fanuc數(shù)控系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；數(shù)控系統(tǒng)；參考的；返回故障；報(bào)警

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 10-0195-01

fanuc公司自成立以來(lái)，不斷推出高水平的數(shù)控技術(shù)，近年來(lái)，這種數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床加工中的應(yīng)用比例也在不斷增加。然而，沒(méi)有任何一種技術(shù)是毫無(wú)缺陷的，它們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中難免會(huì)發(fā)生這樣那樣的故障，由此可見，事先了解FANUC數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)床加工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的典型故障不僅可以在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)解決，還能幫助企業(yè)結(jié)合自身的發(fā)展?fàn)顩r合理的引進(jìn)使用這種數(shù)控系統(tǒng)。

一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)床加工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

能夠成為多數(shù)制造業(yè)企業(yè)的新型寵兒，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)必然有它別具一格的特點(diǎn)。在以往的FANUC數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用大板結(jié)構(gòu)，不過(guò)，新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)。FANUC專用的LSI，不僅可以提高集成度和可靠性，還有利于降低成本。每一CNC裝置上可配上多種控制軟件，適用于多種機(jī)床，而這種CNC裝置體積通過(guò)采用面板裝配式、內(nèi)裝式PMC（可編程機(jī)床控制器）不斷減小。此外，在插補(bǔ)、加減速成和診斷等方面FANUC數(shù)控系統(tǒng)都在不斷增加新的功能。

二、FANUC數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)床加工中的典型故障和排故過(guò)程

FANUC數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床加工中會(huì)發(fā)生一些典型的故障，因此在排故之前一定要根據(jù)綜合因素來(lái)診斷故障發(fā)生的原因，只有進(jìn)行全面的分析，根據(jù)現(xiàn)有故障進(jìn)行排查診斷才能采取行之有效的排故措施，真正的解決故障而不會(huì)引起其他部件再發(fā)故障。

（一）進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障

1.TG報(bào)警：TG紅燈點(diǎn)亮

故障現(xiàn)象：電機(jī)的速度異常，不按指令進(jìn)行出現(xiàn)失速或者暴走的現(xiàn)象，由此判斷，從指令至速度的反饋一路，均存在致使故障發(fā)生的原因。

排故過(guò)程：（1）如果是單軸結(jié)構(gòu)，則可通過(guò)互換單元來(lái)進(jìn)行判斷故障存在于控制單元還是電機(jī)自身，若為雙軸，則將各軸指令線和動(dòng)力線對(duì)調(diào)，通常來(lái)說(shuō)，單元出現(xiàn)故障的比率較大。（2）假如通電之后就出現(xiàn)報(bào)警，那故障有可能存在于主回路晶體管。然后使用萬(wàn)用表進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，并更換晶體管模塊；但若是報(bào)警情況出現(xiàn)在高速，而低速運(yùn)轉(zhuǎn)正常，那極有可能是電機(jī)或者控制板發(fā)生故障，這些可以利用交換伺服單元的方法來(lái)判別。（3）更換隔離放大器A76L-0300-0077。（4）觀察報(bào)警情況的頻率高低，如果頻率較高，即報(bào)警不斷則是單元或是控制板故障，否則故障可能存在于電機(jī)自身。

2.放電回路過(guò)熱：顯示5

故障現(xiàn)象：內(nèi)部放電電阻、外部放電電阻或變壓器的熱保護(hù)開關(guān)跳開

排故過(guò)程：（1）查內(nèi)部放電電阻上的熱保護(hù)開關(guān)是否斷開。（2）查外部放電單元的熱開關(guān)是否斷開。（3）查變壓器的熱保護(hù)開關(guān)是否斷開。（4）如果無(wú)外接放電電阻或變壓器熱開關(guān)，檢查RC-R1和TH1-TH2是否短接（應(yīng)短接）。

3.斷路器跳開：BRK燈亮

故障現(xiàn)象：主回路的兩個(gè)無(wú)保險(xiǎn)斷路器檢測(cè)到電流異常并跳開，或檢測(cè)回路有故障。

排故過(guò)程：（1）正常情況下，ON燈亮綠色，因此應(yīng)檢查回路電源輸入端的無(wú)保險(xiǎn)斷路器是否跳開。（2）若跳開且無(wú)法閉合，判斷主回路存在短路，應(yīng)細(xì)致查看主回路的整流橋、大電容、晶體管模塊等。（3）控制板報(bào)警回路出現(xiàn)故障

4.風(fēng)扇報(bào)警：LED顯示PMM（425報(bào)警）

故障現(xiàn)象：伺服放大器檢測(cè)到內(nèi)部冷卻風(fēng)扇故障。

排故過(guò)程：（1）觀察內(nèi)部風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，如停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則將風(fēng)扇拆下觀察其清潔程度，若存在污垢可用汽油或酒精洗干凈后再安裝。（2）檢查風(fēng)扇電源線的連接狀況，是否正確。（3）更換風(fēng)扇，如果進(jìn)行更換后依舊存在報(bào)警情況，則更換伺服放大器。

（二）主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障

缺相：LED顯示AL-04

故障現(xiàn)象：主軸3相交流200V如果有一路沒(méi)有，控制板就可檢測(cè)到并發(fā)出04號(hào)報(bào)警。

排故過(guò)程：（1）用萬(wàn)用表檢查三相交流200V是否正常。（2）首先，使用萬(wàn)能表來(lái)檢查三相交流200V和三個(gè)輸入保險(xiǎn)是否存在異常，如果保險(xiǎn)燒斷，則及時(shí)更換。同時(shí)，檢查主回路是否存在短路位置，通常是晶體管模塊的后面部分有短路位置，同時(shí)檢查控制板的驅(qū)動(dòng)回路波形。（3）如果三相保險(xiǎn)及電壓都正常，檢查控制板與單元的連接插座是否接觸好。（4）測(cè)量控制板上的雙二極管DBG1-DBG6，如果有短路或斷路的情況需及時(shí)更換，若一切正常，更換光偶PC6-PC11。

（三）更換主控制板或送修

1.過(guò)載報(bào)警（AL-09）

故障現(xiàn)象：控制板檢測(cè)到晶體管散熱器的溫度過(guò)高，或檢測(cè)回路故障。

排故過(guò)程：（1）觀察檢測(cè)故障現(xiàn)象與時(shí)間長(zhǎng)短是否有關(guān)，若故障出現(xiàn)與長(zhǎng)時(shí)間開機(jī)后，在停機(jī)之后并沒(méi)有報(bào)警信號(hào)發(fā)出，則判斷是電機(jī)的負(fù)載過(guò)大，因此應(yīng)檢查機(jī)械負(fù)載或電機(jī)或切削量是否太大。（2）用萬(wàn)用表測(cè)量控制板的插座CN5的6、7腳應(yīng)該是短路的，若開路，檢查單元上熱控開關(guān)是否損壞，如果存在短路現(xiàn)象，則更換控制板上的HY4（RV05）。（3）控制板上可能有斷線，可檢查與CN5的6、7腳連線。

2.風(fēng)扇報(bào)警（LED顯示，PMM顯示425報(bào)警）

第2篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：410#報(bào)警 411#報(bào)警 FANUC系統(tǒng)

數(shù)控機(jī)床編碼器、光柵尺、反饋電纜伺、服放大器、伺服電機(jī)或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)往往系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)誤差過(guò)大報(bào)警，如FANUC系統(tǒng)的410#報(bào)警和411#報(bào)警。

410#報(bào)警：SERVO ALARM：n- TH AXIS- EXCESS ERROR

報(bào)警解釋：①第n軸的停止位置偏差值超過(guò)參數(shù)1829的設(shè)定值。②在簡(jiǎn)易同步控制中，同步補(bǔ)償量超過(guò)參數(shù)8325的設(shè)定值。

411#報(bào)警：SERVO ALARM：n- TH AXIS- EXCESS ERROR

報(bào)警解釋：第n軸移動(dòng)時(shí)的位置偏差值超過(guò)參數(shù)1828的設(shè)定值。

一、工作原理

如圖1所示，在數(shù)控機(jī)床進(jìn)行伺服控制的過(guò)程中，系統(tǒng)的移動(dòng)指令經(jīng)脈沖分配處理，進(jìn)入誤差寄存器，對(duì)誤差寄存器的數(shù)值遞增，通過(guò)伺服的速度回路以及電流回路，由伺服放大器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使安裝在電機(jī)后面的增量式編碼器發(fā)出數(shù)字脈沖，反饋到伺服放大器，通過(guò)FSSB光纜由進(jìn)入誤差寄存器，對(duì)誤差寄存器的數(shù)值進(jìn)行遞減，正常情況下誤差寄存器里的數(shù)值始終保持在一定范圍以內(nèi)，伺服停止時(shí)，誤差寄存器的數(shù)值為0。如果移動(dòng)指令或編碼器反饋兩者中有一個(gè)沒(méi)有，就會(huì)造成誤差寄存器里的絕對(duì)數(shù)值過(guò)大，在移動(dòng)時(shí)，如果誤差寄存器里的絕對(duì)數(shù)值>參數(shù)1828里設(shè)定的數(shù)值，機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)411報(bào)警，在停止時(shí)如果誤差寄存器里的絕對(duì)數(shù)值>參數(shù)1829里設(shè)定的數(shù)值，機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)410報(bào)警。誤差寄存器的數(shù)值可以在FANUC系統(tǒng)的診斷 300號(hào)看到。

圖1 誤差計(jì)數(shù)器的讀數(shù)過(guò)程

二、故障原因

通過(guò)以上分析可知，每當(dāng)伺服使能接通，或者軸定位完成時(shí)，都要進(jìn)行上述誤差比較。當(dāng)以上誤差比較超值后，就會(huì)出現(xiàn)410#報(bào)警，即停止時(shí)的誤差過(guò)大。當(dāng)伺服軸執(zhí)行插補(bǔ)指令時(shí)，指令值隨時(shí)分配脈沖，反饋值也隨時(shí)讀入脈沖，誤差計(jì)數(shù)器隨時(shí)計(jì)算實(shí)際誤差值。當(dāng)指令值、反饋值其中之一不能正常工作時(shí)，均會(huì)導(dǎo)致誤差計(jì)數(shù)器數(shù)值過(guò)大，即產(chǎn)生411#移動(dòng)中誤差多大報(bào)警。

那么哪些環(huán)節(jié)會(huì)導(dǎo)致上述兩種情況的發(fā)生呢？通過(guò)維修記錄的統(tǒng)計(jì)，多數(shù)情況下是發(fā)生在反饋環(huán)節(jié)上。另外機(jī)械過(guò)載、全閉環(huán)振蕩等都容易導(dǎo)致上述報(bào)警的發(fā)生，現(xiàn)將典型情況歸納如下：①編碼器損壞；②光柵尺放大器故障；③光柵尺臟或損壞；④反饋電纜損壞，斷線、破皮等；⑤伺服放大器故障，包括驅(qū)動(dòng)晶體管擊穿、驅(qū)動(dòng)電路故障、動(dòng)力電纜斷線虛接等；⑥伺服電機(jī)損壞，包括電機(jī)進(jìn)油、進(jìn)水、電機(jī)匝間斷路等；⑦機(jī)械過(guò)載，包括導(dǎo)軌嚴(yán)重缺油，導(dǎo)軌損傷、絲杠損壞、絲杠兩端軸承損壞，聯(lián)軸器松動(dòng)或損壞等。

三、實(shí)例分析

實(shí)例1：某FANCU 0iTB數(shù)控系統(tǒng)半閉環(huán)控制數(shù)控車床，Z軸移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)411#報(bào)警。首先通過(guò)伺服診斷畫面觀察Z軸移動(dòng)時(shí)的誤差值。通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)Z軸低速移動(dòng)時(shí)位置偏差數(shù)值尚未得到及時(shí)調(diào)整就出現(xiàn)了411#報(bào)警。這種現(xiàn)象是比較典型的指令與反饋不協(xié)調(diào)，有可能是反饋丟失脈沖，也有可能是負(fù)載過(guò)大而引起的誤差過(guò)大。

由于是半閉環(huán)系統(tǒng)，所以反饋裝置就是電動(dòng)機(jī)后面的脈沖編碼器，該機(jī)床使用FANCU 0iTB數(shù)控系統(tǒng)，并且X和Z軸均配置αi系列數(shù)字伺服電機(jī)，所以編碼器的互換性好，并且比較方便，因此維修人員首先更換了兩個(gè)軸的脈沖編碼器。但是完成后故障依舊存在，初步排除了編碼器問(wèn)題。通過(guò)查線、測(cè)量，確認(rèn)反饋電纜即連接也沒(méi)有問(wèn)題。視線轉(zhuǎn)向機(jī)械部分，技術(shù)人員將電機(jī)與機(jī)床脫離，將電動(dòng)機(jī)從聯(lián)軸器上拆下，通電旋轉(zhuǎn)電機(jī)，無(wú)報(bào)警，排除了數(shù)控系統(tǒng)和伺服電機(jī)故障。檢查機(jī)械傳動(dòng)部分，使用扳手手動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠很沉，明顯超出正常值，說(shuō)明進(jìn)給軸傳動(dòng)鏈存在機(jī)械故障，通過(guò)鉗工檢修，修復(fù)Z軸絲杠機(jī)械問(wèn)題，重新安裝電動(dòng)機(jī)，機(jī)床工作正常。

實(shí)例2：某FANUC 0iMC系統(tǒng)半閉環(huán)立式數(shù)控銑床，Y軸解除急停開關(guān)后數(shù)秒隨即產(chǎn)生410#報(bào)警。

410#報(bào)警是由于停止時(shí)誤差過(guò)大引起的，一般也是由于反饋、驅(qū)動(dòng)、機(jī)械這三種因素引起的。凡是這類誤差過(guò)大的報(bào)警，首先要觀察伺服運(yùn)轉(zhuǎn)（SV-TURN）畫面。通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)松開急停開關(guān)后“位置偏差”數(shù)值快速加大，并出現(xiàn)報(bào)警，此時(shí)機(jī)床竄動(dòng)一下并停止。

如何快速簡(jiǎn)易的判斷位置編碼器故障？可以先按下急停開關(guān)，用手動(dòng)或借助工具使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，如果SV-TURN畫面中位置偏差也跟著變化，說(shuō)明編碼器沒(méi)有問(wèn)題。使用此方法，通過(guò)伺服診斷畫面看到反饋脈沖良好，基本排除脈沖編碼器及反饋環(huán)節(jié)的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，通電時(shí)間不長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)溫升可達(dá)60～70度。通過(guò)搖表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)線圈對(duì)地短路，更換電機(jī)后，機(jī)床工作正常。

四、結(jié)語(yǔ)

在系統(tǒng)出現(xiàn)410#或411#報(bào)警的時(shí)候，要檢查伺服放大器、編碼器、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)的動(dòng)力電纜和編碼器的反饋電纜、伺服軸的機(jī)械負(fù)載等方面的情況。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：直流調(diào)速；主電路；參數(shù)；選型

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

數(shù)控機(jī)床FANUC 6主軸驅(qū)動(dòng)直流調(diào)速系統(tǒng)是一種雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，通過(guò)“電流控制環(huán)（ACR）+速度控制環(huán)（ASR）”的方式，對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞進(jìn)行調(diào)速。其主回路電源部分采用V-M（晶閘管-電動(dòng)機(jī)調(diào)速）方式，可靠性高、快速性好、成本較低[1]。但是該方式需要長(zhǎng)期承受過(guò)電壓、過(guò)電流及電壓電流的階躍變化，對(duì)于相關(guān)元器件的性能要求較高，因此在主電路元件的參數(shù)選型設(shè)計(jì)中需要經(jīng)過(guò)精確、復(fù)雜的計(jì)算。利用傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式，既麻煩又容易出錯(cuò)。本文主要針對(duì)這一問(wèn)題提出優(yōu)化改造方案，并利用MatLab軟件建立主電路器件參數(shù)的快速計(jì)算及仿真分析程序，可用于機(jī)床的設(shè)計(jì)、改造和維修中，大大減少了計(jì)算工作量，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 晶閘管整流主電路的計(jì)算原理

FANUC 6主軸驅(qū)動(dòng)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。圖中的UPE為晶閘管可控整流組件，通過(guò)觸發(fā)器GT控制觸發(fā)脈沖的導(dǎo)通時(shí)間，從而改變供電電壓Ud，根據(jù)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式[2]可知轉(zhuǎn)速將會(huì)平滑調(diào)整。

作為V-M方式的核心組件，晶閘管整流器的性能決定了整流電壓的效果。由于晶閘管是單向?qū)щ姡虼艘@得四象限運(yùn)行，需要采用正逆兩組全控整流電路。所以晶閘管會(huì)反復(fù)承受反向過(guò)電壓、過(guò)電流以及快速電流電壓換向變化，如果晶閘管選擇不當(dāng)或者保護(hù)裝置、散熱方式設(shè)計(jì)不合理就會(huì)容易被損壞。

晶閘管整流主電路的選型計(jì)算主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容，分別是：

1.1 整流變壓器參數(shù)的計(jì)算

整流變壓器的相關(guān)參數(shù)主要有二次相電壓U2φ和二次側(cè)容量S，是變壓器選型的設(shè)計(jì)依據(jù)，通過(guò)計(jì)算的參數(shù)范圍可查詢現(xiàn)有的電力變壓器產(chǎn)品規(guī)格來(lái)選定設(shè)備。

變壓器二次相電壓U2φ的計(jì)算公式為

U （s）= （1）

其中，Udmax為整流電壓；nΔU為晶閘管正向?qū)▔航担ǔＨ?；αmin為最小控制角，對(duì)與可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)通常取30°；電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)β通常取0.9；A為理想情況下整流電壓與二次電壓之比，C為線路接線方式系數(shù)，Udl為變壓器短路電壓比，100kVA以下時(shí)Udl=0.05，I2 / I2e為變壓器二次側(cè)過(guò)載倍數(shù)λ。

變壓器二次側(cè)容量S計(jì)算公式為

S = 3U2？準(zhǔn) I2 （2）

對(duì)于三相橋式整流電路其二次電流I2的計(jì)算公式為

I2 = 0.816IN λ （3）

其中，IN為主電路額定電流。

1.2 晶閘管參數(shù)的計(jì)算

晶閘管選型的主要參數(shù)依據(jù)為額定電壓UTN和額定電流IT。

三相全控橋式整流電路元件峰值電壓UTM計(jì)算公式為 U = U （4）

晶閘管額定電壓UT N計(jì)算公式為

U = （2～3）U （5）

額定電流IT計(jì)算公式為

I = （1.5～2） × 0.367 × λ?I （6）

1.3 平波電抗器參數(shù)的計(jì)算

為了保證電流的整流效果穩(wěn)定平滑，需要串入帶氣隙的鐵心電抗元件，稱為平波電抗器。其主要參數(shù)包括：

滿足電流連續(xù)時(shí)的臨界電感值L1計(jì)算公式為：

L = K （7）

其中，K1為電路臨界電感計(jì)算系數(shù)，對(duì)于三相全控橋式電路通常取0.693。

滿足脈動(dòng)要求時(shí)的臨界電感值L2計(jì)算公式如下：

L = （8）

其中，UdM /U2φ為電壓脈動(dòng)系數(shù)，對(duì)于三相整流電路通常取0.46；fd為輸出最低頻率分量的頻率值通常取300HZ；Si為電流脈動(dòng)系數(shù)，對(duì)于三相整流電路通常取5%～10%。

負(fù)載電動(dòng)機(jī)的電樞電感LD計(jì)算公式為：

L = K （9）

其中，KD為計(jì)算系數(shù)，對(duì)于無(wú)補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)一般取8～10；UN、IN、nN為電機(jī)的額定指標(biāo)；P為電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)。

變壓器漏電感LB的計(jì)算公式為：

L = K （10）

其中，KB為計(jì)算系數(shù)，對(duì)于三相全控橋電路通常取3.9。

平波電抗器實(shí)際電感LK的計(jì)算公式為：

LK = max （L1，L2） - （2LB+LD） （11）

2 主電路參數(shù)選型模型建立及計(jì)算

根據(jù)上述的計(jì)算原理，現(xiàn)以下列數(shù)據(jù)為例說(shuō)明如何進(jìn)行整流主電路參數(shù)選型。

負(fù)載電機(jī)額定數(shù)據(jù)：PN=21KW，UN=220V，IN=51.5A，nN=1500 r/min，Ce = 0.1353Vmin/r。電機(jī)電樞電阻Ra=0.33Ω，允許過(guò)載倍數(shù)λ=1.5。電樞回路總電阻RΣ = 0.9Ω，電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm = 0.055 s。整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)Ts =0.0017 s，電流反饋系數(shù)β = 0.1294V/A，電流濾波時(shí)間常數(shù)Toi = 0.0025 s，電磁時(shí)間常數(shù)Tl = 0.038 s，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α = 0.0067Vmin/r，轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)Ton = 0.014 s，轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn≤8%。晶閘管裝置放大系數(shù)Ks = 36。

2.1 整流變壓器參數(shù)計(jì)算

2.1.1 變壓器次級(jí)相電壓U2？準(zhǔn)

由公式（1）可得：

U （s）= =125V

2.1.2 變壓器次級(jí)容量S2

由公式（2）可得：

S =3U I =3×125×0.816×51.5×1.5=2363VA

取變壓器次級(jí)容量S2為30KVA。

2.2 晶閘管參數(shù)的選擇

2.2.1 額定電流IT

由公式（6）可得：

I =（15～2）×0.367×51.5×1.5=（42.5～56.7）A

取額定電流IT為50A 。

2.2.2 額定電壓UTN

由公式（4）可得：

U = ×125=306V

所以，由公式（5）可得晶閘管額定電壓額定電壓為U =（2～3）U =（2～3）306=（612～918）V

取額定電壓UTN為800V。

2.3 平波電抗器的計(jì)算

2.3.1 臨界電感L1

由公式（7）可得：

L = 0.693× = 33.64（mH）

2.3.2 臨界電感L2

由公式（8）可得：

L = × ×10 =5.93（mH）

2.3.3 電動(dòng)機(jī)電樞電感LD

由公式（9）可得：

L = 10 =7.12（mH）

2.3.4 變壓器電感LB

由公式（10）可得：

L = 3.9× =0.47（mH）

2.3.5 平波電抗器實(shí)際電感LK

由公式（11）可得：

LK = max（L1，L2） - （2LB+LD） = 25.58 mH，故取26mH。

3 MatLab參數(shù)快速計(jì)算程序建立

將上述計(jì)算模型通過(guò)MatLab程序化，并將相關(guān)的設(shè)計(jì)用表數(shù)據(jù)建立為配套數(shù)據(jù)文件，由程序完成自動(dòng)查閱并根據(jù)程序化的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)，從而大大加快了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)的工作量。為了提高程序的組態(tài)能力和復(fù)用性，還可以將主計(jì)算程序封裝為函數(shù)由外部程序通過(guò)參數(shù)傳遞進(jìn)行調(diào)用，以下是部分的程序段關(guān)鍵源代碼。

3.1 將實(shí)例數(shù)據(jù)以參數(shù)傳遞的形式進(jìn)行函數(shù)調(diào)用

clc

%**********************************

S_N_S=2/100；S_N_D=10；

S_N_Sigma_n=8/100；S_N_Sigma_i=5/100；

S_N_Delta_N=10/100；S_N_Delta_N2=8/100；

S_N_Ts=1；

S_Ks=36；

S_Pn=21*1000；S_Un=220；S_In=51.5；S_Nn=1500；S_Ra=0.33；S_lambda=1.5；

S_R_sigma=0.9；S_Tm=0.055；

S_Toi=0.002；S_Ts=0.0017；S_Ton=0.01；

S_Alpha=10/S_Nn；

S_Beta=10/（S_lambda*S_In）；

%***********************************

Solution（S_N_S，S_N_D，S_N_Sigma_n，S_N_Sigma_i，S_N_Delta_N，S_N_Delta_N2，S_N_Ts，S_Ks，S_Pn，S_Un，S_In，S_Nn，S_Ra，S_lambda，S_R_sigma，S_Tm，S_Toi，S_Ts，S_Ton，S_Alpha，S_Beta）；

3.2 變流變壓器容量的計(jì)算和選擇

ra=In*R_sigma/Un；

U2 = （Un*（1+ra*（lambda-1）） + 2*1） / （2.34*（0.9*cos（30*pi/180）-0.5*0.05*lambda））；

I2=lambda*0.816*In；

S=3*U2*I2/1000；

3.3 平波電抗器的設(shè)計(jì)

Lm=1000*（0.46*140）/（2*pi*300*0.1*In）；

Li=（0.693*U2）/（0.05*In）；

La=1000*（10*220）/（2*2*Nn*In）；

Lb=（3.9*U2*0.05）/In；

if Lm>Li

Lk=Lm；

else

Lk=Li；

end

Lk=Lk-La-2*Lb；

L_sigma=Lk+La+2*Lb；

通過(guò)與FANUC 6主軸驅(qū)動(dòng)直流調(diào)速系統(tǒng)Simulink仿真設(shè)計(jì)程序[3]對(duì)接可形成完整的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)鏈，如圖2所示這樣就能夠直觀地看到主電路當(dāng)前的元件參數(shù)選型對(duì)于整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)主要性能的最終影響，真正實(shí)現(xiàn)“所見即所得”的快速虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)。

4 結(jié)論

本文討論了如何建立數(shù)控機(jī)床FANUC 6主軸驅(qū)動(dòng)直流調(diào)速系統(tǒng)主電路器件選型計(jì)算模型，并利用MatLab軟件提出了工程計(jì)算的程序化與校正模型快速仿真分析相結(jié)合的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模式。使工程人員能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的初始數(shù)據(jù)輸入，就可立即得到參數(shù)選型的計(jì)算結(jié)果和數(shù)據(jù)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)性能影響的仿真效果。為實(shí)際工程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)維修改造提供了快速、理想的自動(dòng)化操作平臺(tái)，提高了設(shè)計(jì)效率，降低了設(shè)計(jì)成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 王兆安等. 電力電子技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

第4篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵字】數(shù)控系統(tǒng)；主流系統(tǒng)；認(rèn)識(shí)體會(huì)

當(dāng)前，西門子（SIEMENS）與發(fā)那科（FANUC）都是很好的數(shù)控系統(tǒng)，占據(jù)了大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)，都為中國(guó)的數(shù)控機(jī)床業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。兩相比較，西門子（SIEMENS）對(duì)環(huán)境要求比較高，發(fā)那科（FANUC）能更好的用于工業(yè)環(huán)境。另一方面，從易用性的角度出來(lái)，西門子（SIEMENS）的數(shù)控系統(tǒng)一般功能較多，西門子840D是20世紀(jì)90年代后期的全數(shù)字化高度開放式數(shù)控系統(tǒng)，它的人機(jī)界面更易操作，更易掌握，軟件內(nèi)容更加豐富，具有高度模塊化及規(guī)范化的結(jié)構(gòu)。840D的計(jì)算機(jī)化、驅(qū)動(dòng)的模塊化和驅(qū)動(dòng)接口的數(shù)字化，這三化代表著當(dāng)今數(shù)控的發(fā)展方向。應(yīng)用于眾多數(shù)控加工領(lǐng)域，能實(shí)現(xiàn)鉆、車、銑、磨等數(shù)控功能。其采用32位微處理器，實(shí)現(xiàn)CNC控制，可完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。最多可控制31個(gè)軸（最多31個(gè)主軸）。其插補(bǔ)功能有樣條插補(bǔ)、三階多項(xiàng)式插補(bǔ)、控制值互聯(lián)和曲線表插補(bǔ)，這些功能為加工各類曲線曲面類零件提供了便利條件。840D系統(tǒng)提供有標(biāo)準(zhǔn)的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Window98/2000下開發(fā)自定義的界面。此外，2個(gè)通用接口RS-232可使主機(jī)與外設(shè)進(jìn)行通信，用戶還可通過(guò)磁盤驅(qū)動(dòng)器接口和打印機(jī)并行接口完成程序存儲(chǔ)、讀入及打印工作。通過(guò)RS-232接口可方便地使840D與西門子編程器或普通的個(gè)人電腦連接起來(lái)，進(jìn)行加工程序、PLC程序、加工參數(shù)等各種信息的雙向通訊。它的硬件結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊、模塊化，軟件內(nèi)容更加豐富，功能更強(qiáng)大，其軟件系統(tǒng)開放式系統(tǒng)理念的一個(gè)重要特點(diǎn)是，可以在數(shù)控核心部分，使用標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具對(duì)用戶指定的系統(tǒng)循環(huán)和功能宏進(jìn)行調(diào)整，代表并引領(lǐng)著當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。因此， SEIMENS數(shù)控系統(tǒng)最突出的優(yōu)勢(shì)在于功能非常豐富和強(qiáng)大，它是一個(gè)全數(shù)字化、高度開放的系統(tǒng)，因此，設(shè)備制造商可以比較容易地在進(jìn)行二次開滿足不同的應(yīng)用需求。

發(fā)那科（FANUC）數(shù)控系統(tǒng)也很典型，其系統(tǒng)穩(wěn)定易用，操作界面友好，實(shí)用性很強(qiáng)，發(fā)那科更加容易上手， 應(yīng)用非常廣泛。常見的FANUC O系列，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。FANUC系統(tǒng)具有主軸控制回路為位置閉環(huán)控制，主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與攻絲軸（Z軸）進(jìn)給完全同步，從而實(shí)現(xiàn)高速高精度攻絲。復(fù)合加工循環(huán)可用簡(jiǎn)單指令生成一系列的切削路徑。比如定義了工件的最終輪廓，可以自動(dòng)生成多次粗車的刀具路徑，簡(jiǎn)化了車床編程。適用于切削圓柱上的槽，能夠按照?qǐng)A柱表面的展開圖進(jìn)行編程?？芍苯又付ㄖT如直線的傾角、倒角值、轉(zhuǎn)角半徑值等尺寸，這些尺寸在零件圖上指定，這樣能簡(jiǎn)化部件加工程序的編程?？蓪?duì)絲杠螺距誤差等機(jī)械系統(tǒng)中的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償數(shù)據(jù)以參數(shù)的形式存儲(chǔ)在CNC的存儲(chǔ)器中。CNC內(nèi)裝PMC編程功能，PMC對(duì)機(jī)床和外部設(shè)備進(jìn)行程序控制。機(jī)床隨機(jī)存儲(chǔ)模塊可在CNC上直接改變PMC程序和宏執(zhí)行器程序。由于使用的是閃存芯片，故無(wú)需專用的RAM寫入器或PMC的調(diào)試RAM。

國(guó)內(nèi)中高端用戶大多采用的即是SEIMENS、FANIC等這些國(guó)際知名公司的數(shù)控系統(tǒng)，尤其是在制造業(yè)這樣的生產(chǎn)線上，這些品牌的數(shù)控系統(tǒng)占據(jù)著中高端的主流市場(chǎng)，主流數(shù)控系統(tǒng)以SEIMENS 840D和820D數(shù)控系統(tǒng)為代表，我所在的公司于2006年全面啟動(dòng)新廠搬遷建設(shè)，一期、二期購(gòu)置了多臺(tái)當(dāng)今主流數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)口數(shù)控設(shè)備，設(shè)備非常先進(jìn)，目前共有數(shù)控機(jī)床幾十臺(tái)，其中有大約1/3的數(shù)控機(jī)床是歐洲一些國(guó)家的廠商生產(chǎn)的，所配備的數(shù)控系統(tǒng)大部分是當(dāng)今主流的SEIMENS 840D系統(tǒng)，占整個(gè)車間數(shù)控系統(tǒng)的70%以上，還有部分是FANIC數(shù)控系統(tǒng)，從2008年投產(chǎn)使用到現(xiàn)在，單從數(shù)控系統(tǒng)來(lái)看，我認(rèn)為：SEIMENS 840D系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、功能較強(qiáng)、程序比較完善；發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮得特別好，而且NC程序也比較容易理解。SEIMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于計(jì)算機(jī)化，驅(qū)動(dòng)的模塊化，控制與驅(qū)動(dòng)接口的數(shù)字化，這也代表著當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。它的硬件結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊、模塊化；軟件內(nèi)容更加豐富，功能更強(qiáng)大。SEIMENS 840D可用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制，其典型特征是德國(guó)NILES公司的N40、N50車銑復(fù)合加工中心，其數(shù)控系統(tǒng)具有大量的控制功能，如鉆削、車削、銑削、磨削以及特殊控制，這些功能在使用中不會(huì)有任何相互影響。

當(dāng)然，相對(duì)來(lái)說(shuō)，西門子數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格較高，在我廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中穩(wěn)定性不夠好，特別是系統(tǒng)報(bào)警故障、電源模塊和伺服驅(qū)動(dòng)模塊容易燒壞等出現(xiàn)的故障，對(duì)我們的生產(chǎn)尤其是維修工作影響較大，有時(shí)要花費(fèi)大量費(fèi)用用于請(qǐng)外國(guó)專家修理和更換部件，費(fèi)用比較工時(shí)比較大。一年少則一次多則大約會(huì)發(fā)生多次此類情況。能盡量將所有技術(shù)資料進(jìn)行漢化，這樣更有利于其技術(shù)和產(chǎn)品的推廣。

在這幾年的大批量生產(chǎn)工作中，數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮得特別好是日本的FANIC系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備，而且其使用的年數(shù)比這些新購(gòu)置的設(shè)備早，NC程序也比較容易理解，價(jià)格也較便宜。FANIC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。其數(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力，其工作環(huán)境可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，對(duì)自身的系統(tǒng)采用了比較好的保護(hù)電路，因此可以說(shuō)適應(yīng)性很強(qiáng)，很潑辣。

在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)單位工作現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的維修和調(diào)整問(wèn)題還是比較頻繁的，這些問(wèn)題帶來(lái)的維修費(fèi)用和停產(chǎn)損失一直是生產(chǎn)單位十分頭痛和無(wú)法承受的損失，生產(chǎn)單位也迫切希望供應(yīng)商、商能積極地幫助解決這些問(wèn)題，特別是加強(qiáng)技術(shù)和應(yīng)用方面的培訓(xùn)，包括操作、編程、調(diào)整和維修等。另外，用戶對(duì)備件儲(chǔ)備、快速響應(yīng)服務(wù)等也提出了一些期望。相信數(shù)控系統(tǒng)將來(lái)也會(huì)進(jìn)一步降低成本價(jià)格，提高集成性、可靠性和操作的舒適性，體積更加密集型、系統(tǒng)柔性和開放性及拓寬功能會(huì)更加全面，最終將大大提高數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)能力的效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李佳特.NC技術(shù)的回顧與展望[J].設(shè)備管理與維修，2006（1）.

第5篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：FANUC；數(shù)控機(jī)床；主軸；PLC

數(shù)控機(jī)床的控制部分由CNC和PLC組成。實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)于工件各坐標(biāo)軸幾何運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)字控制由CNC完成；機(jī)床輔助功能的順序控制由PLC完成。數(shù)字控制和順序控制二者缺一不可，它們之間可以通過(guò)規(guī)定的接口信號(hào)進(jìn)行相互間的信息交互[1]，分工合作實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床各項(xiàng)功能的控制，完成加工任務(wù)。主軸運(yùn)動(dòng)的控制主要包括主軸起?？刂?、主軸正反轉(zhuǎn)控制和主軸轉(zhuǎn)速高低的控制等。對(duì)于數(shù)控車削中心，主軸一般還應(yīng)具備C軸功能；對(duì)于鏜銑加工中心，為了方便機(jī)械手換刀，還要求主軸具備準(zhǔn)停功能。主軸控制一般由數(shù)控系統(tǒng)中的PLC來(lái)完成[2]。目前，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率較高。FANUC數(shù)控系統(tǒng)對(duì)主軸的控制信號(hào)有兩種形式：串行主軸和模擬主軸。FANUC公司生產(chǎn)的主軸電機(jī)及其與之配套的驅(qū)動(dòng)器采用串行主軸控制；非FANUC公司生產(chǎn)的主軸電機(jī)，可以由變頻器驅(qū)動(dòng)，采用模擬主軸控制[3]。模擬主軸比串行主軸更為經(jīng)濟(jì)，所以對(duì)模擬主軸的運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行研究具有重要意義。本文以FANUC0iMate-TD系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床作為載體，通過(guò)編制PLC程序，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)模式下模擬主軸的起停及正反轉(zhuǎn)控制。

一、控制要求

在手動(dòng)操作模式即JOG方式下，通過(guò)數(shù)控機(jī)床操作面板上的按鈕“主軸點(diǎn)動(dòng)”“主軸正轉(zhuǎn)”“主軸停”“主軸反轉(zhuǎn)”能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的主軸運(yùn)動(dòng)。在自動(dòng)操作模式即“MEM”“MDI”“DNC”等方式下，通過(guò)運(yùn)行加工程序中的M03（主軸正轉(zhuǎn)）、M04（主軸反轉(zhuǎn)）和M05（主軸停）指令實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸的自動(dòng)控制。

二、控制方式

（一）手動(dòng)控制。數(shù)控機(jī)床上的操作面板通過(guò)I/OLink總線與PLC相連[4]。操作面板上的主軸控制按鍵為PLC的輸入信號(hào)。PLC會(huì)對(duì)信號(hào)輸入端進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，輸入信號(hào)經(jīng)PLC邏輯處理后，向機(jī)床側(cè)及系統(tǒng)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床側(cè)的執(zhí)行元件動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸的控制功能；同時(shí)，PLC也會(huì)向操作面板輸出控制信號(hào)，令相應(yīng)按鍵的指示燈亮。（二）自動(dòng)控制。主軸的M輔助功能控制是由加工程序發(fā)出的控制命令，例如，M03、M04、M05等，經(jīng)PLC處理后輸出去控制主軸電機(jī)工作。M指令的執(zhí)行過(guò)程如下：CNC讀到加工程序中的M指令時(shí)，就輸出相應(yīng)的M指令信息。FANUC0i-D系統(tǒng)M代碼輸出地址為F10～F13[5]。通過(guò)系統(tǒng)讀取M代碼的延時(shí)時(shí)間后，CNC輸出M代碼選通信號(hào)F7.0。PLC接收到M代碼選通信號(hào)后，執(zhí)行譯碼。譯碼結(jié)束后，運(yùn)行順序程序，執(zhí)行相應(yīng)的M代碼功能。M功能執(zhí)行結(jié)束后，PLC向CNC發(fā)送輔助功能結(jié)束信號(hào)G4.3。CNC收到G4.3信號(hào)后，經(jīng)過(guò)輔助功能結(jié)束延長(zhǎng)時(shí)間，切斷系統(tǒng)的M代碼選通信號(hào)F7.0。M代碼選通信號(hào)斷開后，切斷輔助功能結(jié)束信號(hào)G4.3，然后系統(tǒng)切斷M代碼輸出信息信號(hào)。至此，該條M指令執(zhí)行完畢。

三、PLC程序設(shè)計(jì)

（一）M代碼譯碼程序。加工程序中的輔助功能代碼必須經(jīng)過(guò)PLC譯碼后才能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。M03、M04、M05的譯碼程序，如圖1所示。功能指令DCNV將CNC傳送過(guò)來(lái)的M代碼轉(zhuǎn)換成BCD代碼的形式，再通過(guò)譯碼指令DEC令某中間繼電器為1，每個(gè)中間繼電器對(duì)應(yīng)一個(gè)M代碼。這里的R200.3、R200.4、R200.5分別對(duì)應(yīng)的是M03、M04、M05。圖1M代碼PLC譯碼程序（二）主軸起停及正反轉(zhuǎn)控制程序。手動(dòng)和自動(dòng)模式下主軸起停及正反轉(zhuǎn)控制的PLC程序，如圖2所示。系統(tǒng)處于JOG模式時(shí)，F(xiàn)3.2置1，按下操作面板上的主軸點(diǎn)動(dòng)按鍵（X11.3）或主軸正轉(zhuǎn)按鍵（X11.5），會(huì)使得主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)輸出信號(hào)Y3.6以及主軸正轉(zhuǎn)按鍵上的信號(hào)燈輸出信號(hào)Y7.2置1，則電機(jī)正轉(zhuǎn)且正轉(zhuǎn)按鍵上的信號(hào)燈亮。按下主軸停止按鍵(X11.2)，會(huì)使得輸出信號(hào)置0，則主軸電機(jī)停并且信號(hào)燈滅。同理，按下主軸反轉(zhuǎn)按鍵（X11.6），會(huì)使主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)Y3.5以及主軸反轉(zhuǎn)按鍵上的信號(hào)燈輸出信號(hào)Y7.4置1，則電機(jī)反轉(zhuǎn)且反轉(zhuǎn)按鍵上的信號(hào)燈亮。自動(dòng)控制模式下，通過(guò)圖1所示譯碼程序輸出的中間繼電器結(jié)果來(lái)控制主軸電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。M指令執(zhí)行情況為：執(zhí)行M03時(shí)中間繼電器R200.3置1，從而使得Y3.6置1，電機(jī)正轉(zhuǎn)；執(zhí)行M04時(shí)中間繼電器R200.4置1，從而使得Y3.5置1，電機(jī)反轉(zhuǎn)；執(zhí)行M05時(shí)，R200.5的常閉觸點(diǎn)會(huì)將主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)斷開，從而實(shí)現(xiàn)停機(jī)。

四、結(jié)論

該P(yáng)LC程序通過(guò)在FANUC0iMate-TD系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床上調(diào)試驗(yàn)證，完全能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。本文為FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床模擬主軸基本運(yùn)動(dòng)的控制提供了有效的思路和方法，也為機(jī)床維修技術(shù)人員提供了相關(guān)問(wèn)題的維修指導(dǎo)。在機(jī)床維修的過(guò)程中，監(jiān)控PLC程序的執(zhí)行情況以及信號(hào)地址的實(shí)時(shí)狀態(tài)，對(duì)主軸及其它輔助功能的故障診斷和處理能夠起到指導(dǎo)性作用。

參考文獻(xiàn)：

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第6篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；維修；教學(xué)效果

數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用機(jī)（械）、電（氣）、液（壓）、氣（動(dòng)）、光（電）等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化的產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及的知識(shí)面廣，加之?dāng)?shù)控機(jī)床的種類較多，數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)各不相同，這就給《數(shù)控機(jī)床維修》的教學(xué)帶來(lái)了困難。而中職學(xué)校學(xué)生的基礎(chǔ)相對(duì)薄弱、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺(jué)性不高，對(duì)這樣的學(xué)生，為使其熟練掌握數(shù)控機(jī)床故障維修的基本技能，就迫切需要調(diào)整教學(xué)模式和教學(xué)方法。本文將從以下幾個(gè)方面講述中職學(xué)校數(shù)控機(jī)床維修教學(xué)的方法。

一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師。要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，單靠老師進(jìn)行“學(xué)一門、愛一門”等空洞的說(shuō)教沒(méi)有多大作用。通過(guò)幾年教學(xué)實(shí)踐，我總結(jié)出以下幾方面心得。

1.理論教學(xué)和實(shí)踐技能相結(jié)合，充分引起學(xué)生的關(guān)注和思考。在授課過(guò)程中，采用以市場(chǎng)占有率較高的FANUC數(shù)控系統(tǒng)為實(shí)習(xí)教學(xué)平臺(tái)，老師先進(jìn)行實(shí)際操作，并講解注意事項(xiàng)和教學(xué)重點(diǎn)，讓學(xué)生切實(shí)感受到老師所講的內(nèi)容，這樣邊講邊練，并隨時(shí)提出問(wèn)題，讓學(xué)生真正體會(huì)到“學(xué)以致用”。例如在講FANUC數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，我把FANUC數(shù)控系統(tǒng)功能模塊分解，然后將FANUC數(shù)控系統(tǒng)硬件組成部分一一展現(xiàn)在學(xué)生面前，并講授每一個(gè)硬件的原理和作用是什么，它們的連接關(guān)系是怎樣的，最后，我又將這些拆下的硬件歸位，重新將它們組裝完畢，然后啟動(dòng)FANUC數(shù)控系統(tǒng)?？粗鴶?shù)控機(jī)床的正常啟動(dòng)，同學(xué)們充滿著好奇、被深深吸引，激發(fā)了興趣，學(xué)習(xí)起來(lái)自然而然。

2.讓學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。例如在講授內(nèi)容前我先巧設(shè)問(wèn)題：“數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)屬于系統(tǒng)的軟件，依據(jù)我們的常識(shí)出現(xiàn)問(wèn)題后如何處理？”從而引入數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，然后再引出數(shù)控機(jī)床通過(guò)什么存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份，U盤？硬盤？還是其它？它的數(shù)據(jù)備份和計(jì)算機(jī)中的文件存儲(chǔ)有何區(qū)別等問(wèn)題，這樣環(huán)環(huán)相扣，和現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系，把學(xué)生吸引到你所設(shè)計(jì)的問(wèn)題上來(lái)，讓他跟著你的思路和特定的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的過(guò)程就變的“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”了。

二、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容的安排，優(yōu)化教學(xué)資源

一個(gè)好的教學(xué)內(nèi)容的安排，能起到事半功倍的效果。

1.把握教學(xué)重點(diǎn)，有的放矢。通過(guò)維修數(shù)控機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料的分析，我知道對(duì)于FANUC數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床而言，大部分的故障發(fā)生在PMC與I/O接口、強(qiáng)電電路和機(jī)械部分。因此，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和安排上，把教學(xué)的重點(diǎn)放在這些內(nèi)容上。這些易發(fā)生故障的部位“看得見、摸得著”，易于學(xué)生動(dòng)手練習(xí)維修。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較容易接受和理解，也容易讓學(xué)生覺(jué)得“學(xué)有所成”，利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。

2.注重教學(xué)手段的開發(fā)和應(yīng)用。針對(duì)數(shù)控機(jī)床維修的教學(xué)設(shè)備一般比較昂貴，且傳動(dòng)部件精度要求高和部分器件不便拆卸的特點(diǎn)，我就用相機(jī)或錄像機(jī)，利用外出學(xué)習(xí)、參觀或自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐的機(jī)會(huì)，積累一些視頻資料，并制作相關(guān)的電子課件等教學(xué)資源，借助于多媒體教學(xué)手段，將抽象的知識(shí)和一些生產(chǎn)實(shí)例傳授給學(xué)生，使學(xué)生獲得感官認(rèn)識(shí)和相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，并達(dá)到舉一反三，觸類旁通的學(xué)習(xí)效果。

3.注重課程優(yōu)化設(shè)置。由于中職學(xué)校學(xué)生的基礎(chǔ)較差，理解和接受能力不高，在教學(xué)過(guò)程中，常常會(huì)碰到學(xué)生在學(xué)習(xí)后面的知識(shí)時(shí)，以前學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)有時(shí)也忘得差不多了，很難維持知識(shí)的連貫性。例如學(xué)生先學(xué)完《電力拖動(dòng)》、《普通機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)》等課程，再學(xué)習(xí)《數(shù)控機(jī)床維修》這門課程的話，在實(shí)際教學(xué)中不可避免的要復(fù)習(xí)，甚至重新講解前面所學(xué)的內(nèi)容，這就使教學(xué)的難度加大，也造成了教學(xué)實(shí)踐的重復(fù)和浪費(fèi)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中我將數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、電氣控制、PMC等專業(yè)課程內(nèi)容重新安排，課程中用到哪些知識(shí)點(diǎn)，我就講授那部分知識(shí)。這有利于學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，知識(shí)的連貫性和完整性也得到很大提高，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

三、注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新才能

.現(xiàn)代社會(huì)知識(shí)創(chuàng)造、更新的速度非?？?，這就要求我們必須重視學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，注重的是探究精神的形成、發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過(guò)程、創(chuàng)造性解決問(wèn)題的方法，而不是簡(jiǎn)單地獲取結(jié)果。例如當(dāng)學(xué)生在維修過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，我們教師不要忙著給予答案，而應(yīng)先讓他們?cè)囍治鰡?wèn)題產(chǎn)生的原因，并啟發(fā)他們找到解決問(wèn)題的辦法。學(xué)生的創(chuàng)新能力也就在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中得到了培養(yǎng)和發(fā)展。

四、營(yíng)造氛圍，因材施教

為了鞏固學(xué)生的知識(shí)，技能，利用學(xué)生自尊心強(qiáng)、爭(zhēng)強(qiáng)好勝的心理，在教學(xué)中，定期安排一些小競(jìng)賽。同時(shí)，安排一部分學(xué)得快的學(xué)生擔(dān)任“小老師”，分別輔導(dǎo)其他學(xué)生。輔導(dǎo)過(guò)程中，“小老師”可能也發(fā)現(xiàn)不少自身存在的問(wèn)題或誤解，通過(guò)老師的幫助，“小老師”和“小學(xué)生”教學(xué)相長(zhǎng)，共同獲得了提高。這樣，不僅使學(xué)生之間增進(jìn)了溝通和友誼，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，還有助于因材施教，從而真正實(shí)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生都得到發(fā)展的目標(biāo)。

綜上所述，我認(rèn)為在中職學(xué)校的數(shù)控機(jī)床維修的教學(xué)中應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)資源，重視和關(guān)注每一名學(xué)生的發(fā)展，因材施教，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際，不斷創(chuàng)新教育教學(xué)方法，切實(shí)提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐紅艷.提高中職《數(shù)控機(jī)床維修》教學(xué)效果的思考

[2] 趙智.高職高專計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)改革探索[J].教育與職業(yè)

第7篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】FANUC 0iTD;數(shù)控機(jī)床;機(jī)床改造

我公司CK3263B臥式數(shù)控車床是沈陽(yáng)機(jī)床廠80年代生產(chǎn)的，主要用于軸類、盤類零件的加工。原車床使用FANUC 6系統(tǒng)，機(jī)床主要配置如下：FANUC交流主軸，兩個(gè)直流伺服軸，8工位轉(zhuǎn)塔換刀，主軸4換擋位。但是由于使用年限較長(zhǎng)，數(shù)控系統(tǒng)及電氣元件老化嚴(yán)重，系統(tǒng)存儲(chǔ)程序容量小，故障率高，備件購(gòu)買困難，造成維修困難及停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，影響工廠生產(chǎn)，決定對(duì)其進(jìn)行電氣化改造。

1.改造方案

該機(jī)床機(jī)械、液壓部分性能良好，部件磨損較少，能滿足日后加工精度需要，因此只對(duì)數(shù)控系統(tǒng)及伺服驅(qū)動(dòng)、電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造，原交流主軸驅(qū)動(dòng)及電機(jī)保持較好，決定保留繼續(xù)使用，原機(jī)床加工使用要求：X、Z軸能插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換刀，系統(tǒng)最小精度單位0.001L，重復(fù)定位精度達(dá)到0.007L，PMC具有50個(gè)輸入點(diǎn)，32個(gè)輸出點(diǎn)，主軸能夠4檔換速。為了保留原機(jī)床的延續(xù)性，決定采用FANUC 0iTD系統(tǒng)、SVM數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)結(jié)合交流模擬主軸，PMC編程控制機(jī)床動(dòng)作。

2.FANUC 0iD系統(tǒng)性能

（1）FANUC 0iD系統(tǒng)是日本發(fā)那科公司在2008年9月新推出的高性價(jià)比數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)字伺服采用HRV3及HRV4，系統(tǒng)新增納米插補(bǔ)等功能，同時(shí)具有AICC（高精度輪廓控制），特別適用于高速、高精度、小程序段加工，標(biāo)準(zhǔn)配置以太網(wǎng)卡，8.4in彩色液晶顯示器。

（2）改造所用基本配置：

①CNC硬件：FANUC 0iTD系統(tǒng)，型號(hào)A02B-0319-H101，8.4寸液晶顯示器。

②伺服驅(qū)動(dòng)單元（SVM）：AISV 160/160 HRV2/3LEVEL-UP，雙軸驅(qū)動(dòng)。

③I/O單元：型號(hào)A02B-0309-C001，可接96個(gè)輸入點(diǎn)，64個(gè)輸出點(diǎn)。

④數(shù)字伺服交流電機(jī)：X軸：AiF40/3000直軸AⅡ1000型（6KW）;

Z軸：AiF40/3000直軸帶抱閘AⅡ1000型（6KW）。

⑤驅(qū)動(dòng)電源（PSM）：Aips 11 Level-up，型號(hào)A06B-6140-H011。

3.硬件連接

此臺(tái)數(shù)控車床共有一個(gè)交流主軸，兩個(gè)伺服軸，一個(gè)I/O模塊，CNC系統(tǒng)集成在顯示器后面，系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)電源、伺服模塊、電機(jī)連接如圖1所示。CNC與I/O模塊由外部24V電源單元供電，I/O模塊與CNC用I/O LINK總線連接，SVM與CNC通過(guò)FSSB光纜連接，控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)，PSM外接三相動(dòng)力電源，通過(guò)直流母線給伺服驅(qū)動(dòng)（SVM）供電。系統(tǒng)的控制電路與機(jī)床的急停電路重新設(shè)計(jì)，更加注重穩(wěn)定性與安全性。

圖1 系統(tǒng)連接圖

PMC控制器的程序存儲(chǔ)在CNC中，輸入信號(hào)來(lái)自操作面板、轉(zhuǎn)塔、伺服驅(qū)動(dòng)、手輪、熱保護(hù)開關(guān)、行程開關(guān)、壓力開關(guān)、故障報(bào)警信號(hào)等，輸出信號(hào)控制電磁閥、繼電器、面板的指示燈、伺服系統(tǒng)的使能等。PMC的I/O點(diǎn)分配如表1。

表1 PMC地址分配表

輸入地址 輸入信號(hào) 輸出地址 輸出信號(hào)

X0.0―X1.7 信號(hào) Y0.0―Y1.7 電磁閥及主軸檔位

X2.0―X2.7 超程信號(hào) Y2.0―Y3.7 機(jī)床準(zhǔn)備信號(hào)

X3.0―X3.7 轉(zhuǎn)塔位置信號(hào) Y24.0―Y31.7 面板燈輸出

X21.0―X22.7 手輪信號(hào)

X24.0―X31.7 面板輸入信號(hào)

4.PMC程序設(shè)計(jì)和機(jī)床參數(shù)設(shè)定

（1）PMC程序設(shè)計(jì)

為了原機(jī)床使用的延續(xù)性，改造時(shí)保留了原機(jī)床的PMC程序設(shè)計(jì)思想，不改變?cè)瓘S家的控制邏輯，機(jī)床功能有：2個(gè)伺服軸聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)冷卻，主軸轉(zhuǎn)速模擬控制，主軸換擋控制，轉(zhuǎn)塔換刀，報(bào)警信息等。

PMC主程序分level1和level2兩級(jí)，level1為高速掃描區(qū)，主要編寫回零和超程信號(hào)，level2編寫其它PMC模塊，就是上面提到的機(jī)床各個(gè)功能，可以在編程中分塊編寫，整個(gè)PMC程序是利用FANUC LADDER編程軟件完成，用網(wǎng)線傳入系統(tǒng)中并調(diào)試。

（2）FANUC 0iD系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定和調(diào)整

FANUC系統(tǒng)是功能性很強(qiáng)的系統(tǒng)，參數(shù)很多，系統(tǒng)第一次通電時(shí)，先做一下參數(shù)全清，然后再設(shè)置機(jī)床運(yùn)行所需的基本參數(shù)，共有如下幾項(xiàng)：

①基本軸設(shè)定參數(shù)

1001#0直線軸最小移動(dòng)單位：0公制

1002#1 無(wú)擋塊參考點(diǎn)設(shè)定：0無(wú)效

1004#1最小移動(dòng)單位：0 IS-B

1006#0 設(shè)定直線軸還是旋轉(zhuǎn)軸：0直線軸

1010 CNC最大控制數(shù)2

1020 各軸的編程名稱 X Z

1027 各軸伺服軸號(hào)

1815#1 分離型位置編碼器：0無(wú)光柵尺

1410 空運(yùn)行速度

1424 手動(dòng)快移速度

②主軸參數(shù)設(shè)定

3701#1 屏蔽串行主軸 ：1

3701#4 不使用第二串行主軸：0

3741/2/3/4 主軸各檔最高轉(zhuǎn)速

③其他參數(shù)

包括軟限位，運(yùn)行速度，到位寬度，加減速時(shí)間常數(shù)，運(yùn)行/停止時(shí)位置誤差，顯示相關(guān)參數(shù)，這些需要查參數(shù)手冊(cè)填入就可以了。

以上是FANUC 0iD系統(tǒng)眾多參數(shù)的最基本配置，這些參數(shù)配置完成后，機(jī)床就可以運(yùn)行了，但是要達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，還要利用FANUC軟件，對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，完后需要根據(jù)機(jī)床實(shí)際工作狀態(tài)并逐漸修改完善。

5.系統(tǒng)調(diào)試

在數(shù)控系統(tǒng)及電氣連接完成后，必須先詳細(xì)檢查才能送電，要按照資料要求的啟動(dòng)順序通電。

首先調(diào)試急停電路，然后輸入基本機(jī)床數(shù)據(jù)，確定各軸軟限位正常，再調(diào)整主軸換檔運(yùn)轉(zhuǎn)正常，轉(zhuǎn)塔自動(dòng)交換正常，手輪及冷卻液、液壓、等控制正常。最后對(duì)各軸絲杠螺距進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償，機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間試運(yùn)行無(wú)報(bào)警，說(shuō)明可以正常使用。

6.結(jié)束語(yǔ)

這臺(tái)機(jī)床改造后，恢復(fù)了機(jī)床原有各項(xiàng)功能，精度得到提升，達(dá)到車間的使用要求。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的生產(chǎn)使用，機(jī)床運(yùn)行可靠，達(dá)到預(yù)期改造目標(biāo)，為公司節(jié)省了額外購(gòu)買機(jī)床的費(fèi)用，我們也積累了FANUC電氣改造的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]FANUC 0iD規(guī)格說(shuō)明書.FANUC公司，2012.

[2]FANUC 0iD連接說(shuō)明書（硬件）.FANUC公司，2012.

第8篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；工作原理；數(shù)控系統(tǒng)；維修

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高質(zhì)量的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對(duì)機(jī)床設(shè)備提出了精度和效率的要求，而且也提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體，是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流，是衡量機(jī)械制造工藝水平的重要指標(biāo)，在柔性生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。由于數(shù)控機(jī)床是一種價(jià)格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維修和維護(hù)更是不容忽視。我國(guó)在數(shù)控維修調(diào)試方面更是人才短缺，經(jīng)驗(yàn)匱乏，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)許多高檔數(shù)控機(jī)床都要聘請(qǐng)國(guó)外專家維修調(diào)試[1]。

一、 數(shù)控機(jī)床

（一） 數(shù)控機(jī)床的組成

1.主機(jī)。主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、導(dǎo)軌等。

2.數(shù)控裝置。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心，其主體是一臺(tái)計(jì)算機(jī)（包括CPU、存儲(chǔ)器、CRT等）。

3.伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)數(shù)控車床切削工作的動(dòng)力部分，主要實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它由伺服驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)裝置組成。驅(qū)動(dòng)裝置主要有主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或交、直流伺服電動(dòng)機(jī)等。

4.輔助裝置。輔助裝置是指數(shù)控機(jī)床的一些配套部件，包括液壓、氣動(dòng)裝置及冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)和排屑裝置

（二）數(shù)控機(jī)床的基本原理

按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過(guò)數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷、泵的開與關(guān)，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。

數(shù)控機(jī)床的工作原理可以歸納為：①控制介質(zhì) 控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動(dòng)等，將這些信息輸入到數(shù)控裝置，控制數(shù)控機(jī)床對(duì)零件切削加工。②數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，并通過(guò)伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按加工程序指令運(yùn)動(dòng)。③伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成，通常所說(shuō)數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成，因此說(shuō)伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng)，有的伺服系統(tǒng)還有位置測(cè)量裝置，直接或間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際位移量，并反饋給數(shù)控裝置，對(duì)加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。④機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類似，不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動(dòng)，主軸變速系統(tǒng)簡(jiǎn)化了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制[5]。

（三）FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

日本FANUC公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場(chǎng)的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。②具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為0～45℃，相對(duì)濕度為75%。③有較完善的保護(hù)措施。FANUC對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。④FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全能滿足使用要求。⑤提供大量豐富的PMC信號(hào)和PMC功能指令。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè)PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。⑥具有很強(qiáng)的DNC功能。系統(tǒng)提供串行RS232C傳輸接口，使通用計(jì)算機(jī)PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的DNC操作。⑦提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。

系統(tǒng)在硬件上采用兩種數(shù)字總線：在軸控制部分采用FANUC專用的FSSB串行伺服總線聯(lián)接所有的伺服驅(qū)動(dòng)器；在機(jī)床面板等機(jī)床設(shè)備部分采用Fanuc I/O Link總線聯(lián)接。通過(guò)兩種總線將實(shí)時(shí)性要求不同的數(shù)據(jù)分離開[2]。

（四）伺服驅(qū)動(dòng)及伺服電機(jī)的特點(diǎn)

1.高可靠性。完善的可靠性設(shè)計(jì)方案：如冗余設(shè)計(jì)，降額設(shè)計(jì)等，所有元器件全部采用工業(yè)或軍工等級(jí)，關(guān)鍵元器件全部采用進(jìn)口元件，如三菱IPM模塊、EPCOS電容、fuji整流橋等。

2.高節(jié)電率。采用先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)，使定量泵變?yōu)楣?jié)能型的變量泵，液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需要的功率相匹配，無(wú)高壓節(jié)流溢流能量之損失，提高油泵電機(jī)功率因素至0.96以上，節(jié)電率一般可達(dá)40%～60%。

3.軟啟動(dòng)。采用伺服器控制可以減小數(shù)控機(jī)床震動(dòng)，延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)熱量減小，油溫穩(wěn)定，延長(zhǎng)液壓系統(tǒng)的使用壽命，為用戶節(jié)省了維護(hù)的費(fèi)用。

4.超強(qiáng)的過(guò)載能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。采用先進(jìn)的矢量控制算法和獨(dú)特的限流技術(shù)，確保在機(jī)床操作過(guò)程中，能承受啟停重負(fù)載的沖擊而不跳閘，以確保生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性。高速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，最大限度減小零件周期的延遲現(xiàn)象。

5.完善的EMC設(shè)計(jì)。采用完善的EMC設(shè)計(jì)方案，內(nèi)部布局優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用多種EMI對(duì)策，確保對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的干擾減小到最小，保證其工作的工作穩(wěn)定性[4]。

二、數(shù)控機(jī)床故障維修

（一）數(shù)控機(jī)床使用中注意事項(xiàng)

使用數(shù)控機(jī)床之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)床使用說(shuō)明書以及其他有關(guān)資料，以便正確操作使用機(jī)床，并注意以下幾點(diǎn)：① 機(jī)床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機(jī)床專業(yè)知識(shí)的專業(yè)人員或經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)的人員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機(jī)床；②非專業(yè)人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了機(jī)床總電源開關(guān)。只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門，進(jìn)行通電檢修；③ 除一些供用戶使用并可以改動(dòng)的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來(lái)設(shè)備、工件、人身等傷害；④修改參數(shù)后，進(jìn)行第一次加工時(shí)，機(jī)床在不裝刀具和工件的情況下用機(jī)床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運(yùn)行，確認(rèn)機(jī)床正常后再使用機(jī)床；⑤機(jī)床的PLC程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計(jì)的，不需要修改。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者；⑥ 建議機(jī)床連續(xù)運(yùn)行最多24小時(shí)，如果連續(xù)運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會(huì)影響機(jī)床的精度；⑦機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。

（二）數(shù)控機(jī)床故障診斷維修

我們要學(xué)習(xí)車床的診斷首先要了解兩個(gè)概念：系統(tǒng)的可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功能能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下合規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失去規(guī)定的功能。

（1）診斷的方法：①動(dòng)作診斷：監(jiān)視車床動(dòng)作部分，判斷個(gè)不良的部位。②狀態(tài)診斷：當(dāng)機(jī)床電機(jī)動(dòng)負(fù)載時(shí)，觀察運(yùn)行狀態(tài)。③點(diǎn)檢診斷：定期點(diǎn)檢液壓元件，氣動(dòng)元件。④操作診斷：監(jiān)視操作錯(cuò)誤和程序錯(cuò)誤。⑤數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷[3]。

（2）典型數(shù)控機(jī)床常見故障診斷及維修實(shí)例

①主軸出現(xiàn)噪聲的故障維修.故障現(xiàn)象：主軸噪聲較大，主軸無(wú)載荷情況下，負(fù)載表指示超過(guò)40%。分析診斷：首先檢查主軸參數(shù)設(shè)定，包括放大器型號(hào)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)及伺服增益等，在確認(rèn)無(wú)誤后，則將檢點(diǎn)放在機(jī)械側(cè)。發(fā)現(xiàn)主軸軸承損壞，經(jīng)更換軸承后，在脫開機(jī)械側(cè)的情況下檢查主軸電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)負(fù)載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主軸參數(shù)00號(hào)設(shè)定為1，即讓主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行，結(jié)果噪聲消失，說(shuō)明速度檢測(cè)元件有問(wèn)題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)安裝不正，調(diào)整位置之后再運(yùn)行主軸電動(dòng)機(jī)，噪聲消失，機(jī)床能正常工作。

②絲杠竄動(dòng)引起的故障維修.故障現(xiàn)象：TH6380臥式加工中心，啟動(dòng)液壓后，手動(dòng)運(yùn)行Y軸時(shí)，液壓自動(dòng)中斷，CRT顯示報(bào)警，驅(qū)動(dòng)失效，其他各軸正常。分析診斷：該故障涉及電氣、機(jī)械、液壓等部分。任一環(huán)節(jié)有問(wèn)題均可導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)失效，因此檢查的順序大致如下。伺服驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)及測(cè)量器件電動(dòng)機(jī)與絲杠連接部分液壓平衡裝置開螺母和滾珠絲杠軸承其他機(jī)械部分。

（1）檢查驅(qū)動(dòng)裝置外部接線及內(nèi)部元器件的狀態(tài)良好，電動(dòng)機(jī)與測(cè)量系統(tǒng)正常。

（2）拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動(dòng)機(jī)與絲杠的同步傳動(dòng)帶脫離，手搖Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠上下竄動(dòng)。

（3）拆開滾珠絲杠上軸承座正常。

（4）拆開滾珠絲杠下軸承座后發(fā)現(xiàn)軸向推力軸承的緊固螺母松動(dòng)，導(dǎo)致滾珠絲杠上下竄動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

1.吳國(guó)經(jīng).數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)[M].北京：電子工業(yè)出版社出版，2005：50—56.

2.鄭曉峰.數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：35—40.

3.蔣洪平.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修[M].北京：理工大學(xué)出版社，2006：80—95.

第9篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：840C數(shù)控系統(tǒng)；報(bào)警；FANUC；18i數(shù)控系統(tǒng)；840D數(shù)控系統(tǒng)；故障

中圖分類號(hào)：TG502 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）25-0034-02

1 西門子840C數(shù)控系統(tǒng)43號(hào)報(bào)警

我單位有一臺(tái)16m數(shù)控臥車，承擔(dān)了許多大型火電轉(zhuǎn)子的加工任務(wù)，前段時(shí)間經(jīng)常出現(xiàn)43號(hào)報(bào)警（PLC-CPU not ready for operation），這種報(bào)警一旦出現(xiàn)機(jī)床就會(huì)急停，這樣容易引起凹刀把轉(zhuǎn)子干廢，所以操作者都不敢精干活了。43號(hào)報(bào)警是西門子840C數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障現(xiàn)象，根據(jù)分析大概有以下四種情況容易引起該報(bào)警：（1）硬件或者軟件錯(cuò)誤（包括電纜連接部分）；（2）PLC機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；（3）PLC程序錯(cuò)誤；（4）譯碼錯(cuò)誤。

考慮到機(jī)床都正常干活好幾年了，應(yīng)該可以排除PLC機(jī)床數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、PLC程序錯(cuò)誤和譯碼錯(cuò)誤等等，主要從硬件或者軟件部分（包括電纜連接部分）進(jìn)行分析查找。

因?yàn)闄C(jī)床出現(xiàn)該報(bào)警現(xiàn)象的時(shí)候整個(gè)數(shù)控操作面板的按鍵都全部無(wú)效，但是有時(shí)候重新送電啟動(dòng)后又好了，所以初步判斷是線路連接上可能有問(wèn)題。因?yàn)檫@個(gè)報(bào)警出現(xiàn)的時(shí)候整個(gè)PLC都無(wú)法正常啟動(dòng)，所以首先就檢查PLC部分的硬件和線路連接等，最后發(fā)現(xiàn)是數(shù)控操作面板背后與PLC通訊的電纜連接不可靠，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)是西門子模塊6FC5103-0AE01-0AA1上的插座有問(wèn)題，更換掉帶該硬件模塊后，再送電啟動(dòng)，一切正常，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察，該43號(hào)報(bào)警再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，故障被徹底解決。

2 本間專用數(shù)控機(jī)床在加工平面的時(shí)候分度不準(zhǔn)確故障

該機(jī)床是從日本進(jìn)口的專門用來(lái)加工發(fā)電機(jī)機(jī)座的數(shù)控機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)配的是FANUC 18i。因?yàn)樵摍C(jī)床分度有兩個(gè)軸（B軸和C軸）可以實(shí)現(xiàn)，B軸主要是立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)，C軸是用在立柱不能動(dòng)的時(shí)候在主軸前面進(jìn)行分度。根據(jù)現(xiàn)象逐一進(jìn)行排查，首先根據(jù)操作者反應(yīng)B軸有間隙誤差，打表檢查發(fā)現(xiàn)立柱每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈差0.10mm左右，所以懷疑電機(jī)編碼器有問(wèn)題，把電機(jī)編碼器拆出來(lái)檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再裝回一試就報(bào)警（445、436、364等報(bào)警），再反復(fù)檢查發(fā)現(xiàn)電纜線插頭有松動(dòng)現(xiàn)象，從而引起電機(jī)過(guò)流報(bào)警（OVC-436），重新插接電纜，B軸故障解決，但是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)B軸分度的問(wèn)題，從而轉(zhuǎn)向檢查C軸，打表C軸正常，但是干活就不正常，誤差仍然很大。因?yàn)榭蛰d都正常，所以不懷疑C軸電機(jī)編碼器有問(wèn)題，轉(zhuǎn)而懷疑機(jī)械傳動(dòng)鏈的問(wèn)題。逐一打開C軸傳動(dòng)鏈檢查，單憑肉眼觀察很難發(fā)現(xiàn)故障，最后用銅棒盤整個(gè)傳動(dòng)鏈，發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸到減速箱之間的連接有松動(dòng)，緊固之后再試車，一切正常。

3 五坐標(biāo)數(shù)控龍門銑床3000號(hào)急停報(bào)警

我單位一臺(tái)五坐標(biāo)數(shù)控龍門銑床，是從德國(guó)進(jìn)口的一臺(tái)大型數(shù)控龍門銑床，配西門子840D數(shù)控系統(tǒng)。有段時(shí)間該機(jī)床突然出現(xiàn)故障，一啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)就出現(xiàn)3000號(hào)急停報(bào)警，整過(guò)PLC電源全部掉電，操作面板上的指示燈全部閃爍。檢查急?；芈范颊?。用萬(wàn)用表測(cè)量各控制線路也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)接地現(xiàn)象，這就覺(jué)得很奇怪，讓人無(wú)法理解為什么PLC 24V電源電壓會(huì)突然被降低了？因?yàn)橛袀浼?，所以更換一個(gè)PLC電源模塊再試，故障依舊，說(shuō)明電源模塊本身是沒(méi)有問(wèn)題的。再進(jìn)一步檢查，通過(guò)把PLC程序逐段放入，發(fā)現(xiàn)只要一啟動(dòng)W軸靜壓油泵電機(jī)，PLC指示燈一閃就引起3000號(hào)急停報(bào)警。根據(jù)分析初步判斷是有關(guān)W軸的PLC輸入點(diǎn)或者輸出點(diǎn)有接地現(xiàn)象，從而拉掉了PLC 24V直流電壓，所以開始逐步檢查與W軸油泵電機(jī)有關(guān)的PLC控制回路和PLC硬件模塊。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的排查，最后發(fā)現(xiàn)在橫梁上面的W軸靜壓壓力檢測(cè)開關(guān)SP203、SP204上的接線有破損，絕緣不好，有漏電現(xiàn)象，處理之后再送電啟動(dòng)機(jī)床，報(bào)警消除，一切正常。

4 FANUC 18i數(shù)控系統(tǒng)750報(bào)警和606報(bào)警

同樣是本間數(shù)控專用加工機(jī)床，在一次停電之后再送電時(shí)就報(bào)警750和606等。其報(bào)警內(nèi)容是：750（SPINDLE SERIAL LINK START FAULT）和606（Y軸：CNV. RADIATOR FAN FAILURE）。

根據(jù)報(bào)警分析，750報(bào)警是主軸串行啟動(dòng)不良引起的。原因是開機(jī)時(shí)串行主軸放大器沒(méi)有達(dá)到正常啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)發(fā)生該報(bào)警?？赡芤鸬脑蛉缦拢海?）線路接觸不良或線路連接錯(cuò)誤。這種情況需要關(guān)機(jī)重新插拔線路或更換線纜。（2）主軸放大器不良，更換相應(yīng)的部件。

查看放大器上七段碼顯示，如顯示“A”，則電路板上ROM不良，更換之。（3）參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤。這種情形可以初始化設(shè)定。（4）CNC電路板故障。則需要更換同型號(hào)的電路板。（5）可進(jìn)一步查看診斷參數(shù)分析故障原因。

根據(jù)機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)分析，因?yàn)槭峭ｋ姾髥?dòng)發(fā)生的故障，所以初步懷疑線路接觸不良引起的，所以直接把相關(guān)的線路重新插接一番后再啟動(dòng)，報(bào)警消除。

606報(bào)警內(nèi)容是指Y軸驅(qū)動(dòng)模塊的散熱風(fēng)扇有故障，但是一檢查Y軸模塊上的風(fēng)扇，都正常。所以再逐一檢查各個(gè)電源模塊和驅(qū)動(dòng)模塊上的風(fēng)扇，最后發(fā)現(xiàn)是電源模塊上的一個(gè)風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，遂更換之，再開機(jī)啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，所有報(bào)警全部消除，機(jī)床正常。

5 西門子840C數(shù)控系統(tǒng)1122（Z axis zero-speed control）報(bào)警