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FANUC 數控系統(tǒng)簡介
一、FANUC數控系統(tǒng)的發(fā)展
FANUC 公司創(chuàng)建于1956年，1959年首先推出了電液步進電機，在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數控系統(tǒng)。進入70年代，微電子技術、功率電子技術，尤其是計算技術得到了飛速發(fā)展，FANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進電機數控產品，一方面從GETTES公司引進直流伺服電機制造技術。1976年FANUC公司研制成功數控系統(tǒng)5，隨時后又與SIEMENS公司聯(lián)合研制了具有先進水平的數控系統(tǒng)7，從這時起，FANUC公司逐步發(fā)展成為上大的專業(yè)數控系統(tǒng)生產廠家，產品日新月異，年年翻新。
1979年研制出數控系統(tǒng)6，它是具備一般功能和部分功能的中檔CNC系統(tǒng)，6M適合于銑床和加工中心；6T適合于車床。與過去機型比較，使用了大容量磁泡存儲器，專用于大規(guī)模集成電路，元件總數減少了30%。它還備有用戶自己制作的特有變量型子程序的用戶宏程序。
1980年在系統(tǒng)6的基礎上同時向抵擋和兩個方向發(fā)展，研制了系統(tǒng)3和系統(tǒng)9。系統(tǒng)3是在系統(tǒng)6的基礎上簡化而形成的，體積小，成本低，容易組成機電一體化系統(tǒng)，適用于小型、廉價的機床。系統(tǒng)9是在系統(tǒng)6的基礎上強化而形成的具備有性能的可變軟件型CNC系統(tǒng)。通過變換軟件可適應任何不同用途，尤其適合于加工復雜而昂貴的航空部件、要求高度可靠的多軸聯(lián)動重型數控機床。
1984年FANUC公司又推出新型系列產品數控10系統(tǒng)、11系統(tǒng)和12系統(tǒng)。該系列產品在硬件方面做了較大改進，凡是能夠集成的都作成大規(guī)模集成電路，其中包含了8000個門電路的專用大規(guī)模集成電路芯片有3種，其引出腳竟多達179個，另外的專用大規(guī)模集成電路芯片有4種，厚膜電路芯片22種；還有32位的高速處理器、4兆比特的磁泡存儲器等，元件數比前期同類產品又減少30%。由于該系列采用了光導纖維技術，使過去在數控裝置與機床以及控制面板之間的幾百根電纜大幅度減少，提高了抗干擾性和可靠性。該系統(tǒng)在DNC方面能夠實現主計算機與機床、工作臺、機械手、搬運車等之間的各類數據的雙向傳送。它的PLC裝置使用了獨特的無觸點、無極性輸出和大電流、高電壓輸出電路，能促使強電柜的半導體化。此外PLC的編程不僅可以使用梯形圖語言，還可以使用PASCAL語言，便于用戶自己開發(fā)軟件。數控系統(tǒng)10、11、12還充實了專用宏功能、自動計劃功能、自動刀具補償功能、刀具壽命管理、彩色圖形顯示CRT等。
1985年FANUC公司又推出了數控系統(tǒng)0，它的目標是體積小、價格代，適用于機電一體化的小型機床，因此它與適用于中、大型的系統(tǒng)10、11、12一起組成了這一時期的全新系列產品。在硬件組成以少的元件數量發(fā)揮高的效能為宗旨，采用了新型高速高集成度處理器，共有專用大規(guī)模集成電路芯片6種，其中4種為低功耗CMOS專用大規(guī)模集成電路，專用的厚膜電路3種。三軸控制系統(tǒng)的主控制電路包括輸入、輸出接口、PMC（Programmable Machine Control）和CRT電路等都在一塊大型印制電路板上，與操作面板CRT組成一體。系統(tǒng)0的主要特點有：彩色圖形顯示、會話菜單式編程、專用宏功能、多種語言（漢、德、法）顯示、目錄返回功能等。FANUC公司推出數控系統(tǒng)0以來，得到了各國用戶的高度評價，成為范圍內用戶多的數控系統(tǒng)之一。
1987年FANUC公司又成功研制出數控系統(tǒng)15，被稱之為劃時代的人工智能型數控系統(tǒng)，它應用了MMC（Man Machine Control）、CNC、PMC的新概念。系統(tǒng)15采用了高速度、高精度、高效率加工的數字伺服單元，數字主軸單元和純電子式位置檢出器，還增加了MAP(Manufacturing Automatic Protocol)、窗口功能等。
FANUC公司是生產數控系統(tǒng)和工業(yè)機器人的廠家，該公司自60年代生產數控系統(tǒng)以來，已經開發(fā)出40多種的系列產品。
FANUC公司目前生產的數控裝置有F0、F10/F11/F12、F15、F16、F18系列。F00/F100/F110/F120/F150系列是在F0/F10/F12/F15的基礎上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位一體的CNC。
二、FANUC公司數控系統(tǒng)的產品特點如下：
（1）結構上長期采用大板結構，但在新的產品中已采用模塊化結構。
（2）采用專用LSI，以提高集成度、可靠性，減小體積和降低成本。
（3）產品應用范圍廣。每一CNC裝置上可配多種上控制軟件，適用于多種機床。
（4）不斷采用新工藝、新技術。如表面安裝技術SMT、多層印制電路板、光導纖維電纜等。
（5）CNC裝置體積減小，采用面板裝配式、內裝式PMC（可編程機床控制器）。
（6）在插補、加減速成、補償、自動編程、圖形顯示、通信、控制和診斷方面不斷增加新的功能：
插補功能：除直線、圓弧、螺旋線插補外，還有假想軸插補、極其坐標插補、圓錐面插補、指數函數插補、樣條插補等。
切削進給的自動加減速功能：除插補后直線加減速，還插補前加減速。
補償功能：除螺距誤差補償、絲杠反向間隙補償之外，還有坡度補償線性度補償以及各新的刀具補償功能。
故障診斷功能：采用人工智能，系統(tǒng)具有推理軟件，以知識庫為根據查找故障原因。
（7）CNC裝置面向用戶開放的功能。以用戶特訂宏程序、MMC等功能來實現。
（8）支持多種語言顯示。如日、英、德、漢、意、法、荷、西班牙、瑞典、挪威、丹麥語等。
（9）備有多種外設。如FANUC PPR， FANUC FA Card，FANUC FLOPY CASSETE，FANUC PROGRAM FILE Mate等。
（10）已推出MAP（制造自動化協(xié)議）接口，使CNC通過該接口實現與上一級計算機通信。
（11）現已形成多種版本。
FANUC 系統(tǒng)早期有3系列系統(tǒng)及6系列系統(tǒng)，現有0系列、10/11/12系列、15、16、18、21系列等，而應用廣的是FANUC 0系列系統(tǒng)。
三、FANUC系統(tǒng)的0系列型號劃分：
0D系列： 0—TD 用于車床
0—MD 用于銑床及小型加工中心
0—GCD 用于圓柱磨床
0—GSD 用于平面磨床
0—PD 用于沖床
0C系統(tǒng)：0—TC 用于普通車床、自動車床
0—MC 用于銑床、鉆床、加工中心
0—GCC 用于內、外磨床
0—GSC 用于平面磨床
0—TTC 用于雙刀架、4軸車床
POWER MATE 0：用于2軸小型車床
0i系列：0i—MA 用于加工中心、銑床
0i—TA 用于車床，可控制4軸
16i 用于大8軸，6軸聯(lián)動
18i 用于大6軸，4軸聯(lián)動
160/18MC 用于加工中心、銑床、平面磨床
160/18TC 用于車床、磨床
160/18DMC 用于加工中心、銑床、平面磨床的開放式CNC系統(tǒng)
160/180TC 用于車床、圓柱磨床的開放式CNC系統(tǒng)
四、下面我們著重介紹一下FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)：
⑴FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的編程：（其中標有Ⅱ的為TDⅡ所獨有的功能）
項 目
紙帶代碼
標記跳躍
奇偶校驗
控制入/出
程序段選擇跳過
程序段選擇跳過
大指令值
程序號
順序號
/增量編程
FS10/11的紙帶格式
小數點輸入/計算器型小數點輸入
X軸直徑半徑指定
平面選擇
旋轉軸指定
雙刀架鏡像
中斷型用戶宏程序
用戶宏程序公共變量的追加
旋轉軸循環(huán)顯示功能
⑵FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的刀具功能：
項 目
刀具功能
刀具補償存儲器
刀具偏置
刀具半徑R補償
Y軸偏置
⑶FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的插補功能：
項 目
定位
直線插補
圓弧插補
螺紋切削、同步進給
自動返回參考點
切削進給：指函數型
返回參考點檢測
返回第2參考點
快速進給速度
快速進給倍率
極坐標差補
螺紋切削中的回退
可變導程螺紋切削
跳躍功能
轉矩限制跳躍
外部減速
⑷FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的輔助功能和主軸功能：
項 目
輔助功能
輔助功能鎖住
高速M/S/T/B接口
多個輔助功能
主軸功能
第二輔助功能
第1軸輸出開關功能
第2軸輸出開關功能
主軸定位
多主軸控制
⑸FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的設定功能/顯示功能：
項 目
狀態(tài)顯示
當前位置顯示
程序顯示
參數設定顯示
自診斷功能
報警顯示
實際速度
文件盒內容列目
圖形功能
軟操作面板
日語顯示
西班牙語顯示
韓語顯示
⑹FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的控制軸：
項 目
控制軸數
聯(lián)動控制軸數
小控制單位
英/米制轉換
互鎖
機床鎖住
急停
超程
存儲行程檢測1
1/10小輸入單位
位置開關
⑺FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的編輯操作功能：
項 目
自動運行（存儲器）
調度管理功能
DNC運行
MDI運行
程序號檢索
順序號檢索
緩沖寄存器
試運行
順序號比較
M.P.G.
程序的再次啟動
單程序段
⑻FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的編輯操作功能：
項 目
零件程序存儲長度
存儲程序個數
后臺編輯
重放
⑼FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的編輯的數據輸入/輸出功能：
項 目
閱讀機/穿孔機接口
外部數據輸入
I/O設備的外部控制
⑽FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的其他功能：
項 目
項 目
規(guī) 格 項 目 規(guī) 格 狀態(tài)輸入信號
PLC—L 基本命令：6.0μs大步數：5000 9in 單色CRT
PLC—M
基本命令：6.0μs大步數：5000Ⅱ 內裝I/O卡 DI/DO：80/56.104/72點.源極型/漏極型 I/O單元A
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