文档介绍：C基础知识北京发那科机电有限公司王玉琪2006 2此文是本人对GM(中国厂)培训时的讲义。C有基本的综合概念。以便于更深入地学习诸如:加工编程,PMC和系统维修等课程。 C基础知识一. C的含义是计算机数值控制。1. CNC机床⑴.金属切削用孔加工、攻丝、镗削、铣削、车削、切螺纹、切平面、轮廓加工、平面磨削、外圆磨削、内圆磨削等。⑵.线电极切割机。⑶.冲床、步冲、冲压、金属成型、弯管等机床。⑷.产业机器人。⑸.注塑机。⑹.检测、测量机。⑺.木工机械。⑻.特殊材料加工机械:如加工石材、玻璃、发射性矿料等。⑼.特种加工机械激光加工机、气体切割机、焊接机、制图机、印刷机等。随着电子技术和计算机技术以及IT技术的发展,目前,这些机床与加工设备都可用数值计算机用数值数据进行控制,C控制。下图是一台金属加工机床------立式加工中心的一般结构。 C系统的含义是计算机数值控制系统。C系统的基本配置图。FANUC LTDFS0 i-6系统配置FSSBβis 伺服电机αis伺服电机I/O Link “ LCD/MDI(单色) “ LCD /MDI(彩色)αi伺服放大器Series 0i-C以太网 10 base T/100 base αi主轴电机FANUC I/O Link DI/DO 1024/1024操作面板I/O 单元I/O C控制是集成多学科的综合控制技术。C控制系统。从图中可见,C系统包括:⑴.CNC控制单元(数值控制器部分)。⑵.伺服驱动单元和进给伺服电动机。⑶.主轴驱动单元和主轴电动机。⑷.PMC(PLC)控制器。⑸.机床强电柜(包括刀库)控制信号的输入/输出(I/O)单元。⑹.机床的位置测量与反馈单元(通常包括在伺服驱动单元中)。⑺.外部轴(机械)控制单元。如:刀库、交换工作台、上下料机械手等的驱动轴。⑻.信息的输入/输出设备。如电脑、磁盘机、存储卡、键盘、专用信息设备等。⑼.网络。如以太网、HSSB(高速数据传输口)、RS-232C口等和加工现场的局域网。上图右下方的I/O Link βi 伺服放大器与电动机用于外部机械的驱动与控制。C单元(控制器部分)的硬件实际上就是一台专用的微型计算机。是CNC设备制造厂自己设计生产的专门用于机床的控制的核心。下面的几张图表示出其基本硬件模块;基本的控制功能模块和一台实际的控制器硬件。 C单元内的基本模块 6CNC功能框图 C单元硬件图。,因此称其为进给轴。机床开机后以机床零点为基准建立了机床的机械坐标系(直角坐标系)。每个轴对应于其中的一个相应的坐标。轴有直线运动的,有回转运动的。国际标准ISO对坐标轴的方向与名称是有规定的。如下图。根据规定,按直角坐标系右手法则定义各坐标轴,Z轴正方向一般为机床主轴的方向。X、Y、Z定义为直线运动轴;U、V、W为分别平行于X、Y、Z的直线运动轴;A、B、C为回转运动轴,分别围绕X、Y、Z运动,其正方向符合右手螺旋规则。 CNC控制时用程序命令X、Y、Z、U、V、W、A、B、C等指令被控的坐标轴,用数值指令其运动的距离,正负号指令移动方向,F指令运动速度。例如: G01 X120 Y-300 F1000;意义是G01:X轴与Y轴协调运动,加工一条直线;X120,Y-300:X轴走120mm;Y轴走-300mm;F:进给速度为1000mm/分。power supplyCPU CARD SERVO CARD LCD UNIT C单元 8实际的机床上各进給轴的定义如下图所示。图4 机床的进给轴 C对机床的坐标运动进行控制。在控制原理上这是位置量控制系统。需要控制的是:几个轴的联动,运动轨迹(加工轮廓)的计算:最重要的是保证运动精度和定位精度(动态的轮廓几何精度和静态的位置几何精度);各轴的移动量(mm);移动速度(mm/分);移动方向;起/制动过程(加速/降速);移动的分辨率。C系统是纯电气的控制系统。进给轴的移动是由伺服电动机执行的。通常,一个进给轴由一个伺服电动机驱动。电动机由伺服放大器供给动力。C的插补器的分配输出信号控制。 --插补器 C对机床进给轴的控制,是执行事先编制好的加工程序指令。程序指令是按零件的轮廓编制的加工刀具运动轨迹(如上图)。程序是根据零件轮廓分段编制的。一个程序段加工一段形状的轮廓。轮廓形状不同,使用不同的程序指令(零件轮廓形状元素)。例如:G01---直线运动指令;G02---顺时针圆弧运动指令;G03---逆时针运动圆弧指令;G32(G33)---螺纹加工……但是,在一段加工指令中,只是编写此段的走刀终点。如:下面一个程序段要加工X-Y平面上一段圆弧,程序中只指令了终点的