FANUC-0i-Mate-MC数控加工中心电气设计和调试-毕业设计.docx

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1、A4,-u-刖三数控机床集计算机技术、电子技术、自动限制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，变更了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变更。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。数控技术水平的凹凸己成为衡属一个国家制造业水平的核心标记，实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产晶竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势：一方面国内市场对各类机床产品特殊是数控机床有大量的需求，而另

2、一方面却有不少国产机床滞销枳压，国内机床产品充斥市场，严峻影响我国数控机床自主发展的势头.这种现象的出现，除了有经营上、产品质员上和促销手段上等的缘由外，一个最主要的缘由就是新产品（包括基型、变型和专用机床）的开发周期长，不能刚好针对用户的需求供应满足的产品。本论文采纳的是FANUC数控加工中心系统，深化浅出地介绍了FANUC数控加工中心的电气原理图、PMC程序的编制和简洁系统的调试等。电气原理图与P1.C程序设计是这次设计中的重点内容，同时也是难点。由于本人水平有限，设计中的错误和不足之处在所难免，敬请各位指导老师和验收老师指贡指正。3. 6FANUC数控加工中心PNC的分析251. 6.1

3、I/O安排表253. 6.2P1.C完成M功能信号的处理26第四章系统的调试274. 1FNUCOiMateTlC数控系统操作面板274. 2参数的显示294.1.1 用MDl设定参数304.1.2 Ig要参数的设定314.1.3 1有关“SETTING”的参数314.4.2 有关轴限制/设定单位的参数324.4.3 有关存储式行程检测的参数354.4.4 有关进给速度的参数354.4.5 有关加减速限制的参数364.4.6 有关伺服的参数364.4.7 有关DI/D0的参数374.4.8 有关MDI、显示和编辑的参数384.4.9 有关程序的参数404.4.10 10有关螺距误差补偿的参数4

4、04.4.11 有关主轴限制的参数40结论41致谢42参考文献43第一章绪论1.1 选题背景加工中心(MaChiningCenter,简称MO是种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。它是适应省力、省时和节能的时代要求而快速发展起来的，它综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、气动技术、拖动技术、现代限制理论、测量及传感技术以及通讯诊断、刀具和应用编程技术的向技术产品，将数控铳床、数控镜床、数控钻床的功能并聚集在一台加工设备上，且增设有自动换刀装置和刀库，可在一次安装工件后，数控系统限制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动变更机床主轴转速、进给量:和刀具相对工件的运动轨迹

5、及其他协助功能，依次完成多面和多工序的端平面、孔系、内外倒角、环形槽及攻螺纹等加工。由于加工中心能集中完成多种工序，因而可削减工件装夹、测量和调整时间，削减工件周转、搬运存放时间，使机床的切削利用率而于通用机床34倍，达80%以上。所以说，加工中心不仅提高工工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。随着电子技术的快速发展，以及各种性能良好的传感器的出现和运用，加工中心的功能日趋完善，这些功能包括：刀具寿命的监视功能，刀具磨损和损伤的监视功能，切削状态的监视功能，切削异样的监视、报警和自动停机功能，自动检测和自我诊断功能及自适应限制功能等.加工中心还与我有随行夹具的自动

6、托板进行有机连接，并能进行切削自动处理，使得加工中心成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的关键设备和基本单元。1.2 FANUC数控系统概述FANUC数控系统的主要类型FAUNC数控系统的主要类型有以下几类：(1)高牢靠性的PowerMateO系列。(2)普及型CNCO-D系列。(3)全功能型的O-C系列。(4)高性能/价格比的Oi系列(5)具有网络功能的超小型、超薄里CNC16i18i21i系列。FANUC数控系统的特点FANlx数控系统是限制单元与1.CD集成于一体，具有网络功能，超高速串行数据通信。FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能、较全的功能，适用于各种机床和生产

7、机械等特点,在市场的占有率远远超过其他的数控系统，主要体现在以下几个方面。（1）系统在设计中大量采纳模块化结构。这种结构易于拆装，各个限制板高度集成，使牢靠性有很大提高，而且便于修理、更换。（2）具有很强的反抗恶劣环境影响的实力.其工作环境温度为0、45C,相对湿度为75缸有较完善的爱护措施。FANUC对自身的系统采纳比较好的爱护电路。（3） FANUC系统所配置的系统软件齐全。系统所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能。对于一般的机床来说，基本功能完全能满足运用要求。（4）供应丰富的PMC指令.供应大fit丰富的PMC信号和PMC功能指令，这些丰富的信号和编程指令便于用于编制机床侧

8、PVC限制程序，而I1.增加了编程的敏捷性。（5）具有很强的DNC功能。系统供应串行RS-232C传输接口，使PC和机床之间的数据传输能够牢靠完成，从而实现高速的DNC操作。（6）供应丰富的修理报警和诊断功能。FANUC修理手册俄日用户供应了大量的报警信息，并且以不同的类别进行分类。FANUCO系列的主要功能及特点I-ANUCO系列的主要功能及特点有以下几点：（1）采纳高速的微处理器芯片.（2）采纳高牢器性的硬件设计及全自动化生产制造。（3）丰富的系统限制功能。（4）高精度的限制。（5）全数字伺服限制结构。（6）全数字的主轴限制。FANUCOi系列的主要功能及特点I-ANUCOi系列的主要功能

9、及特点有以下几点:(1) FANUCOi系统与FANUC16/18/21等系统的结构相像，均为模块化结构。主CPu板上除了主CPU及外闹电路之外，还集成了PR0M&SRAM模块、PMC限制模块、存储器和主轴模块、伺服模块等。其集成度较F八NUCO系统的集成度更高，因此Oi限制单元的体积更小，便于安装排布。(2)采纳全字符键盘，可用B类宏程序编程，运用便利。(3)用户程序区容量比OMD系统大一倍，有利F较大程序的加工。(4)运用编辑卡编写或修改梯形图，携带与操作都很便利,特殊是在用户现场扩充功能或实施技术改造时更为便利。(5)运用存储卡存储或输入机床参数、PMC程序以及加工程序，操作简洁便利。(

10、6)系统具有HRV(高速矢量相应)功能，伺服增益设定比OMD系统高一倍，理论上可使轮廓加工误差削减一半。(7)机床运动轴的反向间隙，在快速移动或进给移动过程中由不同的间隙补偿参数自动补偿。(8)Oi系统可预读12个程序段，比OMD系统多。(9)与OMD系统相比，Oi系统的PMC程序基本指令执行周期短，容量大，功能指令更丰富，运用更便利。(10)Oi系统的界面、操作、参数等与I8i,16i,21i基本相同1（三）Oi系统比0M、OT等产品配备了更强大的诊断功能和操作信息显示功能，给机床用户运用和修理带来了极大便利。(12)在软件方面Oi系统比0系统也有很大提高，特殊在数据传输上有很大改进，如RS

11、-232串行通信波特率达19200bils,可以通过HSSB(高速串行总线)与PC机相连，运用存储卡实现数据的输入/输出。1.3FANUC数控加工中心的创新与应用加工中心是典型的集高新技术与一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计、制造水平，因此在国内外企业界都受到高度重视。口前，加工中心己成为现代机床发展的主流方向，广泛应用机械制造中。与一般数控机床相比，加工中心具有以下几个突出的特点。(1)工序集中(2) 加工精度高(3) 适应性强(4)生产效率高(5)经济效应好(6)劳动强度低、工作条件好(7)有利于生产管理的现代化加工中心适合加工形态困难、加工工序多、精度要求较高、须要用多种类型

12、的一般机床和众多的工艺设备，且需经多次装夹和调整才能完成加工的零件。其次章FANUC加工中心电气原理图的设计2.1常用电器的选型步进电机的选型步进电机是电气元件选型的依据“机床的机械设计完成后，依据各个坐标传动系统的机械数据以及该轴的设计指标，可以选择出合适的步进电机，合理的选择步进电机是从驱动机械设备的具体对象、加工规范，也就是说从机械设备的运用条件动身，经济、合理、平安等多方面考虑是电动机能够平安牢靠的运行。步进电机选型的三大前提为：（1）传动方式（2）步进电机负载的大小（3）步进电机的转速依据以上准则选定的各个电机的型号为：主轴电机：068-1446-B103X轴电机：A06B-0077

13、-B103丫轴电机：A06B-0077B103Z轴电机：A06B-0077-B403低压元器件选择低压元器件是指工作在直流1200V、沟通1500V及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的限制、检测、爱护、变换、谢整等作用的电器，I、电源依据自动装配机限制系统的功能要求和实际输入输出设备的状况“系统选用沟通220V50HZ的电源为气泵供电.并经直潦变压器变为24Y直流电源为限制系统P1.C、手动按钮、传感器及电磁换向阀线圈供电。2、按钮按钮在低压限制电路中用于手动发出限制信号。它由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成，按用途和结构的不同，分为启动按钮、停止按钮和复位按钮等.启动按钮带有常开触

14、头，手指按下按钮帽，常开触头闭合：手指松开，常开触头复位。启动按钮的按钮帽采纳绿色。停止按钮带有常闭触头，手指按下按钮相，常闭触头断开：手指松开，常闭触头复位。停止按钮的按钮的采纳红色。发合按钮带有常开触头和常闭触头，手指按卜按钮帖，先断开常闭触头再闭合常开触头：手指松开，常开触头和常闭触头先后且位。3、低压断路器低压断路器俗称自动空气开关,由操作机构、触头、爱护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。它相当于刀开关、熔断潺、热维电器、过电流继电器和欠电压维电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过我和短路爱护的电器。低压断路器的选用依据一下几点。（1）断路器的额定电压和额定

15、电流应大于或等了线路、设备的正常工作电压和工作电流。（2）断路罂的极限通断实力应大于或等于电路最大短路电流。（3）欠电压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。（4）过电流脱扣器的额定电流应大于或等于线路的最大负载电流.4、低压开关低压开关又称低压隔离滞，是低压电器中结构比较简洁、应用广泛的一类手动电器。主要有刀开关、组合开关以及熔断器式刀开关3种。低压开关主要在电源切除后，将线路与电源明显的隔离，以保障检修人员的平安。熔断罂式刀开关由刀开关和熔断器组合而成，故兼有两者的功能，即电源隔高和电路爱护功能，可分断肯定的负载电潦。2.2电气原路图的基础学问电气原理图电气原理图是种反映电了设备中各元器件的电气连接状况的图纸。电路图由些抽象的符号依据肯定的规律构成。通过对电路图的分析和探讨，我们就可以了解生产机械及设备的电路结构和工作原理。电气原路图的构成要素一张完整的电路图由若干要素构成,这些要素主要包括图形符号、文字符号、连线以及注择性字符等。1、图形符号图形符号是构成电路图的主体。各种图形符号代表了组成电路的各个元器件.各个元器件图形符号之间用连线连接起来，就可以反映出限制系统的电路结构。2、文字符号文字符号是构成电路图的重要组成部分。为了进一步强调图形