基于FANUC_0i_TTC的曲轴连杆颈内铣控制系统设计及应用
应用发那科数控系统成功改造曲轴旋风铣
GFM曲轴内铣床电气改造分析北京圣蓝拓 葛新凯随着我国汽车工业的发展,作为汽车发动机核心部件之一的曲轴,需求量也越来越大。
在曲轴的生产过程中,曲轴铣床是不可或缺的设备之一。
内铣床加工速度快,效率高,也形象的称之为“旋风铣”。
奥地利GFM公司生产的博林格内铣床,由于电气系统老化,无法使用。
现采用FANUC数控系统对其进行改造,以下从四个方面对该设备电气改造进行分析,介绍。
第一部分概括介绍:一, 机床概况该机床有左右两个刀盘,刀盘旋转分别是50KW三相异步电机驱动;滑台左右移动分别有两个伺服电机驱动Z1,Z2;滑台前后移动由两个伺服电机驱动X1,X2;偏心旋转轴由伺服电机驱动C1,C2。
二, 加工流程在加工时,曲轴固定在卡盘上,中间有中心架夹紧固定支撑,在刀盘快速的旋转中,利用C轴摆动与X轴的前进,后退进行插补铣圆切削。
三, 改造中系统选定及硬件配置根据机床的结构,结合用户的要求,我们选择高精度,双路径FANUC 0I TTC控制系统,FANUC伺服电机,控制机床的X,Z,C轴的运动。
第二部分:各个部件的外形,以及各部件的安装位置,各部件的功能与作用做一个简单介绍:1,机床操作面板此操作面板集显示,数控系统与一体,集成度高,接线少,故障率低。
机床零件程序的编辑与修改,参数的修改,PLC控制的修改与显示,故障诊断,均通过操作面板实现。
2,机床核心部件图:A,滑台,刀盘,刀盘驱动电机,偏心轴C,机床前后移动轴X,都是固定在滑台上,滑台前后移动,是X轴,向前移动是X轴负方向,向后移动是X轴正方向;滑台左右移动是Z轴,向左移动是Z轴负方向,向右移动是Z轴正方向。
B,中心架,对曲轴起到固定支撑作用,防止主轴在加工中轴向移动。
C,左右移动机床导轨。
支撑左右滑台,左右卡盘,中心架,是机床的机械精度控制基准。
D, 前后移动导轨,X1,X2.左右滑台分别固定在各自的导轨上。
在上面实现滑台的前后移动。
3,机床刀盘,卡盘图:刀盘,通过快速旋转的刀盘,带动刀盘上刀片与曲轴的相对运动,实现金属切削。
FANUC0i-TF系统在车床上的应用案例介绍
FANUC0i-TF系统在车床上的应用案例介绍自去年FANUC 0i Model-F系统在国内推出以来,目前已经在众多机床制造商的车床、加工中心及其他类型机床上使用,并取得一致好评。
此前我们已经针对0i-F系统参数初始化及0i-F在加工中心应用的调试案例进行介绍,本期我们将针对0i-TF系统应用于某国际知名机床厂商生产的卧式车的案例进行详细介绍。
1机床的配置介绍该机床厂商在其全球广泛认可的热销机型——斜床身卧式车床的基础上,增加了桁架与料仓,以应对自动化上下料的需求。
该型号机床的规格参数如下:机床能力最大车削直径320 最大工件长度322 棒料工件直径45主轴卡盘直径169最大主轴电机功率15KW最高主轴转速6000r/min 主轴最大扭矩95.5Nm轴向进给轴向行程-X轴175轴向行程-Z轴330快速进给速度-X轴30m/min 快速进给速度-Z轴36m/min刀塔刀位数12该机床系统及驱动配置情况如下:系统型号0i-TF(TYPE 1)伺服电机型号X:βiS12/3000-BZ:βiS12/3000-BLOADER轴:βiS 8/3000-B *2主轴电机型号βiI12/10000功能选择工件装卸控制功能机械组数PMC多路径功能PMC符号、注释、信息容量的扩展该机床外观图如下所示:2使用到的特殊功能使用到的选项功能:1、工件装卸控制功能 A02B-0339-R417,无需使用双路径系统或者外接PLC,即可实现桁架与车床同时控制2、机械组数(最多两组) A02B-0339-S836#2,排除桁架故障报警导致车床加工停止的情况(0i-F新增)3、PMC多路径功能 A02B-0339-R855#3,使用两个PMC路径分别控制车床与桁架的操作面板和外围电气,提升机床响应速度(0i-F新增)4、PMC符号、注释、信息容量的扩展 A02B-0339-R856#512K,扩展额外的容量用来编辑桁架的报警信息除此之外,还应用到了以下0i-TF新增加的标配功能:1、插补后铃型加减速,减小加工时的冲击2、FSSB高速刚性攻丝,减小攻丝误差3、智能重叠,缩短加工时间4、G71车削循环时间缩短,缩短加工时间3重点调试介绍基础的调试过程建议按照《0i-F 标准化调试手册》中的步骤进行,也可参考本公众号的往期文章《0iF 系统参数是初始化说明》。
FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计
Abstract Can be
CNC milling machine is a common milling machine used digital control system the control of the program code accurately for milling machining
Key words :FANUC 0i mate C;CNC milling machine; Frequency conversion governor; PLC;Servo drive
FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计
目录
引言.....................................................................1 1 FANUC 0i mate C 系统构成...............................................2 1.1 FANUC 0i mate C 系统组成及功能....................................2 1.2 FANUC 0i mate C 系统的配置........................................3 1.3 FANUC 0i mate C 系统的功能连接....................................6 2 系统硬件配置............................................................8 2.1 主轴电机的选型.....................................................8 2.2 交流异步电动机的调速方法...........................................8 2.3 变频调速器工作原理和基本构成......................................10 2.4 变频调速器的选择..................................................12 2.5 变频调速器的参数设置..............................................13 2.6 CNC 变频调速器的连接框图..........................................16 2.7 数控机床进给伺服系统的组成和功能特点..............................16 2.8 伺服电机的选型....................................................19 2.9 进给伺服单元的选型................................................24 3 电气控制系统电路图设计.................................................26 3.1 主轴控制原理图....................................................26 3.2 供电原理图.......................................................26 3.3 CNC 主板............................ ............................27
基于FANUC-Oi系统的开放式数控综合实验装置研制
( 1 . T h e C e n t e r o f E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y , S o u t h w e s t U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o y, g
n e c t i o n a n d p r o g r a mmi n g c o u l d b e d o n e b y t h e d e v i c e .I t p r o v i d e s p l a t f o r m f o r s t u d e n t s i n me c h a n i c a l a n d e l e c t ic r a l e n g i n e e i r n g s p e — c i a h y t o s t u d y t h e n u me i r c l a c o n t r o l e q u i p me n t d e s i g n,c o mmo n f a u l t d i a g n o s i s a n d t r e a t me n t me t h o d .
2 0 1 3年 1 月
机床与液压
MACHI NE T0OL & HYDRAULI CS
J a n . 2 0 1 3
V0 I . 4l No . 2
第4 1卷 第 2期
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 . 3 8 8 1 . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 0 7
Mi a n y a n g S i c h u a n 6 21 0 1 0, C hi n a;
基于FANUC Oi系统的数控铣床编程方法的研究与应用
0系统 的数控 铣床 有 四个坐 标 系,在操 作机床 时 , i 通 常使 用的 是机床 坐标 系和工 件坐标 系 。
( 一) 数控 铣床 的机床 坐 标系
1 .机 床坐 标 系中基 本 的直 线运 动 坐标 轴X、 Y、Z用右手笛 卡尔直 角坐 标 系确 定 ,如 图l 示 所
考 点 后 ,不能 一舂 停 留,应移动 位置 ,否 则 会使行
从 而使 问题 大大 简化 。因此 ,工件 坐标 系的建 立就
+ X
是为 了方便编 程 。 工 件坐 标 系是 人为设 定 的,因此 ,应 该既 要 符
图 I右手 笛卡 尔 坐标 系
Z 轴定 义为平 行于机床 主轴 的坐标轴 ;X轴为
收稿 日期 :2 1 1 2 01 - l  ̄ 作者简介 :耿晓伟,虫 ,碗士 ,常州市广播 电视夫学信息 I靴最教师 ,助教。 :
工 时 , 刀具 中心 总是 偏 移零件 轮廓 表面 一个 刀具 半
补偿 。如 图3
降{ 2
从A到B,两 种编 程 法如 I:
G9 l 1 Y 1 0 GO X 5 0; G9 G0 X l l 1 0 Y5;
…
图 3 具 径 偿 功 能
2 .刀具 半径 补偿 的 执行过 程 。一般 分为 三步 ,
上文提 到需要 在刀架 的参考 点和 』 T ,具 的 “ J , 兀 J 刀尖 ” 之 问进 行位置 偏置 ,这 种 偏麓 由两 邮分组 成,刀具 半 径补 偿 是另外 一 部分 。
1 .刀具 半 径补 偿 的作 J 。在轮 廓加 工过程 巾 , } 】 由 I刀具 总是 有… 定的 半径 , 刀具 中心的 运动 轨迹 并 不 等于所 需加 工 零件 的实 际轮 廓 。住进 行轮廓 加
FANUC_0i__数控操作系统数控车削编程指导书 (1)
意义
坐标轴地址指令 附加轴地址指令 附加回转轴地址指令 圆弧起点相对于圆弧中心的坐标指令
G代码A. G00 G01 G02 G03 G04 G10 G11 G20 G21 G27 G28 G32 G34 G36 G37 G40 G41 G42 G50 G52 G53 G54~G59
00
07
刀尖半径左补偿 刀尖半径右补偿 坐标系设定或主轴最大速度设定
01
螺纹车削循环 端面车削循环
00
局部坐标系设定 机床坐标系设定
02
恒表面切削速度控制 恒表面切削速度控制取消 每分钟进给 每转进给
14
选择工件坐标系1~6
05
参考点编程原点
机床原点 机床原点又称机械原点,它是机床坐标系的原点。该点是机床上的 一个固定的点,是机床制造商设置在机床上的一个物理位置,通常用户 不允许改变。机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点。车床的机 床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点 。 机床参考点
车床的工件原点
数控车床编程中的坐标 系
机床坐标系 工件坐标系(编程坐标系)
数控车床使用X轴和Z轴组成直角坐标系,X轴与机床主轴垂直,Z轴与 主轴轴线方向平行,车刀接近工件方向为负方向,离开工件方向为正方向。 根据刀坐和机床主轴位置关系划分,数控车床有前置刀座和后置刀座 之分,相同的编程指令在前刀坐和后刀坐中的运动轨迹是不一样的
停刀点
起刀点
常用MSTF指令
指令 功能 指令 功能 示例 G98模式:F100(每分进给) G99模式:F0.05(每转进给) 使用01号刀和01号刀 表示不使用刀具补偿
M03 M04
M05
主轴正转 主轴反转
FANUC+0i+mate-TD数控车床PMC控制系统设计
本科毕业设计说明书(论文)题目:FANUC 0i mate-TD数控车床PMC控制系统设计专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:起迄日期:设计地点:毕业设计说明书(论文)中文摘要毕业设计说明书(论文)英文摘要目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1引言 (2)1.2 FANUC数控系统概述 (2)1.2.1 FANUC数控系统的主要类型 (2)1.2.2 FANUC数控系统的特点 (3)1.2.3 FANUC 0系列的主要功能及特点 (4)1.2.4 FANUC 0i系列的主要功能及特点 (4)1.3 FANUC数控车床的创新与应用 (5)第二章FANUC数控车床电气原理图的设计 (5)2.1 常用电器的选型 (5)2.1.1 低压元器件选择 (5)2.2 电气原路图的基础知识 (7)2.2.1 电气原理图 (7)2.2.2 电气原路图的构成要素 (7)2.2.3 电气原路图的画法规则 (7)2.3 电气原理图的设计原则和设计步骤 (8)2.3.1 电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记 (9)2.3.2 电气原理图 (9)2.4 电气原理图电路示例 (12)第三章FANUC PMC程序的设计 (13)3.1 概述 (13)3.2 PMC的地址 (14)3.3 PMC程序的结构 (14)3.4 PMC程序基本指令 (15)3.5 PMC程序功能指令 (16)3.5.1功能指令的格式 (18)3.5.2部分功能指令说明 (19)3.6 FANUC数控车床PMC分析 (23)3.6.1 I/O分配表 (23)第四章系统的调试 (26)4.1 FANUC Oi Mate-TD数控系统操作面板 (26)4.2 参数的显示 (27)4.3 存储卡格式PMC 的转换 (30)4.3.1 M-CARD格式→计算机格式 (30)4.3.2 计算机格式→M-CARD格式 (31)4.4与轴设定相关的NC 参数初始设定 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (36)前言计算机技术的发展、电子技术的发展、自动控制的发展、传感测量的发展、机械制造的发展以及网络通信技术的发展造就了数控机床的飞速发展。
数控加工中心FANUCOi系
数控加工中心FANUCOi系数控加工中心FANUCOi系是一种高精度、高效率的数控机床系统,它采用了FANUC公司先进的数控技术,能够精确控制机床的所有运动和加工过程,使得加工零件的精度和效率得到大幅提升。
本文将从FANUCOi系的特点、应用场景、技术优势以及未来发展等方面进行详细介绍。
一、FANUCOi系的特点数控加工中心FANUCOi系具有以下特点:1.高精度:FANUCOi系采用了先进的数字控制技术,能够实现高精度加工,对于工件的直径、深度、等特征精度可以精确控制。
2.高效率:FANUCOi系的加工速度和切削力可以自动调节,加工效率比传统的机床系统要高出很多。
3.灵活性:FANUCOi系可以通过更换工具,在短时间内完成多种不同的加工任务,大大提高了生产效率。
4.操作简单:FANUCOi系的操作界面简单直观,只需轻松的点击几个按钮就可以完成加工零件的设置,操作人员无需过多的数控技术知识就可以顺利掌握。
二、FANUCOi系的应用场景FANUCOi系广泛应用于航空、汽车、精密机械、五金制造、医疗设备、电力设备等领域,尤其在航空航天、汽车制造等大型零部件的加工中有着广泛应用。
航空航天领域:FANUCOi系可以实现高效、精度的加工,满足各种高强度、高精度的航空零件的加工需求,如飞机发动机轴承座、发动机叶片和涡轮盘等。
汽车领域:FANUCOi系可以实现全自动化加工,适用于多种汽车零件的加工,如汽车底盘、发动机缸体、曲轴、齿轮等。
精密机械领域:FANUCOi系可以实现高精度、高效率的加工,适用于各种精密零件的生产制造,如仪器仪表、光学设备、半导体等。
三、FANUCOi系的技术优势FANUCOi系采用了众多先进的数字控制技术,具有以下技术优势:1.高速加工技术:FANUCOi系采用高速刀具,可以加快零件的加工速度,从而提高生产效率。
2.自适应控制技术:FANUCOi系可以按照加工过程中的实际情况来调整加工参数,使得加工过程更加稳定。
基于FANUC 0i数控系统宏程序应用研究
2、宏 程 序 与 普 通 程 序 的 对 比
通常所讲 的数控指 令是 指I0代码指令 编程 , s 即每个代码 的功 部 的各 种 指 令 代码 , 如 圆 弧插 补 或螺 旋 插补 指 令 等 。 执 行 宏程 序 例 在
能 是 定 的 , 系 统 生 产 厂 家 开 发 , 用 者 只 需 ( 能 ) 照规 定 编 时 , 系统 可 以直 接 识别 这些 指 令进 行插 补运 算 , 由 使 只 按 数控 且运 算速 度极 快 , 程 即 可 。 有 时 候 这 些 指 令 满 足 不 了用 户 的 需 要 , 统 因 此提 供 了 再 加 上伺 服 电动 机 和 机 床 的迅 速 响 应 , 得 加 工 效率 极 高 。 但 系 使 用户 宏程 序 功 能 , 用 户 可 以 对 数 控 系 统 进 行 … 定 的 功 能 扩 展 , 使 实 际上 是 数 控 系 统 对 用 户 的 开放 , 可 视为 用 户 利 用 数 控 系 统 提 供 的 也 而 对 于 CAD C / AM软 件 生 成 的 程 序 , 况 则要 复 杂 的 多 。 情 首先, CAD/CAM软 件 生 成 的 了路 轨迹 生 成 不 够优 化 合 理 。 J 工上 , 数控 系 统 的 平 台 上 进 行 二 次开 发 , 然 这 的开 放 和 开 发 c I C M软件 中, 在 当 ) A A / 生成刀路轨迹的实质就是在允许的误差值范同内滑 都是有条件 和有限制 的。 每条路径用直线去逼近曲面的过程。 这样任意曲面 自然都能对付 , 日 而 ・ 的 区 别 , 识 和 』解 这 些 区 也 是完 全合理 的做 法 , 是枉 加工 规则 曲面 (『 定 认 , 但 女 1球面 ) , 艺 就 …现 l 时 工 卜 别, 将 ‘ r宏 序 的学 >押 解 和 掌 握运 用 , 1 1 E, 宏程 序 和 r ‘ 题 , 助 J 表 .为 jL }r I 些 由丁 C D C M ̄件 构造 曲 面的底层 数学 模 型所 限 , H A /A  ̄ 也 I 黹通程序 的简要对 比。
第七章FANUC--0i系统数控铣床操作
第七章FANUC--0i系统数控铣床操作第一节FANUC0i数控系统简介FANUC系列是具有与O-C系列同等的高可靠性的CNC系统是世界上最成功的CNC,精确和完整控制确保其故障率很低,O-D系列配置高可靠性的FANUCC系列和B系列AC伺服电机,机床主轴可配置高速,大功率的FANUCAC主轴电机系列。
O-D系列以包括的方式提供给用户,它包括CNC单元、控制电机、主轴电机和控制电机放大器。
O-TD系列配置,OMD系列一种配置。
用户可根据具体应用选择最佳的系统配置。
FANUC数控仿真系统是一个基于WINDOWS操作系统的应用软件,可根据电脑雕刻排版软件生成的加工数据进行加工,还可根据标准G代码数控程序进行加工。
系统是基于WINDOWS应用软件,并对BEIJING-FANUCSERIESOM-MDII数控系统进行高度仿真,具有良好的人机界面和方便的操作性能;具有同FANUCO-SERIESCNC控制器相同的屏幕、面板组成和功能,加载NC文件时,自动对程序进行语法检查;具有自动、编辑、MDI、MPG、JOG等模式和Dry、M01等开关;编辑模式中,实时提供G代码功能与格式提示信息系统实时处理NC代码,生成机床移动指令。
第二节控制面板与操作一.基本操作内容及步骤某k714B数控铣床的操作面板由CRT/MDI面板和机械操作面板组成。
1.CRT/MDI面板(见图7-1-1)图7-1CRT/MDI面板CRT/MDI面板是由一个9英寸显示器和一个MDI键盘组成的。
按任何一个功能按钮和“CAN”,画面的显示就会消失,这时系统内部照常工作。
之后再按其中任何一个功能键,画面会再一次显示。
CRT/MDI面板上的各键功能见表7-1-1.表7-1-1CRT/MDI面板上键的详细说明键RESETHELPOpSHIFTINPUTCANALTERINSERTDELETEPOSPROGOFFSETSETTINGSYS TEMMESSAGECUSTOMGRAPHEOB名称复位键帮助键动运行操作等。
FANUC Series OI 0iMC系统操作说明书手册B4
FANUC Series OI 0iMC系统操作说明书手册B4一、概述FANUC Series OI 0iMC系统是FANUC公司推出的一款高性能数控系统,专为现代机床控制而设计。
该系统结合了FANUC多年的数控技术积累和先进的计算机控制技术,为机床制造商和用户提供了稳定、高效、便捷的数控解决方案。
本操作说明书手册将详细介绍该系统的操作说明和常见问题解答,希望能为您提供帮助。
二、操作说明1、系统启动与关机按下系统面板上的电源按钮,系统将自动启动。
等待系统自检完成后,进入操作界面。
关机时,选择主菜单中的“关机”选项,按照提示进行操作。
2、手动操作在操作界面上,可以通过手动模式对机床进行点动、连续进给、快速移动等操作。
手动模式下,可以通过按下相应的轴控制按钮和进给倍率调整旋钮来实现机床的运动。
3、自动操作在自动模式下,可以通过编写程序来实现机床的自动加工。
程序编写需遵循FANUC数控编程语言标准,通过M代码来实现各种动作。
程序编写完成后,通过操作界面上的“运行”按钮启动程序。
4、参数设置在自动模式下,可以通过参数设置来调整机床的运动轨迹、加工速度、切削用量等参数。
参数设置在主菜单中的“参数”选项中,可以根据加工需求进行调整。
三、常见问题解答1、系统无法启动可能原因:电源故障、主板故障。
解决方法:检查电源连接是否正常,专业技术人员进行维修。
2、系统死机可能原因:程序运行异常、系统资源占用过多。
解决方法:重启系统,检查程序是否存在异常,优化系统资源。
21、坐标轴运动不准确可能原因:机械故障、控制系统故障。
解决方法:检查机械传动部分是否正常,专业技术人员进行维修。
211、加工表面质量差可能原因:刀具选择不当、切削参数设置不合理。
解决方法:选择合适的刀具和切削参数,提高加工工艺水平。
FANUC Series 系统OI TD用户手册说明书B4标题:FANUC Series系统OI TD用户手册说明书B4一、介绍FANUC Series系统OI TD是一种先进的数控系统,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
基于FANUC数控机床的操作界面的PMC程序设计
基于FANUC数控机床的操作界面的PMC程序设计前言本文阐述了数控机床操作面板的PLC实现方法和思路设计,以TK7460数控铣床为例,阐述了基于FANUC-oi系统的操作面板的各个功能的作用、硬件的连接和参数设置,以及PLC的梯形图及通信方法,同时本文还对提供了机床的英文的资料进行了翻译。
一.绪论1.数控技术数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。
世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。
工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
FANUC数控系统应用越来越广泛,FANUC数控系统的优越性表现越来越广泛。
FANUC 数控系统以其高质量、低成本、高性能,得到了广大用户的认可,并得以大量使用, 就其系统本身而言,经受了连续长时间的工作考验,故障率较低。
而故障多发于外围行程、限位开关等外围信号检测电路上。
2.数控机床专用 PLC可编程控制器(PLC)是将继电器控制的概念和设计思想与计算机技术及微电子技术相结合而形成的专门从事逻辑控制的微机系统,梯形图是PLC的程序主要表达方式之一,在工业上最为普级的控制器,它原以是来代替继电器控制回路的,发展到今天出现了通讯、模拟、运算、等功能,它的优点是:控制稳定、操作简单、编程效率高等优点;在PLC系统应用中,梯形图的设计往往是最主要的问题。
梯形图不但沿用和发展了电气控制技术,而且其功能和控制指令已远远超过电气控制范畴。
它不仅可实现逻辑运算,还具有算术运算、数据处理、联网通信等功能,是具有工业控制指令的微机系统。
由于梯形图的设计是计算机程序设计与电气控制设计思想结合的产物,因此,在设计方法上与计算机程序设计和电气控制设计既有着相同点,也有着不同点。
基于FANUCI/OLink轴的数控机床自动刀库设计
在机 械加工行业 中,数控机床有着 十分 重要 的应 用 。为了提高数控机床 的加工效率 和 自动化程度 ,国 外 的很 多机床厂家都为数控机床 配备 了 自动刀库。国 内机床产 业发展较晚 ,且 自动化程度不 高 ,因此 ,许
mahn c iig i t l p r r a c yf l db g n . Icnb p l di erf mao fh o et N ahn . ciemahnn t s be e om eb e e u ̄ g t a ea p e t o t no ed m scC C m cie wh a f n id i nh er i t i
关键词 :F N C系统 ;IO Ln A U / i k轴 ;自动 刀库
中 图分 类 号 :T 3 17 Q 9 . 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :10 —38 (0 2 0 1 8 1 2 1 )4—09— 3 2
De i n fAu o To lc n e ft sg o t o - ha g r o he CNC a h ne Ba e n FANUC /0 n Ax s M c i sd o I Li k i
基 于 F N C IO Ln 的 数控 机 床 自动 刀库 设 计 A U i / k轴
纪涛 ,王磊
( 皮姆 西科 技 实业 南 京有 限公 司 ,江 苏南京 2 10 ) 1 10
摘要 :介绍 了基 于 F N C B系列 I ik轴 的数 控机床 自动刀库 的设 计方法 。给出 了 IO Ln 的系统硬件 连接 、 A U /O Ln / ik轴 IO模 块地址分配 ,分析 了 IO Ln / / ik轴功能实现 的方 法 ,并提供 了关键 的 P MC程序 。现场调试结果 表明 :该 自动刀库能够 满足数控机 床加 工要求 ,且性能稳定 ,可 以应用在国 内数控机床 的改 造上。
基于FANUC0i的机床控制系统设计分析
基于FANUC 0i的机床控制系统设计分析摘要:在机床运行控制方面,主轴运动控制为关键操作,关系到能否顺利完成机床数字化改造。
借助FANUC 0i平台实现机床控制系统设计,可以通过数控装置实现各坐标轴几何运动控制,为实现机床自动加工控制提供支持。
提出基于FANUC 0i的系统设计方案,做好控制单元、I/O设备等各部分与机床连接,完成CNC和PMC运行调试,最终系统可以顺利通过试运行测试,满足系统运行控制要求。
关键词:FANUC 0i系统;机床;控制系统设计引言:伴随着数控加工技术的快速发展,各类机床开始采用数字化方式实现运行控制,在提高机床自动化程序的同时,获得更高生产效率。
在机床控制系统设计上,常用的数控系统包含FANUC、SIEMENS、ACRAMATIC等。
FANUC 0i系统作为典型数控系统,可以同时控制多个伺服电机,具有全功能、性价比高等优点,能够为合理设计机床控制系统提供有力技术支撑。
1 FANUC 0i分析FANUC 0i系统包含控制单元(CNC)、可编程机床控制器(PMC)、I/O设备、主轴控制单元、进给轴控制单元、检测及反馈装置等多个部分[1]。
其中,CNC为系统核心,可对各种I/O信号进行处理,结合加工程序运行轨迹输出控制指令,实现伺服多通道控制、加工程序仿真等功能。
采用高精度纳米级的CNC,包含主CPU、伺服轴卡、外围电路等结构,能够满足标准机床控制要求。
PMC能够根据控制指令和检测开关I/O状态控制机床外设动作,确保机床按固定程序可靠运行。
通过I/O单元,可以连接PMC和开关、电磁阀等外围设备,实现数据信号输入和输出。
主轴控制、进给轴控制等单元拥有配套数字交流伺服系统,能够通过数字PID算法、光电编码器实现系统半闭环控制,按照控制指令控制主轴和各坐标轴的转速、角位移[2]。
检测和反馈装置用于对各轴速度、角位移等参数进行实时检测,传递给CNC,实现行程闭环控制。
2基于FANUC 0i的机床控制系统设计2.1设计方案采用FANUC 0i设计机床控制系统,完成机床电气设计与数控改造,需要结合机床图纸、电气任务书等资料展开,围绕FANUC 0i控制单元配置清单设定各项功能参数和伺服参数,完成行程开关、电源等安全电路设计。
FANUC 0i数控铣床指令
FANUC 0i数控铣床指令G指令格式1)FANUC 0i数控铣床和加工中心代码分组意义格式G00 01 快速进给、定位G00 X-- Y-- Z--G01 直线插补G01 X-- Y-- Z--G02 圆弧插补CW(顺时针)XY平面内的圆弧:ZX平面的圆弧:YZ平面的圆弧:G03 圆弧插补CCW(逆时针)G04 00 暂停G04 [P|X] 单位秒,增量状态单位毫秒,无参数状态表示停止G15 17 取消极坐标指令G15 取消极坐标方式G16 极坐标指令Gxx Gyy G16 开始极坐标指令G00 IP_ 极坐标指令Gxx:极坐标指令的平面选择(G17,G18,G19)Gyy:G90指定工件坐标系的零点为极坐标的原点G91指定当前位置作为极坐标的原点IP:指定极坐标系选择平面的轴地址及其值第1轴:极坐标半径第2轴:极角G17 02 XY平面G17选择XY平面;G18选择XZ平面;G19选择YZ平面。
G18 ZX平面G19 YZ平面G20 06 英制输入G21 米制输入G28 00 回归参考点G28 X-- Y-- Z--G29 由参考点回归G29 X-- Y-- Z--G40 07 刀具半径补偿取消G40G41 左半径补偿G42 右半径补偿G43 08 刀具长度补偿+G44 刀具长度补偿-G49 刀具长度补偿取消G49G50 11 取消缩放G50 缩放取消G51 比例缩放G51 X_Y_Z_P_:缩放开始X_Y_Z_:比例缩放中心坐标的绝对值指令P_:缩放比例G51 X_Y_Z_I_J_K_:缩放开始X_Y_Z_:比例缩放中心坐标值的绝对值指令I_J_K_:X,Y,Z各轴对应的缩放比例G52 00 设定局部坐标系G52 IP_:设定局部坐标系G52 IP0:取消局部坐标系IP:局部坐标系原点G53 机械坐标系选择G53 X-- Y-- Z--G54 14 选择工作坐标系1 GXXG55 选择工作坐标系2G56 选择工作坐标系3G57 选择工作坐标系4G58 选择工作坐标系5G59 选择工作坐标系6G68 16 坐标系旋转(G17/G18/G19)G68 a_ b_R_:坐标系开始旋转G17/G18/G19:平面选择,在其上包含旋转的形状a_ b_:与指令坐标平面相应的X,Y,Z中的两个轴的绝对指令,在G68后面指定旋转中心R_:角度位移,正值表示逆时针旋转。
FANUC 0I-TD系统编程参考手册
FANUC 0-TD 系统编程参考手册FANUC 0-TD系统编程参考手册坐标系统程序原点在程序开发开始之前必须决定坐标系和程序的原点。
通常把程序原点确定为便于程序开发和加工的点。
在多数情况下,把 Z 轴与 X 轴的交点设置为程序原点坐标原点1. 机床坐标系统这个坐标系统用一个固定的机床的点作为其原点。
在执行返回原点操作时,机床移动到此机床原点。
2. 绝对坐标系统用户能够可建立此坐标系统。
它的原点可以设置在任意位置,而它的原点以机床坐标值显示。
3. 相对坐标系统这个坐标系统把当前的机床位置当作原点,在此需要以相对值指定机床位置时使用。
4. 剩余移动距离此功能不属于坐标系。
它仅仅显示移动命令发出后目的位置与当前机床位置之间的距离。
仅当各个轴的剩余距离都为零时,这个移动命令才完成。
设置坐标系开发程序首先要决定坐标系。
程序原点与刀具起点之间的关系构成坐标系;这个关系应当随着程序的执行输入给NC 机床,这个过程能够用G50 命令来实现。
在切削进程开始时,刀具应当在指定的位置;由于上面所述设置原点的过程已经完成,工件坐标系和刀具起始位置就定了;刀具更换也在这个被叫为起点的位置操作。
绝对/增量坐标系编程NC 车床有两个控制轴;对这种2 轴系统有两种编程方法:绝对坐标命令方法和增量坐标命令方法。
此外,这些方法能够被结合在一个指令里。
对于X 轴和Z 轴寻址所要求的增量指令是U 和W。
①绝对坐标程序---X40.Z5.;②增量坐标程序---U20.W-40.;③混合坐标程序---X40.W-40.;G 代码命令代码组及其含义“模态代码”和“一般”代码“形式代码”的功能在它被执行后会继续维持,而“一般代码”仅仅在收到该命令时起作用。
定义移动的代码通常是“模态代码”,像直线、圆弧和循环代码。
反之,像原点返回代码就叫“一般代码”。
每一个代码都归属其各自的代码组。
在“模态代码”里,当前的代码会被加载的同组代码替换。
G88侧面攻丝循环G89 侧面镗孔循环G90 (内外直径)切削循环G9201 切螺纹循环G94 (台阶) 切削循环G96 恒线速度控制G9712 恒线速度控制取消G98 每分钟进给率G9905每转进给率代码解释G00 定位1. 格式G00 X_ Z_这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对坐标方式下),或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。
基于FANUC 0i TF的数控系统硬件连接
基于FANUC 0i TF的数控系统硬件连接刘婷【摘要】数控机床集机械、电气、液压系统等于一体,数控系统是核心.理解数控系统的硬件组成结构,各硬件模块的作用、接口含义、硬件连接方法,可以顺利安装和调试FANUC数控系统及其他系列数控系统.【期刊名称】《镇江高专学报》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】5页(P52-56)【关键词】数控系统;FANUC;硬件连接【作者】刘婷【作者单位】江苏联合职业技术学院镇江分院机电工程系,江苏镇江 212016【正文语种】中文【中图分类】TG659数控机床是数字化信息控制机床(Computer Numerical Control Machine Tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床[1]12-13。
数控机床基本组成结构一致,主要由机床主体、数控系统、辅助控制装置、主轴传动系统、进给轴传动系统组成。
机床主体包括床身、进给轴机械结构、主轴机械结构、主轴箱等机械部件。
辅助控制装置介于数控系统和机械部件之间,包括液压气动系统、冷却系统、润滑系统等。
主轴传动系统、进给轴传动系统用于连接电动机与机床运动部件,拖动运动部件按照程序要求运动,完成转动、直线或曲面的加工。
数控系统,即计算机数字化控制(Computerized Numerical Control,CNC)系统,是利用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统[2]。
主流品牌,如日本的FANUC,三菱,德国的西门子,中国的华中数控等,具有可靠性高、通用性强、可与计算机通信等特点。
我国机械制造业发展迅速,数控机床的使用率越来越高。
数控系统的安装、调试、维修是机床维修技术人员必须具备的基本技能。
1 模块功能、接口含义及故障维修数控系统的硬件由数控装置、可编程机床控制器(Programmer Machine Control,PMC)、输入/输出装置、驱动装置、测量检测装置等组成,通过输入/输出接口连接并通信。
Fanuc 0i TF Plus 控制系统配置的高精度紧凑型多功能数控机床说明书
⼀款集⾼精度、⾼刚性和⾼效率等特点于⼀⾝的紧凑型多功能数控机床,配置Y轴和动⼒铣削⼑塔,可满⾜⼀次装夹完成多⼯序的复杂精密零件加⼯。
Hardinge主轴特点- 独特的夹头式主轴设计,⼯件夹持位置更有效接近主轴轴承部位,可获得更⾼的零件加⼯精度和表⾯光洁度,并可以极⼤地延⻓⼑具寿命.- 同时兼容夹头和三⽖卡盘,不需要额外配置主轴适配器.- A2-5/16C 夹头式主轴,棒料通过能⼒42mm,可配合6″三⽖卡盘和16C夹头使⽤.- A2-6/20C 夹头式主轴,棒料通过能⼒51mm,可配合8″三⽖卡盘和20C夹头使⽤.- 弹簧夹头能够实现不同⼯序的快速转换,更换⾮常简单,消除了复杂的⼯装调整找正的需要,节省机床⾮加⼯停机时间.- 主轴前端迷宫式结构和正⽓压防护设计可以防⽌冷却液和杂质进⼊主轴内部.- TA 42 MYT:动⼒⼑塔、C轴、Y轴、伺服尾座- TA 42 MSY:动⼒⼑塔、C轴、Y轴、副主轴- TA 51 MYT:动⼒⼑塔、C轴、Y轴、伺服尾座- TA 51 MSY: 动⼒⼑塔、C轴、Y轴、副主轴机床特点- 独特的夹头式主轴,极⼤地提⾼了零件加⼯精度和表⾯光洁度。
- 机床可搭配Fanuc 0i TF Plus 或Siemens 828D等控制系统。
- ⼀体式优质铸铁床⾝,具有优越的刚性和加⼯稳定性。
- 各轴配置重载型滚柱导轨,为机床提供超强的加⼯性能。
- 标配12⼯位BMT55动⼒⼑塔,也可选配16⼯位BMT45动⼒⼑塔。
- 可配标准伺服尾座或选配夹头式副主轴,满⾜不同的应⽤场合。
- 标配Y轴功能,显著提⾼加⼯效率和可加⼯产品的多样性。
- 机床有丰富多样的选配功能,可满⾜不同的加⼯⼯艺需求。
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罗) 敏
( 湖北汽车工业学院电气工程系, 湖北 十堰 ##%&&% ) 摘! 要: 针对 "#$%&& 曲轴内铣双通道六坐标的特点, 提出基于 ’()*" + & ! + ,," 数控系统控制方案, 开 发了连杆颈内铣宏指令和专门的刀补输入画面。全部坐标轴均配置绝对编码器构成半闭环控制。 双刀盘加工的协调通过 $ 指令实现。经实际运行考验, 证明机床的数控改造取得了成功。 关键词: 数控! 改造! 曲轴内铣
[ U K #] 造 。本次技改用 J=F(E K & ! K LLE 双刀架车床控
制系统构建和开发新型曲轴连杆颈内铣控制系统。
8! 硬件配置
硬 件配置框图见图% 。 #! 、 %! 、 " ! 由通道 ! 控制。
・$ !"# ・
!$ 、 "$ 、 #$ 由通道 $ 控制。% 个坐标轴配置绝对编码 器, 构成半闭环控制的伺服轴。% 个坐标轴电动机选 用 &’ ( ・ ) * + ’’’ , * )-. 电动机, 其中 "! $ "$ 轴电动 机带内置抱闸。挂在 / * 0 1/(2 总线上的伺服放大器 用于测量机的控制。 具体配置如下: (! ) 操作显示单元: !’3 & 英寸 145 触摸屏。 ($) (4 基本单元: ’ % 6 774 。 (+) 系统主板: 89.:-;) * 8<4 6 =>? * 有模拟主轴, @’$> 6 ’+’A 6 B!’? 。 (&) <5/ 单元: @’$> 6 ’$C! 6 4!$%D7>E 。 (") 分线盘 / * 0 模块 ( 基本模块) : @’+> 6 ’C!" 6 4’’! , + 块。 (%) 分线盘 / * 0 模块 ( 扩展模块) : 有手轮接口, @’+> 6 ’C!" 6 4’’$ , ! 块。 (?) 分线盘 / * 0 模块 ( 扩展模块) : 无手轮接口, @’+> 6 ’C!" 6 4’’+ , C 块。 (C) !! $ #! $ !$ $ #$ 伺服电动机: &’ (・), + ’’’ , * )-. 伺服电动机 & 台, 型号为 @’%> 6 ’$"? 6 >!’’ 。
(A) "! $ "$ 伺服电动机: &’ ( ・ ), + ’’’ , * )-. 伺 服电动机 $ 台, 型号为 @’%> 6 ’$"? 6 >&’’ 。 ( !’ ) 电 源 模 块: "" FG, 型 号 为 @’%> 6 %!&’ 6 B’"" 。 ( !! ) 伺服放大器: !%’ @ 模块 % 个, 型号为 @’%> 6 %!!? 6 B!’% 。 ( !$ ) 测量机电动机: & ( ・ ), & ’’’ , * )-. 伺服电 机 ! 台, 型号为 @’%> 6 ’’%+ 6 >$’+ 。 ( !+ ) / * 0 1/(2 伺服放大器: @’%> 6 %!+$ 6 B’’$ 。 ( !& ) 便携式手轮: @C%’ 6 ’$’+ 6 7’!+ 。
・$ !"# ・
在进行刀补输入时, 先将光标定位到需要修改或 输入刀补的数据上, 然后输入缓冲区输入刀补值, 如果 按 [ Q 输入] 键, 则当前输入值叠加到原刀补值; 如果 按 [ 输入] 键, 则用当前输入值替换原刀补值。 [ 清除] 和 [ 回退] 键用于输入缓冲区数据的删除, 按 [ 清除] 键, 即清除输入缓冲区的数据; 按 [ 回退] 键, 则只删除 ! 个字符。
!" #$$% 伺服总线的设定
42<$’’ 内铣共有 % 个直线轴, 按单 48H 双通道 进行设定。 I==> 设定见图 + , 采用手动设定 $ 方式。系统参 数 !A’$D’ J ! , !A’$D! J ’ 。 (!) 轴名的设定: 通道 ! 和通道 $ 轴名作相同设 定。 (’!’$’ @! 8CC @$ 8CA @+ 8A’ ; 轴名
!"#$%& ’&( )**+$,’-$.& ./ 01’&2#3’/- 4$& 5&-"1&’+ 6$++$&% 0.&-1.+ 78#-"9 :’#"( .& ;)<=0 > ? ! > @@0
’() *+, ( -./0123.,2 45 67.821+807 6,9+,..1+,9, :;<.+ =;24342+>. ?,@;A21+07 ?,A2+2;2., BC+D0, ##%&&% , E:F) (-./012/: ?, 41@.1 24 3..2 2C. 1.G;+1.3.,2 4, % 8C0,,.7A H 0I.A,J=F(E K & ! K LLE +A 0//7+.@ +, 1.2145+2 45 EM*%&& 810,NAC052 +,2.1,07 3+77+,9,2C. /+, +,2.1,07 3+77+,9 30814 +,A21;82+4, 0,@ 2C. A/.8+07 2447 843O /.,A02+4, +,/;2 /+82;1. 01. @.>.74/.@P LC. 0<A47;2. /4A+2+4, .,84@.1A 01. .G;+//.@ 541 A.3+ 874A. K 744/ 84,2147P LC. AD,8C14,+Q02+4, <.2R.., % 8C0,,.7A +A <0A.@ 4, * 84@.P LC. /1082+807 0//7+802+4, AC4RA 2C02 2C. 1.2145+2 +A A;88.AA5;7P #345607.: EFE ;S.2145+2;E10,NAC052 *+77+,9 东风轻型发动机有限公司由东风汽车有限公司和 东风汽车股份有限公司共同出资组建, 主要生产日产 和东风品牌 T-U& 系列柴油发动机, 为东风汽车股份 公司日产和东风品牌的轻卡、 轻客、 B(V 提供动力总 成。其曲轴生产线以进口二手设备加少量国产新设备 组成。在该生产线上, 曲轴主轴颈加工采用车拉工艺, 连杆颈加工采用内铣工艺, 均为二手设备。该连杆颈 内铣机床型号为 EM*%&& ( 图 !) , 原控制系统为两套 J=F(E K &*E 系统, 需要进行技术改造。
’" 结语
采 用 N*(OF - ) % - PPF 数控系统改造 FD.%)) 曲
基于 !"#$%&’( % )! 的某 ("* 车型 车身合装台控制系统设计与实现
李$ 斌$ 王健强$ 王长润$ 王华国
( 合肥工业大学机械与汽车工程学院, 安徽 合肥 &’((() ) 摘! 要: 介绍了汽车车身装焊流水线中的关键设备车身合装台的组成, 分析了控制的内容及要求。针对其工 艺特点, 设计一种采用西门子 "#$,"%&’()*+ , -" 现场总线及监控软件 ./0$$ ’123/412 来构成 控制系统的技术, 并详细对控制系统的硬件设计和软件编制进行了说明, 实现了合装台的自动控制, 对于企业生产自动化具有很好的实际意义。 关键字: 车身合装台! "#$! "%&’()*+ , -" 现场总线! ./0$$ ’123/412 中图分类号: 5"678! ! 文献标识码: 9
[ !] EM*%&& 内铣与 JMW%& 内 铣 机 床 结构相同的
是: 机床有 ! 个固定卡盘和 ! 个移动卡盘; 机床有 % 个 刀盘, 刀盘 ! 和刀盘 % ; 机床共有 H 个坐标轴, "! 和 "% 分别用于门架 ! 和门架 % 的纵向移动, 实现轴向定位, #! $ %! 和 #% $ %% 分别用于刀盘 ! 和刀盘 % 的铣削进 给。所不同的是 EM*%&& 机床配有 % 个中心架, 中心 架 ! 固定在门架 ! 上, 借助 "! 坐标轴而移动, 中心架 % 固定在门架 % 上, 借助 "% 坐标轴而移动。 此前, 我们曾为东风康明斯发动机公司进行过两 轮曲轴内铣机床数控改造, 分别用于连杆颈和主轴颈 加工。%&&U 年, 用两套 J=F(E K &*E 系统构建和开 发了曲轴连杆颈内铣控制系统, 用于连杆颈内铣数控 改造 [ ! K %]。%&&X 年, 用西门子 Y#&- 构建和开发了曲 轴 主 轴 颈 内 铣 控 制 系 统, 用于主轴颈内铣数控改
(0) 切断电源, 再接通电源。
%" 内铣宏指令
针对曲轴内铣加工的工艺要求, 采用宏程序开发 了基于几何形状尺寸、 刀具信息、 切削工艺参数、 刀具 补偿等数据编程的固定循环。其调用格式为: 4!)% 56 78 9: *; <= >? @A BC DE FG HI ; 顺铣 4!)& 56 78 9: *; <= >? @A BC DE FG HI ; 逆铣 5 2 1!0 : 刀盘半径 ( JJ) 7 2 1!3 : 连杆颈半径 ( JJ) 9 2 1!, : 曲炳半径 ( JJ) * 2 1! : 切入长度 ! , 即 +* ( JJ) < 2 1% : 切入长度 % , 即 +< ( JJ) > 2 10 : 空切入长度 ( JJ) @ 2 1’ : +* 切入段进给速度, 即 >* ( JJ K JAL) B 2 1" : +< 切入段进给速度, 即 >< ( JJ K JAL) D 2 1# : 整圆切削速度 ( JJ K JAL) F 2 1& : 切入角度 ( M) H 2 13 : 补偿号