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1、 1 FANUC 数控系统 0i-C 和0i Mate-C FANUC 的 CNC 系统 0i-C/0i Mate-C 是高可靠性、高性价比、高集成度的小型化系统。于 2004年 4 月在中国大陆市场上推出。该系统是基于 16i/18i-B 的技术设计的，代表了目前常用 CNC 的最高水平。使用了高速串行伺服总线（用光缆连接）和串行 I/O 数据口，有以太网口。用该系统的机床可以单机运行，也可以方便地入网用于柔性加工生产线。和 0i-B 一样，有提高精度的先行控制功能（G05 和 G08），因此，非常适合于模具加工机床使用。1 CNC 单元的结构与系统的配置单元的结构与系统的配置 CNC 单元
2、的结构图（图单元的结构图（图 1）：）：图图 1 由图 1 可见，CNC 的印刷板置于显示器的后面，体积非常小。系统的配置（图 系统的配置（图 2）：）：在图 2 中画出了 0i-C 的主要配置。现分别叙述如下：显示器与显示器与 MDI 键盘键盘 系统的显示器只用 LCD（液晶显示器），可以是单色也可是彩色。在显示器的右面或下面有 MDI键盘。进给伺服进给伺服 与 0i-B 一样，经 FANUC 串行伺服总线 FSSB，用一条光缆与多个进给伺服放大器（i 系列）相连。进给伺服电动机使用is 系列。最多可接 4 个进给轴电机。伺服电动机上装有脉冲编码器，标配为 1,000,000 脉冲/转。编码
3、器既用做速度反馈，又用做位置反馈。系统支持半闭环控制和使用直线尺的全闭环控制。检测器的接口有并行口（A/B 相脉冲）和串行口两种。位置检测器可用增量式或绝对式。70mm(0 槽)120mm(2槽:0i-C)印刷版 2 系统配置FSSBis 伺服电机is 伺服电机I/O Link i 伺服放大器7.2“LCD/MDI(单色)8.4“LCD/MDI(彩色)i 伺服放大器Series 0i-C以太网 10 base T/100 base TXPCInterneti 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后面系统配置系统配置FS
4、SBis 伺服电机is 伺服电机I/O Link i 伺服放大器7.2“LCD/MDI(单色)8.4“LCD/MDI(彩色)i 伺服放大器Series 0i-C以太网 10 base T/100 base TXPCInterneti 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后面 图图 2 主轴电机控制主轴电机控制 主轴电机控制有模拟接口（输出 010V 模拟电压）和串行口（二进制数据串行传送）两种。串行口只能用 FANUC 主轴驱动器和主轴电动机，用i 系列。机床强电的机床强电的 I/O 点接口点接口 0i-C 取消了内置
5、的 I/O 卡，只用如图中所示的 I/O 模块或 I/O 单元，最多可连 1024 个输入点和1024 个输出点。FANUC 有标准的机床操作面板（如图所示），用户可以选用。I/O Link 伺服伺服 与 0i-B 一样，可以使用经 I/O Link 口连接的 伺服放大器驱动的 is 电动机，用于驱动外部机械（如换刀、交换工作台、上下料装置等），最多可接 7 个。网络接口网络接口 网络功能与 0i-B 完全一样。以太网有三种型式，：以太网板、Data Server（数据服务器）板和 PCMCIA 网卡，根据使用情况选择。现场网络口有 FL-net（日本常用），Profibus-DP（欧洲常用）
6、和 Device-Net（美国常用）。数据输入数据输入/输出口输出口 图中未画出。0i-C 有 RS-232C 和 PCMCIA 口。经 RS-232C 可与计算机或 Handy File（3”盘驱动器）等连接。在 PCMCIA 口中可插上述的以太网卡或 ATA 存储卡。2 系统主要功能系统主要功能 主要功能表（见下表）主要功能表（见下表）可连is 电机 3 0i-MODEL C 标准；选择；无 Package A Package B 0i Mate-MODEL C 最多控制伺服轴数 4 3(T;+Cs)最多主轴个数 2 1 可连接的伺服电机 is，is is 可连接的主轴电机 i,iP,iT
7、,iL，i i 显示单元 7.2”LCD(单色)8.4”LCD(彩色)10.4”LCD(彩色)7.2”LCD/9”CRT(单色)控制单元 LCD安装型式 插补 直线、园弧、螺旋线、园柱、极座标 最大程序容量/个数 640m/400 320m/400 640m/400 PMC SB7（24,000步）SA1(5,000步)SA1(5,000步)最大输入输出点数 1024点/1024点 240点/160点 伺服HRV控制 HRV3 HRV3 先行控制（0i-TC）AI先行控制（0i-MC）AI轮廓控制（0i-MC）PCMCIA口 用PCMCIA存储卡的DNC运行 刚性攻丝 宏执行器(4MB/2MB
8、/512KB)(512KB)双向螺距误差补偿 操作引导 0i 操作引导 i（计划中）磨削功能 I/O link 放大器连接 （轴）以太网功能 加工条件选择 （0i Mate-MC）功能包 功能包 由于价格因素，0i-B 分两个功能包，B 包的配置较低。伺服控制轴数伺服控制轴数 4 轴 4 联动，即无论车床或铣床均可实现 4 个轴的插补。使用的电机 使用的电机 除了使用is 伺服电机和i 主轴电机外，还可使用is 伺服电动机和i 主轴电动机，以降低系 统的价格。但是加工精度高的模具时，应使用is 伺服电机和i 主轴电机。PMC（可编程机床控制器）（可编程机床控制器）PMC 用 SB7 或 SA1
9、。编程方法与 0i-B 相同。4 高精度加工功能高精度加工功能 为了提高伺服刚性，伺服控制使用了高速 CPU，电流回路的控制软件 HRV（高速响应的矢量控制）用了 HRV3，其控制周期为 125ms。与 0i-B 相同，在 CNC 侧有铣削用的 AI 先行控制和 AI 轮廓控制（G08 和 G05）功能。除此之外，在车床的控制中增加了先行控制功能，这样，可提高位置精度，有利于 Cs 轮廓加工和螺纹等工件的加工精度。固定加工循环固定加工循环 除了上表中的 G 功能外，与 0i-B 相同，还有铣削加工的固定循环、车削加工的固定循环和磨削的固定加工循环。宏程序与宏执行器宏程序与宏执行器 与 0i-B
10、 相同。但存储宏程序的 FROM 容量增加了一种 2MB 的规格。DNC 加工加工 对于 0i-C 系统，DNC 加工可用三种方法：.经 RS-232C 口传送计算机上的程序；.用数据服务器（Data Server）；.用插在 PCMCIA 口的 ATA 存储卡。经 RS-232C 口传送程序是目前常用的方法。这种方法数据传输速度慢，可靠性差。数据服务器是直接插在 CNC 单元上，板上有以太网口，经以太网可高速、批量地获取主计算机上的程序。另外，板上还有大容量（1GB）存储器-闪存卡，可以存储大的加工程序。这样，用存在板上的程序可以直接进行 DNC 加工，也可以从主机上获得程序边传输边加工。所
11、以，用这块板进行 DNC 加工即高速又可靠。在 0i-C 上，PCMCIA 口置于显示器的左面，这样就方便了操作。因此，插在该口的存储卡除了用于备份 CNC 的各种数据做维修用途（与 0i-B 相同）外，可以做 DNC 加工。卡的容量可达 1GB。存于卡中的信息（梯形图除外）可以在计算机中用 WORD 读出。(10)图形显示和伺服波形显示（诊断）图形显示和伺服波形显示（诊断）图形显示和伺服波形显示功能与 0i-B 相同。(11)电动机异常负载检测功能电动机异常负载检测功能 与 0i-B 相同。(12)加工条件选择功能加工条件选择功能 图图 3 5加工时，有时要求加工精度一般，加工速度高些；有时
12、要求加工精度高，加工速度可以慢些。实际上这是对机床加工性能随意变化的要求。为满足这一要求，在 0i-C 中增加了加工条件的选择（变化）功能。其原理是在伺服调试时，设定两组参数：一组是以加工速度为准则，在保证一定加工精度的前提下，使加工速度足够快，这组参数定为 1 级；另一组参数是以加工精度为准则，这一组参数定为 10 级。加工时，根据具体要求，在 CNC 的显示画面上输入数字（如图 3 所示），选择参数的级别，实施加工。也可以用程序指令输入参数的级别，如：G05.1Q1R5（选择第 5 级）。为方便伺服参数的调整，FANUC 开发了参数调试的工具软件-Servo Guide（伺服调试向导）。将
13、该软件装入计算机，经以太网与 CNC 相连后进行调试。(13)维修信息画面维修信息画面 当系统出现故障时，CNC 显示出对应于报警号的可能原因的画面，提示操作或维修人员。(14)操作向导操作向导 0i 与 0i-B 相同。(15)操作向导操作向导 i 操作向导 i 是在 16i/18i 上使用的、方便编程与操作的软件包，准备移植到 0i-C 上使用。该软件 的功能比操作向导 0i 强的多。包括：引导编程，程序的动画模拟，图形辅助对刀，多轨迹刀具移动检查等。3 关于关于 0i Mate-C 系统系统 0i Mate-C 是普及型系统，因此只配is 伺服电机和i 主轴电机，控制轴数为 3 轴，可连一个 I/O Link i 伺服轴以控制外部机械。主要功能请见功能表。文中的有关项目的叙述适用于 0i Mate-C。北京发那科机电有限公司北京发那科机电有限公司 王玉琪王玉琪 （北京市海淀区上地信息路（北京市海淀区上地信息路 9 号号 邮码：邮码：100028 电话：电话：62984734）