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FANUC 數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
一、FANUC數(shù)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(jìn)電機(jī)，在后來(lái)的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。進(jìn)入70年代，微電子技術(shù)、功率電子技術(shù)，尤其是計(jì)算技術(shù)得到了飛速發(fā)展，F(xiàn)ANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進(jìn)電機(jī)數(shù)控產(chǎn)品，一方面從GETTES公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)。1976年FANUC公司研制成功數(shù)控系統(tǒng)5，隨時(shí)后又與SIEMENS公司聯(lián)合研制了具有先進(jìn)水平的數(shù)控系統(tǒng)7，從這時(shí)起，F(xiàn)ANUC公司逐步發(fā)展成為上大的專(zhuān)業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品日新月異，年年翻新。
1979年研制出數(shù)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(chē)床。與過(guò)去機(jī)型比較，使用了大容量磁泡存儲(chǔ)器，專(zhuān)用于大規(guī)模集成電路，元件總數(shù)減少了30%。它還備有用戶(hù)自己制作的特有變量型子程序的用戶(hù)宏程序。
1980年在系統(tǒng)6的基礎(chǔ)上同時(shí)向抵擋和兩個(gè)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(chǔ)上簡(jiǎn)化而形成的，體積小，成本低，容易組成機(jī)電一體化系統(tǒng)，適用于小型、廉價(jià)的機(jī)床。系統(tǒng)9是在系統(tǒng)6的基礎(chǔ)上強(qiáng)化而形成的具備有性能的可變軟件型CNC系統(tǒng)。通過(guò)變換軟件可適應(yīng)任何不同用途，尤其適合于加工復(fù)雜而昂貴的航空部件、要求高度可靠的多軸聯(lián)動(dòng)重型數(shù)控機(jī)床。
1984年FANUC公司又推出新型系列產(chǎn)品數(shù)控10系統(tǒng)、11系統(tǒng)和12系統(tǒng)。該系列產(chǎn)品在硬件方面做了較大改進(jìn)，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(gè)門(mén)電路的專(zhuān)用大規(guī)模集成電路芯片有3種，其引出腳竟多達(dá)179個(gè)，另外的專(zhuān)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(chǔ)器等，元件數(shù)比前期同類(lèi)產(chǎn)品又減少30%。由于該系列采用了光導(dǎo)纖維技術(shù)，使過(guò)去在數(shù)控裝置與機(jī)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?qū)崿F(xiàn)主計(jì)算機(jī)與機(jī)床、工作臺(tái)、機(jī)械手、搬運(yùn)車(chē)等之間的各類(lèi)數(shù)據(jù)的雙向傳送。它的PLC裝置使用了獨(dú)特的無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)極性輸出和大電流、高電壓輸出電路，能促使強(qiáng)電柜的半導(dǎo)體化。此外PLC的編程不僅可以使用梯形圖語(yǔ)言，還可以使用PASCAL語(yǔ)言，便于用戶(hù)自己開(kāi)發(fā)軟件。數(shù)控系統(tǒng)10、11、12還充實(shí)了專(zhuān)用宏功能、自動(dòng)計(jì)劃功能、自動(dòng)刀具補(bǔ)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(shù)控系統(tǒng)0，它的目標(biāo)是體積小、價(jià)格代，適用于機(jī)電一體化的小型機(jī)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(shí)期的全新系列產(chǎn)品。在硬件組成以少的元件數(shù)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(zhuān)用大規(guī)模集成電路芯片6種，其中4種為低功耗CMOS專(zhuān)用大規(guī)模集成電路，專(zhuān)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(diǎn)有：彩色圖形顯示、會(huì)話(huà)菜單式編程、專(zhuān)用宏功能、多種語(yǔ)言（漢、德、法）顯示、目錄返回功能等。FANUC公司推出數(shù)控系統(tǒng)0以來(lái)，得到了各國(guó)用戶(hù)的高度評(píng)價(jià)，成為范圍內(nèi)用戶(hù)多的數(shù)控系統(tǒng)之一。
1987年FANUC公司又成功研制出數(shù)控系統(tǒng)15，被稱(chēng)之為劃時(shí)代的人工智能型數(shù)控系統(tǒng)，它應(yīng)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(shù)字伺服單元，數(shù)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(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人的廠家，該公司自60年代生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出40多種的系列產(chǎn)品。
FANUC公司目前生產(chǎn)的數(shù)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(chǔ)上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位一體的CNC。
二、FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特點(diǎn)如下：
（1）結(jié)構(gòu)上長(zhǎng)期采用大板結(jié)構(gòu)，但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)。
（2）采用專(zhuān)用LSI，以提高集成度、可靠性，減小體積和降低成本。
（3）產(chǎn)品應(yīng)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(jī)床。
（4）不斷采用新工藝、新技術(shù)。如表面安裝技術(shù)SMT、多層印制電路板、光導(dǎo)纖維電纜等。
（5）CNC裝置體積減小，采用面板裝配式、內(nèi)裝式PMC（可編程機(jī)床控制器）。
（6）在插補(bǔ)、加減速成、補(bǔ)償、自動(dòng)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(bǔ)功能：除直線(xiàn)、圓弧、螺旋線(xiàn)插補(bǔ)外，還有假想軸插補(bǔ)、極其坐標(biāo)插補(bǔ)、圓錐面插補(bǔ)、指數(shù)函數(shù)插補(bǔ)、樣條插補(bǔ)等。
切削進(jìn)給的自動(dòng)加減速功能：除插補(bǔ)后直線(xiàn)加減速，還插補(bǔ)前加減速。
補(bǔ)償功能：除螺距誤差補(bǔ)償、絲杠反向間隙補(bǔ)償之外，還有坡度補(bǔ)償線(xiàn)性度補(bǔ)償以及各新的刀具補(bǔ)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(shí)庫(kù)為根據(jù)查找故障原因。
（7）CNC裝置面向用戶(hù)開(kāi)放的功能。以用戶(hù)特訂宏程序、MMC等功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。
（8）支持多種語(yǔ)言顯示。如日、英、德、漢、意、法、荷、西班牙、瑞典、挪威、丹麥語(yǔ)等。
（9）備有多種外設(shè)。如FANUC PPR， FANUC FA Card，F(xiàn)ANUC FLOPY CASSETE，F(xiàn)ANUC PROGRAM FILE Mate等。
（10）已推出MAP（制造自動(dòng)化協(xié)議）接口，使CNC通過(guò)該接口實(shí)現(xiàn)與上一級(jí)計(jì)算機(jī)通信。
（11）現(xiàn)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(xiàn)有0系列、10/11/12系列、15、16、18、21系列等，而應(yīng)用廣的是FANUC 0系列系統(tǒng)。
三、FANUC系統(tǒng)的0系列型號(hào)劃分：
0D系列： 0—TD 用于車(chē)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(chē)床、自動(dòng)車(chē)床
0—MC 用于銑床、鉆床、加工中心
0—GCC 用于內(nèi)、外磨床
0—GSC 用于平面磨床
0—TTC 用于雙刀架、4軸車(chē)床
POWER MATE 0：用于2軸小型車(chē)床
0i系列：0i—MA 用于加工中心、銑床
0i—TA 用于車(chē)床，可控制4軸
16i 用于大8軸，6軸聯(lián)動(dòng)
18i 用于大6軸，4軸聯(lián)動(dòng)
160/18MC 用于加工中心、銑床、平面磨床
160/18TC 用于車(chē)床、磨床
160/18DMC 用于加工中心、銑床、平面磨床的開(kāi)放式CNC系統(tǒng)
160/180TC 用于車(chē)床、圓柱磨床的開(kāi)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(biāo)有Ⅱ的為T(mén)DⅡ所獨(dú)有的功能）
項(xiàng) 目
規(guī) 格 項(xiàng) 目 紙帶代碼
標(biāo)記跳躍
奇偶校驗(yàn)
控制入/出
程序段選擇跳過(guò)
程序段選擇跳過(guò)
大指令值
程序號(hào)
順序號(hào)
/增量編程
FS10/11的紙帶格式
小數(shù)點(diǎn)輸入/計(jì)算器型小數(shù)點(diǎn)輸入
X軸直徑半徑指定
平面選擇
旋轉(zhuǎn)軸指定
雙刀架鏡像
中斷型用戶(hù)宏程序
用戶(hù)宏程序公共變量的追加
旋轉(zhuǎn)軸循環(huán)顯示功能
⑵FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的刀具功能：
項(xiàng) 目
刀具功能
刀具補(bǔ)償存儲(chǔ)器
刀具偏置
刀具半徑R補(bǔ)償
Y軸偏置
⑶FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的插補(bǔ)功能：
項(xiàng) 目
定位
直線(xiàn)插補(bǔ)
圓弧插補(bǔ)
螺紋切削、同步進(jìn)給
自動(dòng)返回參考點(diǎn)
切削進(jìn)給：指函數(shù)型
返回參考點(diǎn)檢測(cè)
返回第2參考點(diǎn)
快速進(jìn)給速度
快速進(jìn)給倍率
極坐標(biāo)差補(bǔ)
螺紋切削中的回退
可變導(dǎo)程螺紋切削
跳躍功能
轉(zhuǎn)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(xiàng) 目
輔助功能
輔助功能鎖住
高速M(fèi)/S/T/B接口
多個(gè)輔助功能
主軸功能
第二輔助功能
第1軸輸出開(kāi)關(guān)功能
第2軸輸出開(kāi)關(guān)功能
主軸定位
多主軸控制
⑸FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的設(shè)定功能/顯示功能：
項(xiàng) 目
狀態(tài)顯示
當(dāng)前位置顯示
程序顯示
參數(shù)設(shè)定顯示
自診斷功能
報(bào)警顯示
實(shí)際速度
文件盒內(nèi)容列目
圖形功能
軟操作面板
日語(yǔ)顯示
西班牙語(yǔ)顯示
韓語(yǔ)顯示
⑹FANUC0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的控制軸：
項(xiàng) 目
控制軸數(shù)
聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)
小控制單位
英/米制轉(zhuǎn)換
互鎖
機(jī)床鎖住
急停
超程
存儲(chǔ)行程檢測(cè)1
1/10小輸入單位
位置開(kāi)關(guān)
⑺FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的編輯操作功能：
項(xiàng) 目
自動(dòng)運(yùn)行（存儲(chǔ)器）
調(diào)度管理功能
DNC運(yùn)行
MDI運(yùn)行
程序號(hào)檢索
順序號(hào)檢索
緩沖寄存器
試運(yùn)行
順序號(hào)比較
M.P.G.
程序的再次啟動(dòng)
單程序段
⑻FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的編輯操作功能：
項(xiàng) 目
零件程序存儲(chǔ)長(zhǎng)度
存儲(chǔ)程序個(gè)數(shù)
后臺(tái)編輯
重放
⑼FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的編輯的數(shù)據(jù)輸入/輸出功能：
項(xiàng) 目
閱讀機(jī)/穿孔機(jī)接口
外部數(shù)據(jù)輸入
I/O設(shè)備的外部控制
⑽FANUC 0—TD/TDⅡ系統(tǒng)的其他功能：
項(xiàng) 目
狀態(tài)輸入信號(hào)
9in 單色CRT
PLC—M
I/O單元A
⑾FANUC0系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖框：

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