数控技术2011-2-数控系统

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1、数控技术第二章数控系统内容数控机床机械结构的主要特点和一般要求数控机床布局数控机床的主传动系统进给传动系统导轨的结构其它辅助装置一、数控系统的组成计算机数控系统组成框图华中数控1、计算机数控装置（CNC装置）液晶显示器MDI键盘“急停”按钮功能键机床控制面板(MCP)机床控制面板MCP华中数控2、数控装置的辅助部件１）软驱单元软驱单元提供3.5”软盘驱动器、RS232接口、PC键盘接口、以太网接口。需要通过转接线与HNC-21数控装置连接使用。华中数控２）手持单元手持单元提供急停按钮、使能按钮、工作指示灯、坐标选

2、择（OFF、X、Y、Z、4）、倍率选择（X1、X10、X100）及手摇脉冲发生器。华中数控3、伺服单元伺服单元分为:主轴伺服进给伺服分别用来控制主轴电动机和进给电动机。伺服单元接收来自CNC装置的进给指令，这些指令经变换和放大后通过驱动装置转变成执行部件进给的速度、方向、位移。华中数控4、驱动装置驱动装置将伺服单元的输出变为机械运动，它与伺服单元一起是数控装置和机床传动部件间的联系环节，它们有的带动工作台，有的带动刀具，通过几个轴的综合联动,使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出形状、尺寸与精度符合要求的

3、零件。华中数控5、可编程逻辑控制器（PLC）PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有轨迹上的具体要求，它接受CNC装置的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T(选刀、换刀)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，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开、关等一些辅助动作；它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNC装置，用于加工过程的控制。华中数控1）FANUC公司创建于1956年；2）1959年首先推出电液步进电机；3）

4、70年代，一方面从Gettes公司引进直流伺服电机制造技术，一方面与西门子合作，学习其先进的硬件技术；4）1976年成功开发出5系统；后与西门子联合开发出7系统。(从这时，FANUC成为世界上最大的专业数控生产厂家)二、常用数控系统简介1、FANUC数控系统简介1）F0；2）F10／F11／F12、F15、F16、F18；3）F00／F100／110／120／150。F00／F100／110／120／150系列是在F0／10／11／12／15的基础上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位一体的CNC。FAN

5、UC公司目前生产的CNC装置结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构采用专用LSI，以提高集成度、可靠性，减少体积和降低成本产品应用范围广。每一CNC装置上可配多种控制软件，适用于多种机床不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术SMT、多层印刷电路板、光导纤维电缆等CNC装置体积减少，采用面板装配式，内装式PMC（可编程机床控制器）产品特点FS6是FANUC早期代表性产品之一。在70年代末与80年代初期的数控机床得到了广泛应用。①FS6与西门子6系统结构基本相同，除伺服电动机、PLC采用西门子公司产品

6、外，其余部分完全相同②硬件采用大板结构，上面插有电源模块、存储器板等小板，CPU采用8086，该CNC系列为多微处理器控制系统，其主CPU、PMC及图形显示的CPU均为8086FANUC6系统（1979年）③伺服驱动系统采用FANUC直流驱动系统，通过脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制系统④系统一般带有独立安装的电气柜，电气柜内安装了系统的主要部件（如CNC装置、伺服驱动、输入单元、电源单元）⑤主轴驱动系统采用FANUC交流主轴驱动装置，该单元为分开安装式，一般安装在强电柜内FANUC6系统（1979年）

7、⑥系统软件为固定式专用软件我国80年代进口的数控机床，均大量配套采用FS6系统，直到目前仍然有较多配套FS6的机床在使用中，这些设备大多进入故障多发期，因此，它是数控机床维修中的常见系统之一。F3简化版（经济型）另注：Fs6→F9强化版（1980年）FANUC6系统（1979年）F11系列是FANUC公司20世纪80年代初期开发并得到广泛应用的FANUC代表性产品之一，在80年代进口的高档数控机床上广为采用，因此，它亦是维修中的常见系统之一。同系列的产品有F10／11／12三种基本规格，①F11的硬件仍然采用大板

8、结构（主板），主CPU为68000，它也是一种多微处理器控制系统②硬件尽量采用专用大规模集成电路及厚膜电路（22块），元件减少30％F11系列（1984年）③CNC系统和操作面板、I/O单元之间采用光缆连接，减少了信号线，抗干扰能力提高④F11系统既可以带独立安装的电柜，也可进行分离式安装⑤伺服驱动与主轴驱动一般采用FANUC模拟式交流伺服驱动系统⑥系统软件可固定式专用软