文档介绍：1 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。 3 C 基础知识一. CNC C 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。 4 2 . CNC 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 LTD FS0 i -6 系统配置 FSSB β i s 伺服电机α i s伺服电机 I/O Link β i 伺服放大器 “ LCD/MDI( 单色) “ LCD /MDI( 彩色) α i伺服放大器 Series 0 i -C 以太网 10 base T/100 base TX PC α i主轴电机 FANUC I/O Link DI/DO 1024/1024 操作面板 I/O 单元 I/O 模块系统在 LCD C 系统的基本配置 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 β i 伺服放大器与电动机用于外部机械的驱动与控制。上方画出了以太网。 CNC 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。C 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 C 单元内的基本模块 C 功能框图 7 下面是一台控制器部件装在 LCD 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。 p ower su pp l y CPU CARD SERVO CARD LCD UNIT つめ LATCH Screws LCD 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 9 进给轴的坐标方向三. CNC 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