项目二 FANUC 0i 数控系统的连接及调试

1、项目二项目二 FANUC 0i FANUC 0i 数控系统的连接与调试数控系统的连接与调试0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 一一. .学习目标学习目标 1. 1.能够陈述能够陈述FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统的组成数控系统的组成 2. 2.能陈述系统接口的功能及部件之间的连接要求能陈述系统接口的功能及部件之间的连接要求 3. 3.能够正确进行能够正确进行FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C

2、的硬件连接的硬件连接三、相关实践知识三、相关实践知识 （一）（一）FANUC 0i Mate CFANUC 0i Mate C系统的构成框图系统的构成框图控制单元控制单元CNCCNCPMC-SA1/SA2PMC-SA1/SA2强电柜强电柜机床操作台机床操作台LCD/MDILCD/MDII/OI/O装置装置伺服放大器伺服放大器机床 伺服电机伺服电机DC24V模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 （二）（二）CNC CNC 单元的结构与系统的配置单元的结构与系统的配置 1.CNC1.CNC单元的结构图单元的结构图模块模块1

3、1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 2.FANUC 0i Mate C2.FANUC 0i Mate C系统的组成及特点系统的组成及特点 （1 1）系统的主要特点）系统的主要特点 基于基本规格，在配置上重视价格性能比基于基本规格，在配置上重视价格性能比。取。取消消FANUC OiB/OiCFANUC OiB/OiC的扩展功能槽板、系统内置的的扩展功能槽板、系统内置的I/OI/O模模块，使系统的体积大大的缩小。块，使系统的体积大大的缩小。 进给伺服单元采用可靠性强、价格性能比卓越进给伺服单元采用可靠性强、价格性能比卓越的的ii伺服放

4、大器和伺服放大器和ii伺服电机。伺服电机。 主轴驱动单元可以采用模拟量主轴控制（变频主轴驱动单元可以采用模拟量主轴控制（变频器），也可以采用高性能价格比器），也可以采用高性能价格比ii伺服的串行数字伺服的串行数字控制。控制。 FANUC 0i Mate CFANUC 0i Mate C一般采用电源模块、主轴模一般采用电源模块、主轴模块、进给伺服模块为一体的伺服放大器。块、进给伺服模块为一体的伺服放大器。模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 2.FANUC 0i Mate C2.FANUC 0i Mate C系统的组成及特

5、点系统的组成及特点 （1 1）系统的主要特点）系统的主要特点 系统采用高性能、高速度、高可靠性的系统采用高性能、高速度、高可靠性的PMC-SA1PMC-SA1/SB7/SB7系列系列。（外置。（外置I/OI/O及及PMCPMC与系统进行串行数据通信与系统进行串行数据通信控制。控制。 显示装置一般采用经济型的显示装置一般采用经济型的7.2in LCD7.2in LCD或或9 in 9 in 单色单色CRTCRT。（2 2）FANUC 0i Mate CFANUC 0i Mate C系统的功能连接系统的功能连接CP10ACP10A：光缆：光缆FSSBFSSB接口，接口，与伺服器的与伺服器的CP10

6、BCP10B连接连接系统备用电池系统备用电池系统散热风扇系统散热风扇CP1CP1：系统：系统D DC24VC24VFUSEFUSE：系统：系统DC24VDC24V熔断器（熔断器（5A5A）JA7AJA7A：串行主轴：串行主轴/ /位置编码器信位置编码器信号接口号接口JD44AJD44A：外接：外接I/OI/O卡或卡或I/OI/O模块信模块信号接口号接口JA40JA40：模拟主轴：模拟主轴的速度信号接口的速度信号接口JD36A/36BJD36A/36B：串行通信接：串行通信接口（口（0-20-2通道）通道）CA55CA55：MDIMDI键盘键盘信号接口信号接口CN2CN2：系统操作：系统操作软键

7、信号接口软键信号接口1 1. .ii-SVPM-SVPM一体型系列伺服单元一体型系列伺服单元i系列伺服单元模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 （2 2）ii系列伺服单元的连接系列伺服单元的连接 图见教材图见教材P33 2-7P33 2-7 注意连接图形注意连接图形1.控制方式串行主轴接口串行主轴接口模拟主轴接口模拟主轴接口系统与主轴间采用串行电缆通讯系统向主轴单元提供指令电压及其他控制指令，主轴单元向系统输出其状态（四）、系统与主轴单元的连接模块1 FANUC 0i Mate C数控系统硬件的连接1.串行主轴接口（四）

8、、系统与主轴单元的连接模块1 FANUC 0i Mate C数控系统硬件的连接(1)接口定义1.串行主轴接口（四）、系统与主轴单元的连接模块1 FANUC 0i Mate C数控系统硬件的连接(2)连接2.模拟主轴接口（四）、系统与主轴单元的连接模块1 FANUC 0i Mate C数控系统硬件的连接(1)接口定义模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 b. b. 模拟主轴的连接模拟主轴的连接 模拟主轴是系统向外部提供模拟主轴是系统向外部提供 0-10V 0-10V 模拟电压，模拟电压，接线比较简单，注意极性不要接错，否则

9、变频器不接线比较简单，注意极性不要接错，否则变频器不能调速。能调速。模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 主轴编码器主轴编码器 一般与主轴采用一般与主轴采用1 1：1 1齿轮传动且采用同步带连齿轮传动且采用同步带连接，编码器为接，编码器为10241024脉冲脉冲/ /转，经转，经4 4倍频电路得倍频电路得40964096个个脉冲。脉冲。模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 四、相关理论知识四、相关理论知识 （一）数控技术与数控机床（一）数控技术与数

10、控机床 数控技术数控技术，简称，简称NCNC，是利用数字化信息对机械，是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此，也叫控都采用了计算机进行控制，因此，也叫CNCCNC。 采用数控技术进行控制的机床，称为采用数控技术进行控制的机床，称为数控机床数控机床（NCNC机床）机床）模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 四、相关理论知识四、相关理论知识 （二）数控系统的基本组成（二）数控系统的基本组成模块模块1 1 FANUCFANUC

11、 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 四、相关理论知识四、相关理论知识 （三）（三）NCNC、CNCCNC、SVSV、与、与PLCPLC的概念的概念 NCNC（CNCCNC） 数控与计算机数控缩写数控与计算机数控缩写 SV SV（servo drive) servo drive) 伺服驱动伺服驱动 “ “以物体的位以物体的位置、方向、状态等作为控制量，追踪目标值的任意变化的置、方向、状态等作为控制量，追踪目标值的任意变化的控制机构控制机构”。 作用：作用：1.1.使坐标轴按照数控装置给定的速度运行；使坐标轴按照数控装置给定的速度运行； 2. 2.使坐标轴按

12、照数控装置给定的位置定位。使坐标轴按照数控装置给定的位置定位。 PLCPLC（PMCPMC） 可编程控制器（可编程机床控制器）可编程控制器（可编程机床控制器）模块模块1 1 FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 五、拓展知识五、拓展知识 FANUCFANUC数控系统数控备份的方法数控系统数控备份的方法 （1 1）使用存储卡，在引导系统画面进行数据）使用存储卡，在引导系统画面进行数据备份与恢复。备份与恢复。 （2 2）通过）通过RS232RS232口使用口使用PCPC进行数据备份和恢复。进行数据备份和恢复。数控系统参数的备份与恢复步骤小结

13、小结 1 1、FANUC 0i Mate CFANUC 0i Mate C系统的构成系统的构成 2 2、CNCCNC单元的结构与系统配置单元的结构与系统配置 3 3、进给伺服单元的连接、进给伺服单元的连接 4 4、主轴单元的连接、主轴单元的连接模块模块2 2 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 一一. .学习目标学习目标 1. 1.能够陈述能够陈述FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C数控系统的组成数控系统的组成 2. 2.能陈述系统接口的功能及部件之间的连接要求能陈述系统接口的功能及部件之间的连接要求 3. 3.能够正确进行能够正确

14、进行FANUCFANUC 0i Mate C0i Mate C的硬件连接的硬件连接模块模块2 2 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 二、工作任务二、工作任务 1.1.连接连接FANUC 0i CFANUC 0i C数控系统部件数控系统部件 2.2.能够陈述能够陈述FANUC 0i CFANUC 0i C数控系统部件的接口信数控系统部件的接口信信号组成信号组成（一）（一） FANUCFANUC 0i C0i C系统功能与接口系统功能与接口模块模块2 2 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 3.3.系统的硬件接口系统

15、的硬件接口伺服放大器接伺服放大器接口口FSSBFSSBMDIMDI面板接口面板接口DC24VDC24V输入输入串行主轴串行主轴/ /编码器接口编码器接口JD44AJD44A：I/I/O Link O Link 接接口口JA40JA40：模拟输出：模拟输出/ /高速接口高速接口（二）连接（二）连接i i伺服放大器伺服放大器FANUCFANUC系统系统ii系列系列电源模块的端子功能电源模块的端子功能STATUE（一位（一位7段段LED）：）：电源模块状态显示电源模块状态显示“ ”：电源模块未起动就绪。：电源模块未起动就绪。“O ”：电源模块起动就绪。：电源模块起动就绪。“#”：电源模块报警代码：电

16、源模块报警代码CX1A、CX1B：交流：交流200V电压输入电压输入/输出端子。输出端子。CXA2A：模块信息信号、：模块信息信号、+24V-OV及系统急停信号及系统急停信号。CX3：主电源：主电源MCC控制信号的连接器控制信号的连接器 CX4： ESPESP急停信号连接器急停信号连接器L1、L2、L3：电源模块电源输入端子（有标准：电源模块电源输入端子（有标准型和高压型）。型和高压型）。(2)(2)电源模块的结构电源模块的结构模块模块2 2 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 CX3CX3（K6K6）用于控制装在外部的接触器）用于控制装在外部的接触器M

17、CCMCC的吸合，的吸合，如下图：如下图：模块模块2 2 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接 FANUCFANUC系统系统系列系列主轴模块主轴模块状态显示窗口状态显示窗口: : PIL PIL（绿）：表示主轴（绿）：表示主轴模块控制电路电源正常。模块控制电路电源正常。 ALMALM（红）：表示主轴（红）：表示主轴模块检测出故障。模块检测出故障。 ERRERR（黄）：主轴模块（黄）：主轴模块检测出错误信息。检测出错误信息。“ ” ”不闪表示主轴不闪表示主轴模块已起动就绪，如果模块已起动就绪，如果闪则为主轴模块未起动闪则为主轴模块未起动就绪。就绪。“00”0

18、0”表示主轴模块已表示主轴模块已起动并有速度信号输出。起动并有速度信号输出。“# #”# #”表示主轴故障或表示主轴故障或错误信息。错误信息。JX4JX4：主轴伺服信号检测板接口JX1A/JX1BJX1A/JX1B：模块之间信息输入/输出接口。JX1A与PSM的JX1B连接，JX1B与伺服模块的JX1A连接。JY1JY1：外接主轴负载表和速度表的连接器。JA7BJA7B：串行主轴输入信号接口连接器，与CNC系统的JA7A接口连接。JA7AJA7A：用于连接第2串行主轴的的信号输出接口。JY2JY2：连接主轴电动机速度传感器和过热检测装置。JY3JY3：作为主轴位置一转信号用的连接器。（接近开关

19、）JY4JY4：主轴独立编码器连接器（光电编码器）。JY5JY5：主轴Cs轴（回转轴）控制时，作为反馈连接器，提高分辨率。2 2主轴模块连接主轴模块连接3 3伺服模块连接伺服模块连接 五、拓展知识五、拓展知识 （一）电源的连接（一）电源的连接（一）电源的连接（一）电源的连接 通电的顺序通电的顺序 电源按以下顺序或同时接通。电源按以下顺序或同时接通。 1.1.包括伺服放大器的整台机床的电源包括伺服放大器的整台机床的电源(AC200V)(AC200V) 2.I/O Link 2.I/O Link 从属设备从属设备(I/O Unit(I/O Unit等等) )的电源的电源(DC24V)(DC24V)

20、 3.CNC3.CNC用电源用电源(DC24V)(DC24V) 五、拓展知识五、拓展知识 （二）急停的连接（二）急停的连接五、拓展知识五、拓展知识 （三）（三）I/O LinkI/O Link连接连接24V-IN24V-IN（CP1CP1）JD1BJD1BJA3JA3CB104CB104CB105CB105CB106CB106CB107CB107CNCCNC24V DC24V DCI/OI/O单单元元JD1AJD1A手摇脉冲发生器手摇脉冲发生器I/OI/O转接端子转接端子I/OI/O转接端子转接端子I/OI/O转接端子转接端子I/OI/O转接端子转接端子（三）（三）I/O LinkI/O Li

21、nk连接连接五、拓展知识五、拓展知识 （四）（四）I/OI/O模块的连接模块的连接 输入信号的连接输入信号的连接 讲述普通输入信号的连接。讲述普通输入信号的连接。 输入信号有漏型和源型输入信号有漏型和源型2 2种。种。 安全规格上要求使用漏型。安全规格上要求使用漏型。 ACAC输入型中没有漏型和源型之区别。输入型中没有漏型和源型之区别。五、拓展知识五、拓展知识 （四）（四）I/OI/O模块的连接模块的连接模块模块2 2 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接模块模块2 2 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统硬件的连接数控系统硬件的连接小结小结 1

22、 1、FANUC 0i CFANUC 0i C系统功能与接口系统功能与接口 2 2、FANUC 0i CFANUC 0i C电源的连接电源的连接 3 3、FANUC 0i CFANUC 0i C急停的连接急停的连接 4 4、I/O Link I/O Link 连接连接 5 5、I/O I/O 模块的连接模块的连接模块模块3 3 FANUCFANUC 0i0i数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 一一. .学习目标学习目标 1. 1.能够正确进行伺服系统初始化参数的设置。能够正确进行伺服系统初始化参数的设置。 2. 2.能够进行伺服系统轴回参考点、机床硬位、运行速度能够进行伺服系统轴回参考点

23、、机床硬位、运行速度等功能的参数设置。等功能的参数设置。 3. 3.能够陈述数控机床伺服系统基本概念及性能、参数。能够陈述数控机床伺服系统基本概念及性能、参数。 4. 4.知道光栅尺的工作原理知道光栅尺的工作原理模块模块3 3 FANUCFANUC 0i0i数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 二、工作任务二、工作任务 配置配置FANUC 0iFANUC 0i数控系统的机床伺服系统进给轴数控系统的机床伺服系统进给轴调试调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （一）伺服系统初始化（一）伺服系统初始化模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试

24、 1.1.基本参数设定基本参数设定 坐标轴设定如下：坐标轴设定如下：10201020各轴的编程名称各轴的编程名称轴名称轴名称设定值设定值轴名称轴名称设定值设定值轴名称轴名称设定值设定值轴名称轴名称设定值设定值X X8888U U8585A A6565E E6969Y Y8989V V8686B B6666Z Z9090W W8787C C6767模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试注：设定参数后，要切断一次电源注：设定参数后，要切断一次电源10221022基本坐标系中各轴的属性基本坐标系中各轴的属性设定值设定值意义意义0 0既不是基本既

25、不是基本3 3轴，也不是其平行轴轴，也不是其平行轴1 1基本基本3 3轴中的轴中的X X轴轴2 2基本基本3 3轴中的轴中的Y Y轴轴3 3基本基本3 3轴中的轴中的Z Z轴轴5 5X X轴的平行轴轴的平行轴6 6Y Y轴的平行轴轴的平行轴7 7Z Z轴的平行轴轴的平行轴模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试10231023各轴的伺服轴号各轴的伺服轴号 设定各控制轴为对应的第几号伺服设定各控制轴为对应的第几号伺服轴。通常，与控制轴号的设定值轴。通常，与控制轴号的设定值81308130总控制轴数总控制轴数注：设定参数后，要切断一次电源注：设

26、定参数后，要切断一次电源模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 2.2.基本组成参数设定基本组成参数设定 P1001#0 P1001#0 直线轴的最小移动单位直线轴的最小移动单位 0 0：米制（米制机床）：米制（米制机床） 1 1：英制（英制机床）：英制（英制机床） P1002#1 P1002#1 无挡块参考点设定无挡块参考点设定 0 0：无效（所有轴）：无效（所有轴） 1 1：有效（所有轴）：有效（所有轴）模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 2.2.基本组成参数设定基本组成参数

27、设定模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 2.2.基本组成参数设定基本组成参数设定10051005 参考点没有建立时，在自动运行中指定了除参考点没有建立时，在自动运行中指定了除G28G28以外的移动指令时，系统：以外的移动指令时，系统： 0:0:出现报警（出现报警（NO.224)NO.224) 1: 1:不出现报警不出现报警0 0模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 2.2.基本组成参数设定基本组成参数设定模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试

28、数控系统进给轴的调试 2.2.基本组成参数设定基本组成参数设定10081008#2 #2 设定绝对指令的旋转方向设定绝对指令的旋转方向0 0：按距目标较近的旋转方向：按距目标较近的旋转方向1 1：按指令值符号指定的方向：按指令值符号指定的方向#5 #5 设定旋转轴的循环功能是否有效设定旋转轴的循环功能是否有效 0 0：无效：无效 1 1：有效：有效模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 2.2.基本组成参数设定基本组成参数设定模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 3.3.伺服引导（

29、伺服引导（servo setting)servo setting) 是指进给伺服系统的参数初始化，没有进行伺服引导是指进给伺服系统的参数初始化，没有进行伺服引导前前LCDLCD上出现上出现417417号报警。号报警。 （1 1）初始化准备）初始化准备 数控系统的型号。数控系统的型号。 伺服电机的型号、规格、电动机代码。伺服电机的型号、规格、电动机代码。 电动机内装的脉冲编码器的型号、规格。电动机内装的脉冲编码器的型号、规格。 伺服系统是否使用外部位置检测器件。伺服系统是否使用外部位置检测器件。 电动机每转对应的工作台移动距离。电动机每转对应的工作台移动距离。 机床的检测单位（可测出的最小单位）

30、。机床的检测单位（可测出的最小单位）。 数控系统的指令单位（数控系统的指令单位（CNCCNC给机床的最小指令单位）。给机床的最小指令单位）。模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 3.3.伺服引导（伺服引导（servo setting)servo setting) （2 2）伺服参数的初始化步骤）伺服参数的初始化步骤模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 （2 2）伺服参数的初始化步骤）伺服参数的初始化步骤 将将CNCCNC系统转到系统转到“急停急停”状态，使参数写入为状态，使参数写

31、入为允许方式（允许方式（PWE=1PWE=1）模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 （2 2）伺服参数的初始化步骤）伺服参数的初始化步骤模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 2.2.基本组成参数设定基本组成参数设定 初始化设定（设定为初始化设定（设定为0 0）（）（P2000P2000）半闭环全闭环指令单位10.110.1初始化位b0=0b0=1b0=0b0=1速度反馈脉冲数81928198192819位置反馈脉冲数125001250NPNP/10模块模块3 3 FANUCFAN

32、UC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试电机代码电机代码P2020P2020模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试AMRAMR设定编码器参数设定编码器参数P2001P2001（通常情况下，串行（通常情况下，串行口脉冲编码器设定为口脉冲编码器设定为0000000000000000。 指令倍乘比指令倍乘比P1820P1820（CMRCMR）-是使是使CNCCNC指令脉冲与检指令脉冲与检测脉冲适配的常量。测脉冲适配的常量。CMR=CMR=最小指令单位最小指令单位/ /检测单位。检测单位。（通常设定（通常设定CMR=2,(C

33、MR=2,(车床的车床的X X轴为轴为1 1）。）。 关闭电源，重启关闭电源，重启 电子齿轮比电子齿轮比N/MN/M 1000000置反馈脉冲数电动机转一转所需的位MN模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 例1：某机床中，三个轴的滚珠丝杠螺距都为10mm，检测单位为1um.请问N/M? 例2：某加工中心配回转台（第4轴），齿轮降速比为100:1,若检测单位为0.001.请问N/M? 模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 电动机的旋转方向电动机的旋转方向 如设定为111,表示顺时针

34、方向旋转(从脉冲编码器端看) 如设定为-111,表示逆时针方向旋转(从脉冲编码器端看) 指定速度反馈和位置反馈 脉冲数(NP:电动机转动一转时,来自于分离型位置检测器的位置脉冲数) 参考计数器的设定是电动机转动一转所需的脉冲数,等于栅格间格/最小检测单位.(如果设定不合适，回零将不准)模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 (二)进给轴调试 (1)各进给轴的移动 P1401:对快速运行指令,空运行 0:无效,1:有效 P1410:空运行速度 P1420:快速移动速度,单位:mm/min; P1421:快速移动倍率修调F0速度，单位:mm/

35、min; P1422:最大切削速度，单位:mm/min; P1423:手动JOG速度，单位:mm/min; P1424:手动快进速度，单位:mm/min; P1002#0:回参考点同时控制的轴数,0:1轴,1:3轴联动 (二)进给轴调试 (2)各轴参考点的设置 (二)进给轴调试 (2)各轴参考点的设置 P1425：回参考点低速FL，单位：mm/min; P1420：快速移动速度，单位：mm/min; P1850：参考点电气偏移量，单位：mm/min; P1006#5：各轴回参考点的方向，为正向； P1836：伺服误差量，设定为0时表示伺服位置误差为128，单位：检测单位。 加工中心，Z轴参考点

36、的设置，应与刀库的位置配合调整； (二)进给轴调试 (3)轴行程的设置 数控系统进行起程检测，是CNC的基本功能，称为软件限位。 P1240：在机械坐标系上的各轴第1参考点坐标值。 P1241：在机械坐标系上的各轴第2参考点坐标值。 P1320：各轴正向软件限位值（单位：最小指令单位） P1321：各轴负向软件限位值模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 四、相关理论知识 （一）伺服系统概述 伺服系统-指进给伺服系统，是数控系统和机床机械传动部件间的连接环节，是数控机床的重要组成部分，包含机械传动、电气驱动、检测、自动控制等方面的内容，涉

37、及强电与弱电控制。 四、相关理论知识 （一）伺服系统概述 1.伺服系统的组成 2.数控机床对进给伺服系统的要求 （1）可逆运行（运行可逆，电能回馈） （2）速度范围宽 （3）具有足够的传动刚性和高的速度稳定性（应具有良好的静态与动态负载特性，即在不同负载情况下，进给速度应保持恒定） （4）快速响应无超调 （5）高精度 （6）低速大转矩四、相关理论知识（二）电气电气伺服驱动驱动系统统 1.步进驱动系统-(反应式步进电机、混合式步进电机) 三相细分混合式步进电机驱动器特点: 1.采用交流伺服控制原理,在控制上增加了全数字式电流反馈控制,三相正弦电流驱动输出,电动机低速运行平稳,无共振区,噪声小.

38、2.具有细分、半流、掉电相位记忆等功能,最大可达10000细分,即相应最小步距角为0.036 3.驱动器功放级直接220V交流输入,直流电压可达325V,高速运转时仍具有较高的输出转矩. 4.具有短路、过电压、欠电压、过热等完善的保护功能。（二）电气电气伺服驱动驱动系统统 2.直流伺服驱动系统（换向） 3.交流伺服驱动系统（常见三类） 由晶体管（GTR）或其他功率器件（IGBT）作为驱动器件组成的变频器供电，采用交流永磁同步电动机由微处理器数字运算实现控制算法 采用矢量变换控制算法控制异步电动机。 无换向器直流电动机（三）闭环数控系统进给驱动装置的信号连接 1.模拟电压控制方式(见教材) 2.

39、指令脉冲控制方式(见教材) 3.其他控制方式(四)机床参数 (1)(1)功能型参数功能型参数( (位和位轴型位和位轴型) ) (2)(2)比率型参数比率型参数( (如如I/OI/O波特率设定波特率设定, ,见教材见教材) ) (3)(3)真实值型参数真实值型参数(五)进给运动控制参数设置 1.一般参数的设定 (1)倍频数与分辨率 进给轴分辨率由电动机编码器输出脉冲数、数控装置位置检测接口的倍频数以及传动机构共同决定。 (2)正负向存储行程极限 注意：必须建立机床坐标系后，软极限才有意义。(五)进给运动控制参数设置 (3)间隙与螺距误差 传动链的反转空程间隙值可作为参数在数控系统中设定，由系统自

40、动进行补偿。全行程螺距误差则以误差表的方式输入系统，进行自动补偿 (4)快速移动速度与最大切削进给速度 系统自身可以达到的快速移动速度与最大切削速度。(五)进给运动控制参数设置 (5)机床参考点的坐标值 回参考点的目的是用来建立机床坐标系。 (6)到位范围 运动过程中跟随误差的存在，通常轮廓的转接为圆角过渡。如指令为尖角过渡，则数控系统每执行完一个运动程序段，自动判别跟随误差是否小于到位范围，如不满足，即处于等待状态，直到跟随误差修正至小于到位范围，才执行下一程序段。（如果伺服系统存在一定的死区，到位范围又设置太小，有可能出现死机，典型设置为10um左右）(五)进给运动控制参数设置 2.变增益

41、位置控制的增益设定 K1即为进给切削运动时所使用的增益值,一般要尽可能地使其高一些,以减小跟随误差. K2为快速定位G00所使用的增益.(为了减小起动、制动时的加速度,减小对机床进给机构的冲击,一般为K1的50%80%。输出电压输出电压V V跟随误差跟随误差E EK K1 1K K2 2V Vm mEbEmax(五)进给运动控制参数设置 2.变增益位置控制的增益设定 Eb为变增益转折点，一般应设定为比机床最高切削速度所对应的跟随误差略大一些。 Vm为最小模拟电压输出值。选择一定的最小输出电压可克服一定的死区。如果Vm选择得过大，则可能在定位处出现严重的振荡现象。输出电压输出电压V V跟随误差跟

42、随误差E EK K1 1K K2 2V Vm mEbEmax(五)进给运动控制参数设置 3.降速参数 分为无升降速、直线升降速与指数升降速。 4.返回参考点参数 回参考点动作：经过快速寻找粗定位开关与低速寻找栅格点C两步。粗定位减速行程开关压下零位脉冲C到位F Fb bF Fa a(五)进给运动控制参数设置 5.单向定位参数 可有效地提高数控机床G00快速运动至该定位点的重复定位精度。 （1）单向定位正方向（即每次定位均从约定的方向运动至定位点）P P1 1P P2 2P P3 3G00G00G00G00P P3 3定位点接近点(五)进给运动控制参数设置 6.报警保护参数设定 （1）超速保护速

43、度设定 （2）最大跟随误差报警（理论值为Emax=Vmax/K,K为位置开环增益。通常设定为理论值的1.52倍） （3）位置反馈失线报警五、拓展知识 （一）位置检测装置概述 1.直接测量和间接测量 2.增量式测量和绝对式测量（分辨力） （二）光栅尺小结小结 1 1、FANUC 0iFANUC 0i系统参数设定系统参数设定 2 2、检测装置原理（光栅）、检测装置原理（光栅）模块模块4 4 FANUCFANUC 0i 0i 数控系统主轴的调试数控系统主轴的调试 一一. .学习目标学习目标 1. 1.能够正确设置能够正确设置FANUC 0i FANUC 0i 数控系统主轴参数。数控系统主轴参数。 2

44、. 2.能够识读串行主轴伺服画面。能够识读串行主轴伺服画面。 3. 3.知道主轴定向、换挡功能的实现过程知道主轴定向、换挡功能的实现过程模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 二、工作任务二、工作任务 初步识读串行主轴伺服画面能够设置主轴控制初步识读串行主轴伺服画面能够设置主轴控制的相关参数，的相关参数，正确调试数控机床主轴，实现主轴定正确调试数控机床主轴，实现主轴定向、准停等功能的实现。向、准停等功能的实现。 三、相关实践知识三、相关实践知识 （一）调试前的准备工作（一）调试前的准备工作模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i

45、 C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （一）调试前的准备工作（一）调试前的准备工作 维修时，若需要对驱动器进行更换或重新调整，则应维修时，若需要对驱动器进行更换或重新调整，则应按照以下步骤进行。按照以下步骤进行。 （1 1）检查与主轴有关部件的规格、型号）检查与主轴有关部件的规格、型号 CNCCNC的型号与功能。的型号与功能。 主轴电动机的规格与型号。主轴电动机的规格与型号。 电源模块的规格与型号。电源模块的规格与型号。 主轴驱动模块的规格与型号。主轴驱动模块的规格与型号。 主轴测量系统的型号。主轴测量系统的型号。模块模块3 3 FANUCFANUC

46、0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （二）系统参数的设定（二）系统参数的设定 系统出厂时已把串行数字主轴电动机的标准系统出厂时已把串行数字主轴电动机的标准控制参数存储在系统中，通过主轴参数初始化操控制参数存储在系统中，通过主轴参数初始化操作可以选择与实际主轴电动机控制相对应的标准作可以选择与实际主轴电动机控制相对应的标准参数。参数。 （1 1）串行数字主轴控制功能选择参数及串行）串行数字主轴控制功能选择参数及串行主轴个数选择参数（主轴个数选择参数（3701#13701#1，“1”1”为模拟量控制为模拟量控制主轴，主轴，“0”0”为串行数字

47、控制主轴；为串行数字控制主轴；3701#43701#4，“0”0”为为1 1个，个，“1”1”为为2 2个个）模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （二）系统参数的设定（二）系统参数的设定 （2 2）主轴位置编码器控制功能选用参数）主轴位置编码器控制功能选用参数 4002#0#4主轴位置编码器类型： 0000表示没有位置控制功能 0001表示使用电动机内部传感器作位置反馈， 0010表示使用位置编码器， 0100表示使用高分辨率磁性脉冲编码器（CS轮廓控制用）模块模块3 3 FANUCFANUC 0i

48、C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （二）系统参数的设定（二）系统参数的设定 （2 2）主轴位置编码器控制功能选用参数）主轴位置编码器控制功能选用参数 4002#0#4主轴位置编码器类型： 0000表示没有位置控制功能 0001表示使用电动机内部传感器作位置反馈， 0010表示使用位置编码器， 0100表示使用高分辨率磁性脉冲编码器（CS轮廓控制用）模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （二）系统参数的设定（二）系统参数的设定 （2 2）主轴位置编码器控

49、制功能选用参数）主轴位置编码器控制功能选用参数 4010#0#2位置编码器类型： 000表示使用Mi传感器 001表示使用MZi、BZi、CZi电动机传感器。 （3 3）主轴与位置编码器的传动比参数）主轴与位置编码器的传动比参数 参数参数3706#03706#0、3706#13706#1（二进制代码组合设定，（二进制代码组合设定，分别为分别为1 1：1 1、2 2：1 1、1 1：4 4、1 1：8 8，通常设定为，通常设定为“0 00”0”，即为，即为1 1：1 1） 模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践

50、知识 （二）系统参数的设定（二）系统参数的设定 (4)(4)主轴速度到达检测功能参数主轴速度到达检测功能参数 3708#0，“0”为不检测主轴速度到达， “1”检测主轴速度到达（在PMC中要编制切削进给的开始条件）。 (5)(5)主轴齿轮挡位的最高速度参数主轴齿轮挡位的最高速度参数 主轴第一、四档最高转速设定参数：主轴第一、四档最高转速设定参数：3741374137443744 (6) (6)主轴电动机最高转速设定参数主轴电动机最高转速设定参数 模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （三）主轴模块标准参

51、数的初始化（三）主轴模块标准参数的初始化 主轴模块标准参数初始化步骤主轴模块标准参数初始化步骤 系统急停状态,打开电源 将主轴电动机型号的代码设定在系统串行主轴电动机代码参数中.PRM4133 将自动设定串行数字主轴标准值的参数(LDSP)置为“1”，参数PRM4019#7置为“1”。 将电源关断，再打开，主轴标准参数被写入。模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （四）串行数字主轴伺服画面（四）串行数字主轴伺服画面 （1 1）主轴伺服画面显示参数）主轴伺服画面显示参数模块模块3 3 FANUCFANUC

52、 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （四）串行数字主轴伺服画面（四）串行数字主轴伺服画面 （2 2）主轴画面显示操作）主轴画面显示操作模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （四）串行数字主轴伺服画面（四）串行数字主轴伺服画面 （2 2）主轴画面显示操作）主轴画面显示操作模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （四）串行数字主轴伺服画面（四）串行数字主轴伺服画

53、面 （3 3）主轴伺服画面）主轴伺服画面 ( (见见P81P81）模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （四）串行数字主轴伺服画面（四）串行数字主轴伺服画面 （3 3）主轴伺服画面）主轴伺服画面 ( (见见P81P81）模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 三、相关实践知识三、相关实践知识 （四）串行数字主轴伺服画面（四）串行数字主轴伺服画面 （4 4）主轴换挡（低速、保证安全切换齿轮）主轴换挡（低速、保证安全切换齿轮） S指令输入，CNC依据参

54、数P3741、3742、3743和S指令，确定主轴变速的换挡挡次，输出S代码（S00S31）/SF信号，并将换挡信号送到PMC。CNC接收到SOR信号，以P3732中规定的低速旋转，同时发出检测到低速信号SDTA，此时齿轮开始移动，进行换挡，此间电动机不可以正常指令速度旋转。模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 CNCCNC侧的参数有：侧的参数有：模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 CNCCNC侧的参数有：侧的参数有：模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 CNCCNC侧的参数有：侧的参数有： P3705#1: P3705#1:(0(0: :用用SORSOR选择选择信号选择选择信号, ,用于齿轮换挡用于齿轮换挡主轴准停主轴准停;1:;1:用用SORSOR选择信号选择信号, ,用于齿轮换挡用于齿轮换挡.).) P3705#2: P3705#2:模块模块3 3 FANUCFANUC 0i C0i C数控系统进给轴的调试数控系统进给轴的调试 CNCCNC侧的参数有：侧的参数有： P3735(P3735(对应于主轴最小速度对应