第三章 FANVC系统设备与编程
3.1FANVC系统设备的选用
3.1.1数控系统概述
数控系统是现代机械制造系统的重要基础之一。而数控机床则是数控系统应用最为广泛和最为典型的一类系统。所以，本章首先阐述数控机床的基本概念、结构组成、分类方法、显著特点以及发展过程，然后着重讲解计算机数控系统的基本工作原理、内部信息流的处理过程及其各种功能，最后简单介绍数控机床与现代机械制造系统之间的关系。 3.1.2数控系统组成 1、输入
零件程序及控制参数、补偿量等数据的输入，可采用光电阅读机、键盘、磁盘、连接上级计算机的DNC 接口、网络等多种形式。CNC装置在输入过程中通常还要完成无效码删除、代码校验和代码转换等工作。
2、译码
不论系统工作在MDI方式还是存储器方式，都是将零件程序以一个程序段为单位进行处理，把其中的各种零件轮廓信息(如起点、终点、直线或圆弧等)、加工速度信息(F 代码)和其他辅助信息(M、S、T代码等)按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。在译码过程中，还要完成对程序段的语法检查，若发现语法错误便立即报警。
3、刀具补偿
刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。通常CNC装置的零件程序以零件轮廓轨迹编程，刀具补偿作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。目前在比较好的CNC装置中，刀具补偿的工件还包括程序段之间的自动转接和过切削判别，这就是所谓的C刀具补偿。
4、进给速度处理
编程所给的刀具移动速度，是在各坐标的合成方向上的速度。速度处理首先
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要做的工作是根据合成速度来计算各运动坐标的分速度。在有些CNC装置中，对于机床允许的最低速度和最高速度的限制、软件的自动加减速等也在这里处理。
5、插补
插补的任务是在一条给定起点和终点的曲线上进行“ 数据点的密化 ”。插补程序在每个插补周期运行一次，在每个插补周期内，根据指令进给速度计算出一个微小的直线数据段。通常，经过若干次插补周期后 ，插补加工完一个程序段轨迹，即完成从程序段起点到终点的“数据点密化”工作。
6、位置控制
位置控制处在伺服回路的位置环上， 这部分工作可以由软件实现， 也可以由硬件完成。它的主要任务是在每个采样周期内，将理论位置与实际反馈位置相比较， 用其差值去控制伺服电动机。在位置控制中通常还要完成位置回路的增益调整、各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床的定位精度。
7、I/0 处理
I/O 处理主要处理CNC装置面板开关信号，机床电气信号的输入、输出和控制(如换刀、换挡、冷却等) 。
8、显示
CNC装置的显示主要为操作者提供方便，通常用于零件程序的显示、参数显示、刀具位置显示、机床状态显示、报警显示等。有些CNC装置中还有刀具加工轨迹的静态和动态图形显示。
9、诊断
对系统中出现的不正常情况进行检查、定位，包括联机诊断和脱机诊断
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3.1.3FANUC系统设备的选用
3.1.3.1常用数控系统
西门子,法兰克,施耐德,三凌.其中西门子法兰克最常用 3.1.3.2FANUC系统特点
日本FANUC公司的数控系统具有高质量、高性能、全功能，适用于各种机床和生产机械的特点，在市场的占有率远远超过其他的数控系统，主要体现在以下几个方面。
（1）系统在设计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装，各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。
（2）具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力。其工作环境温度为0～45℃，相对湿度为75％。
（3）有较完善的保护措施。FANUC对自身的系统采用比较好的保护电路。 （4）FANUC系统所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能。对于一般的机床来说，基本功能完全能满足使用要求。
（5）提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令。这些丰富的信号和编程指令便于用户编制机床侧PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。
（6）具有很强的DNC功能。系统提供串行RS232C传输接口，使通用计算机PC和机床之间的数据传输能方便、可靠地进行，从而实现高速的DNC操作。
（7）提供丰富的维修报警和诊断功能。FANVC维修手册为用户提供了大量的报警信息，并且以不同的类别进行分类。
2．主要系列
（1）高可靠性的PowerMate 0系列：用于控制2轴的小型车床，取代步进电机的伺服系统；可配画面清晰、操作方便，中文显示的CRT／MDI，也可配性能／价格比高的DPL／MDI。
（2）普及型CNC 0—D系列：0—TD用于车床，0—MD用于铣床及小型加工中心，0—GCD用于圆柱磨床，0—GSD用于平面磨床，0—PD用于冲床。
（3）全功能型的0—C系列：0—TC用于通用车床、自动车床，0—MC用于铣床、钻床、加工中心，0—GCC用于内、外圆磨床，0—GSC用于平面磨床，0—TTC用于双刀架4轴车床。
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（4）高性能／价格比的0i系列：整体软件功能包，高速、高精度加工，并具有网络功能。0i—MB／MA用于加工中心和铣床，4轴4联动；0i—TB／TA用于车床，4轴2联动，0i—mate MA用于铣床，3轴3联动；0i—mateTA用于车床，2轴2联动。
（5）具有网络功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i／21i系列：控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能，超高速串行数据通讯。其中FSl6i—MB的插补、位置检测和伺服控制以纳米为单位。16i最大可控8轴，6轴联动；控6轴，4轴联动；21i最大可控4轴，4轴联动。
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最大可18i
3.1.3.3FANUC系统编程方法及指令
G功能指令是用地址符号G和后面的数字表示的，具体含义见表2-7
（表2-7）
G指令 G00 G01 G02 G03 G20 G21 G40 G41 G42 G70 G71 G72 G73 G90 G91 G98 G99 功能 定位 直线插补 顺时针圆弧插补 逆时针圆弧插补 英寸输入 毫米输入 取消刀补 左刀补 右刀补 精加工循环 外圆粗车固定循环 端面车削固定循环 排屑钻孔循环 绝对值编程 增量值编程 固定循环返回到初始点 固定循环返回到R点 20