上人为地频繁抽样检验和机床调整会严重影响自动加工的速度和节拍。为突破这一瓶颈, 设计工件自动检测机, 实现全工件的在线自动测量, 并将工件尺寸的变化数据实时反馈给加工机床, 实现加工尺寸自动修正补偿再加工。
1 系统原理
工件自动检测补偿系统原理如图1所示。
系统由三部分组成:工件自动检测机, 采用工控机加检测软件来采集工件的尺寸数据并处理, 采用PLC来控制检测机动作及与加工机床和机器人的信号交换处理;工件加工机床, 为采用FANUC Serise 0iTD数控系统的直线电机加工机床;工业机器人, 采用KUKA的关节机器人, 作为该自动生产线的主要传递和安装工具。
设计过程中, 不仅要考虑尺寸检测和反馈补偿, 还要考虑机床加工的稳定性和偶发因素。根据加工经验, 该加工机床加工的稳定性一般在±1μm之间, 所以在机床接收到检测数据进行加工补偿时不能每次都补偿, 应对公差范围内连续5个测量数据的平均值计算后进行补偿。另外, 对机床偶发因素导致的尺寸超出公差的工件, 判定为废品, 让机器人放入废品工位, 机床数据暂不补偿调整。当连续3只工件被判为废品时, 判定机床异常, 必须使机床进入停止状态进行人为调整。机床接收到检测数据后, 在PLC中进行准确的计算和判断, 使加工机床能够实时进行精确的补偿和调整。
2 系统设计
2.1 工件自动检测机
工件自动检测机的设计包括三部分:利用工控机和数据采集处理软件采集工件的测量数据, 进行相应处理, 利用SIEMENS S7-200 PLC控制检测机动作以实现工件测量;PLC将数据采集处理软件发过来的数据计算后与加工机床进行数据信号交换;PLC根据相应数据与机器人进行相应数据交换。
要将传感器测量的数据采集到工控机的数据采集处理软件中进行相应计算 (最小计算单位1μm) , 首先必须根据工件的公差范围在软件中进行相应设置。以±2μm的工件公差为例, 将±2μm以1μm为区间分成4个公差带, 对处于公差带外的数据进行超差报警处理, 将4个公差带及超差信号输出到PLC中, 不管测量数据处于哪种状态, 都激活相应公差带或超差数据, 并使PLC接收到相应信号。
PLC接收到相应数据后, 首先需要判断需要补偿多少并进行数据处理, 公差带对应的补偿值及信号输出如表1所示。
PLC处理完毕数据后, 等待机床状态信号, 当收到机床不在忙碌状态的信号时, 用Q0.2输出信号通知机床输出数据补偿信号。检测机与机床之间的输入、输出信号对应关系如图2所示。
PLC在处理完毕数据等待机床状态信号的同时, 将测量完成信号Q2.5与工件超差信号Q2.7输出到机器人控制系统, 机器人控制系统作出判断, 若Q2.5=1、Q2.7=0, 工件合格, 放入下一工序;若Q2.5=1、Q2.7=1, 工件超差, 放入废品工位。
2.2 工件加工机床自动补偿系统
工件加工机床所使用的系统为FANUC Serise 0iTD数控系统, 要将补偿信号转变成对应的具体补偿数据进行自动补偿, 需要利用该系统的宏程序功能, 包括宏加工程序和宏变量两部分。可以将需要补偿的具体数据设在宏公共变量#500—#506中 (如表2所示) , 并且将宏系统变量相对应的PMC→CNC的G信号在PMC中与检测机发来的补偿信号计算对应。FANUC中的PMC接收并处理检测机发来的补偿信号后, 触发相对应的G信号, 此时机床读取宏加工程序, 在程序中根据宏系统变量的触发条件调用相应的宏公共变量中的具体补偿数据, 实现在线加工补偿。宏系统变量与G信号对应关系如表3所示。
实现在线数据补偿的宏加工程序如下:
因为补偿的值是正负两种数据, 而PMC中只能进行BCD码或者二进制数据的计算, 所以必须将相应补偿数据进行对应的数据变换后再在PMC中进行计算处理。数据相应变换如表4所示。
数据变换后, 根据要求编制相应PMC程序。5次计数器设定、对应信号的赋值及求和计算、5次和后求平均数程序分别如图3、图4、图5所示。
补偿数据完成后, 需要将相应PMC变量赋值为“0”, 然后进行下一轮计算, 程序如图6所示。
最后进行超差数据的计算, 在计数器页面设定C0006=3, 当超差信号连续触发3次时, 机床停止加工并触发报警A0004.7:1047out of tolerance, 程序如图7所示。
3 结语
FANUC数控系统 篇11
1设备调试过程中出现的问题
我公司加工车间于2003年购置台湾乔福机械工业股份有限公司JET-40H型立式加工中心, 配置亘隆国际精机股份有限公司CNCT-40JF工作台, 加工中心使用FANUC 18M控制系统, 为5轴 (X、Y、Z、A、C轴) 立式加工控制中心, 连接PC端口为RS232端口。
由于公司人员变动, 交接不全, 造成该台加工中心调试完成后的数据备份丢失。而此次因为操作人员误操作的原因, 致使加工中心所有程序以及参数全部丢失。而能找的到数据备份为设备出厂时候的备份, 虽然大部分参数可以使用, 但对于正常加工, 有个别参数还是得进行调整。
2调试步骤
CNC数据存储卡中存储着以下数据:CNC参数、PMC参数、螺距误差补偿值、定制宏的变量值、刀具补偿值、部件程序 (加工程序、定制宏程序) 。其中CNC参数、PMC参数为加工中心的核心参数, 是加工中心能进行加工动作, 各轴间行动不会出现干涉的保证。
事先需要在控制装置正常运转时将这些数据输出到I/O设备。输入参数软件使用PCIN软件4.2版本, 设置为COM1口, 波特率使用4800, 数据位为7, 停止位为2。
2.1 CNC参数输入
CNC参数作为数控系统中比较重要的参数之一, 一般情况下会选择在最开始阶段传输该参数。其输入状态为选择紧急停止状态, 确认输入数据所需的参数没有错误, 具体步骤如下:
首先按数次OFFSETSETTING键, 再按下软键[SETING] (设定) , 出现设定屏幕。确认“PARAMETER WRITE (参数写入) =1”。然后按下SYSTEM键, 选择参数屏幕。使用串口R232传输数据, 所有参数均为系统默认参数, 但注意0103参数, 为传输波特率设定参数。数值对应波特率如表1。
选择好波特率后, 按下继续菜单键, 一般情况下默认传输波特率为9600, 参数0103值输入为11。最后按下[READ]软键, 再按下[EXEC]键, 开始输入参数。等参数的输入结束后, 一度切断电源, 然后再通电。
2.2 PMC参数输入
数控系统中, PMC参数即PLC梯形图, 具备数控系统中逻辑控制、时间控制及计数控制等多项控制功能的参数。其输入状态为选择紧急停止状态, 具体步骤如下:
首先, 关闭 (KEY4=1) 程序保护键, 按下功能键OFFSETSETTING, 再按下[SETING]软键, 出现设定屏幕。确认“PARAMETER WRITE=1”。
然后, 按下功能键SYSTEM, 再按下[PMC]软键。按下[PMCPRM]软键, 再按下[KEEPRL]软键。将光标对准在“K900/K17”上, 将第一位设为“1”。输入0 000001 0 INPUT。至此, 选定数据输入/输出的屏幕。
最后, 按下返回菜单键, 再按下继续菜单键。按下软键[I/O], 进行有关输入/输出的参数设定。在“CHANNEL”条目处, 键入1 INPUT, 选择输入/输出设备的通道1。在“DEVICE”处, 按下[FDCAS], 选择软盘。在“FUNCTION”处, 输出数据, 按下[READ]软键。按下软键[EXEC], 开始输入PMC参数。
2.3螺距补偿值输入
每台加工中心都为多轴控制, 进行加工, 因为轴的移动精度都是靠丝杠的加工精度控制, 而丝杠的加工由于加工工艺以及加工技术的因素, 不可能做到每根丝杠的螺距完全一样, 那么就只能由数控系统进行精度控制, 从而有的螺距补偿值, 每台加工中心的螺距补偿值一般都不一样, 该值一般都由设备厂家在设备出厂的时候已经调试好。为保证加工中心的精度, 故加工中心的螺距补偿值也是加工中心的一个比较重要的参数。
螺距补偿值输入的步骤如下:
首先, 松开紧急停止按钮, 在选择EDIT模式下。与上条目相同地确认设定屏幕的“PARAMETER WRITE=1”。按下功能键PROG, 再按下软键[PRGRM] (程序) , 出现程序内容显示屏幕。再按下软键[ (OPRT) ]、[F SRH]) , 按下3、[EXEC], 选择螺距误差补偿值的文件。
然后, 按数次功能键SYSTEM, 再按下软键[PARAM]、[PITCH], 出现螺距误差值的设定屏幕。按下软键[ (OPRT) ], 再按下键。按下[READ]软键, 再按下[EXEC]键, 开始输入螺距误差补偿值。
等读取结束后, 按功能键OFFSETSETTING 2次, 出现设定屏幕, 将“PARAMETERWRITE”重新设为“0”。
2.4宏程序输入
加工中心使用宏程序为定制宏程序, 且在加工中一般不改动, 在设备投入使用前调试人员将宏程序设为No.9000到No.9999, 这段程序系统中设置了保护命令参数, 且初始是处于保护状态, 直接传输这些宏程序会出现系统报警提示。修改参数NO3202#4就可以隐藏你的9000~~9999程序。
加工中心回复参数后PASSWD值为0, 那么只需要修改NO3202#4的值, 就可以传输No.9000到No.9999的程序段了。具体输入步骤如下:
在确认已经选择EDIT方式的情况下, 关闭 (KEY2=1) 程序保护键, 按下功能键PROG, 再按下软键[PRGRM], 出现程序内容显示屏幕。然后, 按下软键[ (OPRT) ]键, 输入O (O) 程序编号 (比如9000) , 按下[READ]软键, 再按下[EXEC]键, 开始输入定制宏变量值。程序编号指定尚未使用的编号。
输入完成后, 选择机床操作面板的MEMORY方式, 按下循环开始按钮。当执行程序时, 宏变量值即被设定。按下功能键OFFSETSETTING和继续菜单键, 再按下软键[MACRO], 出现定制宏变量的显示屏幕。按下9000软键[NO SRH], 显示出变量编号9000号, 确认定制宏变量值已经正确设定。
2.5加工中心设备调试、校准
在加工中心参数和宏程序都输入系统后, 输入MDI指定后, 加工中心能正常运作。但是还需要调整加工中心各轴的原点, 以及加工原点。该台设备的宏程序工件是依据加工坐标系原点为依据, 所以必须校准工件加工坐标系原点。具体调试步骤如下:
(1) 调整加工中心机械原点位置。在手动模式下, 将加工工作台X、Y轴以及Z轴移动到合适的位置, 修改参数1815#5#4值, 将X、Y、Z轴值修改为1。断电重启系统, 则加工中心原点设置完毕。
(2) 调整加工中心反向间隙。将千分表底座固定在不和轴一起移动的位置, 将表头架在工作台基准位置, 在手轮模式下, 用倍率×10慢慢向一个方向摇动手轮, 记下手轮旋转的数值, 以及确定工作台向一个方向移动。再向相反的方向摇动手轮, 记下工作台反向第一次移动时, 手轮旋转过的数值。然后将该数值×10输入到1851参数相应的轴参数中。
(3) 调整加工中心加工坐标系原点。该台加工中心在当初设计时, 宏程序的编写都是依据加工坐标系为基础编写的, 则加工加工坐标系原点 (也就是相对原点) 数值也是一个比较重要的参数。
完成以上调试以及调整后, 加工中心基本上具备了工件加工的功能。在加工中心加工工件的过程中, 可能会出现在加工工件圆弧时, 圆弧中心会出现台阶或者出现一圈凹槽。出现这种情况是因为在加工圆弧时, 移动的X轴在变向时, 系统轴补偿值 (反向间隙补偿值) 不正确, 需要重新调整加工中心或者设备轴的反向间隙值。
3结束语
数控系统的数据备份、传输是作为一个电气维修人员必备的技能, 随着数控技术的发展, 其操作也变得越来越方便, 快捷。熟悉, 并时刻做好接受先进信息技术的准备, 是现在电气工程师需要的能力以及生存的能力。
摘要：本文主要阐述针对FANUC 18M系统参数数据恢复以及相应数控设备调试步骤。对重要的各个系统参数类型做了比较详细的解释, 以及在调试过程中遇见的部分常见问题做了阐述。能更快的对数控设备初学者及相关系统实际操作经验不足的技术人员掌握该项技术有比较大的意义。
关键词：FANUC,数控,参数,调试,数据恢复
参考文献
[1]杨中力.数控机床故障诊断与维修[M].天津:天津理工大学出版社, 2008.
[2]孙伟.数控设备故障诊断与维修技术[M].北京:北京国防工业出版社, 2008.
[3]沈兵历承兆.数控系统诊断与维修手册[M].北京:北京机械工业出版社, 2009.