項目十：典型數(shù)控機床的控制電路《電氣控制技術項目化教程》目錄典型數(shù)控機床系統(tǒng)介紹數(shù)控車床電器控制電路設計數(shù)控銑床電氣控制電路設計123數(shù)控機床電器控制電路設計原則4數(shù)控加工中心電氣控制電路設計510.1數(shù)控機床電氣控制電路設計原則10.1

數(shù)控機床電氣控制電路設計原則電氣控制電路設計原則電氣控制電路設計注意事項123數(shù)控系統(tǒng)功能的選擇10.1.1電氣控制電路設計原則123兼顧機械設計和機械工藝兩方面確保數(shù)控機床工作穩(wěn)定性和工作可靠性便于生產(chǎn)管理,降低成本投人,同時兼顧安全性10.1.2電氣控制電路設計注意事項01盡量減少電氣元件品種、規(guī)格與數(shù)量以及通電電器數(shù)量?？刂齐妷喊纯刂埔筮x擇,符合標準等級。02合理使用和安排電器觸點。03設置必要的短路,過載保護,防止故障進一步擴大。04設計必需的急?；蚩偼０粹o,出現(xiàn)故障時能切斷整個控制回路,進而切斷主電源。05設計必要的手動控制線路,方便設備調試和維修。06設計必要的指示燈、電壓表、電流表,隨時反映系統(tǒng)運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)故障。（1）動畫/軌跡顯示功能的選擇該功能用于模擬零件加工過程，顯示真實刀具在毛壞上的切削路徑?？梢赃x擇直角坐標系中的兩個不同平面，也可選擇不同視角的三維立體，可以在加工的同時做實時的顯示，也可在機械鎖定的方式下作加工過程的快速措繪，是一種檢驗零件加工程序、提高編程效率和實時監(jiān)視的有效工具10.1.3數(shù)控系統(tǒng)功能的選擇（2）軟盤驅動器的選擇這是一種數(shù)據(jù)傳送的極好工具，可以通過它將系統(tǒng)中已經(jīng)圓試完畢的加工程序存入軟盤后存檔，也可以通過它將在其他計算機中生成的加工程序軟盤中的加工程序存人CNC系統(tǒng),也可以通過它來做各種機床數(shù)據(jù)的備份和存儲。給編程和操作人員帶來了很大方便。但是，軟盤驅動器畢竟是易耗品，是否采用需衡量比較。另外，若數(shù)控系統(tǒng)是基于DOS、WINDOWS等通用操作系統(tǒng)，還應注意病毒的問題10.1.3數(shù)控系統(tǒng)功能的選擇（3）DNC-B通信功能的選擇眾所周知，由非圓曲線或面組成的零件加工程序的編制是十分困難的，通常的辦法是借助于通用計算機的計算，將它們組分為微小的三維直線段組成的加工程序，在模具加工中這種長達幾百KB(4KB約等于10m紙帶長度)甚至數(shù)MB的加工程序是經(jīng)常會遇到的，而一般數(shù)控系統(tǒng)提供的程序存儲容量為64~128KB，這給模具加工帶來了很大困難。10.1.3數(shù)控系統(tǒng)功能的選擇（4）剛性攻螺紋功能攻螺紋是數(shù)控機床的一項常用功能，到底采用什么方式是一個值得考慮的問題，剛性攻螺紋功能必須采用伺服電動機驅動主軸，不僅要求在主軸上增加一個位置傳感器，而且對主軸傳動機構的間隙和慣量都有嚴格的要求，電氣設計和調整也有一定的工作量，所以這個功他的成本不能忽略。對用戶來說如果可以通過采用彈性仲縮卡頭進行柔性攻螺紋?；蛘邫C床本身的轉速井不高時，就不必選用剛性攻螺紋功能。10.1.3數(shù)控系統(tǒng)功能的選擇（5）網(wǎng)絡數(shù)控功能近年來發(fā)展的數(shù)字化網(wǎng)絡制造是指利用網(wǎng)絡技術和數(shù)字控制技術進行產(chǎn)品的加工制造，其基礎是網(wǎng)絡數(shù)控技術。它是各種先進制造技術的基本單元，為各種先進制造環(huán)境提供基本的技術基礎，如遠程制造、遠程診斷與遠程維護。目前，有些數(shù)控系統(tǒng)有提供選擇的網(wǎng)絡功能。是否選擇此功堆，要考慮本單位的實際需要和數(shù)控應用水平。10.1.3數(shù)控系統(tǒng)功能的選擇10.2數(shù)控車床電氣控制電路設計10.2數(shù)控車床電氣控制電路設計數(shù)控車床的功能TK1640數(shù)控車床電氣控制電路1210.2.1數(shù)控車床的功能01準備功能02輔助功能03進給功能04刀具功能05主軸功能1.準備功能

準備功能也稱為G功能(或稱為G代碼),它是用來指令車床工作方式或控制系統(tǒng)工作方式的一種命令,G功能由地址符G和其后的兩位數(shù)字(00~99)組成,從G00到G99共100種功能,用以指令機床不同的動作10.2.1數(shù)控車床的功能2.刀具功能刀具功能也稱為T功能,用于指令加工中所用刀具號及自動補償編組號的地址字,其自動補償內容主要指刀具的刀位偏差及刀具半徑補償。10.2.1數(shù)控車床的功能3.主軸功能主軸功能用地址S及其后面的數(shù)字表示,目前有S2(2位數(shù)),S4(4位數(shù))的表示法,即SXX和SXXXX。經(jīng)濟型數(shù)控車床一般用1位或2位約定的代碼來控制主軸某一擋位的高速和低速;對具有無級調速功能的數(shù)控車床,則可由后續(xù)數(shù)字直接表示其主軸的給定轉速(r/min)。10.2.1數(shù)控車床的功能10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路TK1640數(shù)控車床如圖所示，是我國寶雞機床廠研制、開發(fā)的產(chǎn)品，主軸變頓調速，三擋無級變速，采用HNC-2IT車床數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)機床的兩軸聯(lián)動。10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路1.TK1640數(shù)控車床的組成TK1640數(shù)控車床傳動簡圖如圖11-2所示。機床由底座、床身、主軸箱、大拖板(縱向拖板)、中拖板(橫向拖板)、電動刀架、尾座、防護罩、電氣部分、CNC系統(tǒng)、冷卻、潤滑等部分組成。10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路數(shù)控車床的技術參數(shù)項目單位技術規(guī)劃

加工范圍床身上最大回轉直徑mmΦ410床鞍上最大回轉直徑mmΦ120最大車削直徑mmΦ240最大工件長度mm1000最大車削長度mm800主軸主軸通孔直徑mmΦ52主軸頭型式

IS0702/ⅡNo.6主軸轉速r/min36~2000高速r/min170~2000中速r/min95~1200低速r/min36~420主軸電動機功率KW5.5(變頻）尾座套筒直徑mmΦ55套筒行程（手動）mm120尾座套筒錐孔

MTNo.4刀架快速移動速度X/Zm/min3/6刀位數(shù)

4刀方尺寸mm×mm20×20X向行程mm200Z向行程mm800主要精度機床定位精度Xmm0.030Zmm0.040機床重復定位精度Xmm0.012Zmm0.016其他機床尺寸L×W×Hmm×mm×mm2140×1200×1600機床毛重Kg2000機床凈重Kg1800

10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路3142主回路的分析往往是數(shù)控機床電氣控制電路分析的人口。主回路的分析輔助電路主要由機床工作狀態(tài)顯示部分、機床照明部分、機床電源警示部分以及機床報警部分組成。輔助電路的分析控制電路的分析是數(shù)控機床電氣控制電路分析的實戰(zhàn)部分控制電路的分析數(shù)控機床的電氣保護部分和電氣聯(lián)鎖部分的主要作用是保證機床的安全性和可靠性，確保控制思路合理性是實現(xiàn)數(shù)控機床可靠和安全的前提。分析聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)5總體檢查

數(shù)控機床維修和維護的時候應該從整體到部分的角度檢查各個電路部分的紕漏,做到渾然一體，保證每一個部分,每一個環(huán)節(jié)的正?？煽抗ぷ?。2.TK1640數(shù)控車床電氣原理圖分析10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路3.TK1640數(shù)控車床電氣控制電路分析表11-2設備主要器件序號名稱規(guī)格只要用途備注1數(shù)控裝置HNC-21TD控制系統(tǒng)HCNC2軟驅單元HFD-2001數(shù)據(jù)交換HCNC3控制變壓器AC380/220V300W/220V300W/220V300W伺服控制電源、開關電源供電HCNC交流接觸器電源

照明燈電源

4伺服變壓器3PAC380/220V2.5Kw為伺服供電HCNC5開關電源AC220/DC24V145WHNC-21TD、PLC及中間繼電器明瑋6伺服驅動器HSV-16D030X、Z軸電動機伺服驅動器HCNC7伺服電動機GK6062-6AC31-FE(7.5nm）X軸進給電動機HCNC8伺服電動機GK6063-6AC31-FE(11nm）Z軸進給電動機HCNC10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路QF1——電源開關。QF3——主軸強電空氣開關。QF2——伺服強電空氣開關。QF4——冷卻電動機空氣開關。QF5——刀架電動機的空氣開關。KM3——主軸電動機交流接觸器。KM1——伺服電動機交流接觸器。KM6——冷卻電動機交流接觸器。KM4、KM5——刀架正反轉交流接觸器,用于控制刀架的正反轉。TC1——三相伺服變壓器,將交流380V變?yōu)榻涣?00V供給伺服電源模塊。RC1、RC3、RC4——阻容吸收,在相應的電路斷開后,吸收伺服電源模塊、冷卻電動機、刀架電動機中的能量,避免產(chǎn)生過電壓而損壞器件。主回路分析3.TK1640數(shù)控車床電氣控制電路分析10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路電源電路分析TC2——控制變壓器,原方為AC380V,副方為AC110V、AC220V、AC24V。QF6、QF7、QF8、QF9、QF10——空氣開關主要為電路的短路起到保護作用。AC110V——給交流接觸器線圈和強電柜風扇提供電源。AC24V——給電柜門指示燈、工作燈提供電源。AC220V——通過低通濾波器濾波給伺服模塊、電源模塊、24V電源提供電源。VC1——24V電源,將AC220V轉換為AD24V電源,給世紀星數(shù)控系統(tǒng)、PLC輸人/輸出、24V繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、吊掛風扇提供電源。3.TK1640數(shù)控車床電氣控制電路分析10.2.2TK1640數(shù)控車床電氣控制電路TK40A交流控制回路圖TK40A直流控制回路圖3.TK1640數(shù)控車床電氣控制電路分析10.3數(shù)控銑床電氣控制電路設計10.3數(shù)控車床電氣控制電路設計數(shù)控銑床的功能數(shù)控銑床電氣控制電路12

XK714A數(shù)控床身銑床采用變頻主軸，X、Y、Z三向進給均由伺服電動機驅動滾珠絲杠。機床采用HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)三坐標聯(lián)動，并可根據(jù)用戶要求，提供數(shù)控轉臺，實現(xiàn)四坐標聯(lián)動。系統(tǒng)具有漢字顯示、三維圖形動態(tài)仿真、雙向式螺距補償、小線段高速插補功能和軟、硬盤、RS232、網(wǎng)絡等多種程序輸人功能。10.3.1數(shù)控銑床的功能10.3.1數(shù)控銑床的功能01銑削加工的數(shù)控機床一般應該具有三坐標以上的聯(lián)動功能02孔及螺紋加工03刀具的補償功能04單位可以轉換10.3.1數(shù)控銑床的功能1.XK714A數(shù)控銑床的組成機床工作臺左右運動方向為X坐標，工作臺前后運動方向為Y坐標，其運動均由GK6062-6AF31交流永磁伺服電動機通過同步齒形帶及帶輪、滾珠絲杠和螺母實現(xiàn)。主軸箱上、下運動方向為Z坐標，其運動由GK6063-6AF31帶抱閘的交流永磁伺服電動機通過同步齒形帶及帶輪、滾珠絲杠和螺母實現(xiàn)。

機床的主軸旋轉運動由YPNC-50--5.5A主軸電動機經(jīng)同步帶及帶輪，將運動傳至主軸。主軸電動機為變頻調速三相異步電動機，由數(shù)控系統(tǒng)控制的變頻器的輸出頻率，實現(xiàn)主軸無級調速。機床有刀具松/緊電磁閥，以實現(xiàn)自動換刀;為了在換刀時將主軸的灰塵清除，配備了主軸吹氣電磁閥。

2.XK714A數(shù)控床身銑床的技術參數(shù)10.3.1數(shù)控銑床的功能工作臺（寬×長）/mm×mm400×1270Y軸電動機/NM7.5工作臺負載/kg380Z軸電動機/NM11工作臺最大行程X/mm800主軸錐度BT40Y/mm400主軸電動機功率/KW3.7/5.5Z/mm500主軸轉速/（r·）60~6000工作臺T形槽寬/（mm×個數(shù)）16×3最大刀具質量/kg7工作臺高度/mm900最大刀具直徑/mm180X/Y/Z軸快移速度/（mm·）5000主軸鼻端至工作臺面/mm85~585X/Y/Z軸進給速度/（mm·）3000主軸中心至立柱面/mm423定位精度/mm0.01/300工作臺內側至立柱面/mm85~535重復定位精度/mm±0.005機床凈重/kg2500X軸電動機/NM7.5機床外形尺寸（長×寬×高）/mm×mm×mm1780×1980×223510.3.2數(shù)控銑床電氣控制電路1.主回路分析QF1——電源開關。QF3——主軸強電空氣開關,作用是接通電源及電源在短路、過流時起保護。QF2——伺服強電空氣開關,作用是接通電源及電源在短路、過流時起保護。QF4——冷卻電動機空氣開關,作用是接通電源及電源在短路、過流時起保護。QF4有輔助觸頭,將QF4輸人PLC的X27作為冷卻電動機報警信號,并且該空氣開關為電流可調,可根據(jù)電動機的額定電流來調節(jié)空氣開關的設定值,起到過流保護作用。KM2——控制主軸電動機交流接觸器,其主觸點控制主軸電動機。KM1——伺服電動機交流接觸器,其主觸點控制伺服電動機。KM3——冷卻電動機交流接觸器,其主觸點控制冷卻電動機。TC1——主變壓器,其作用是將交流380V電壓變?yōu)榻涣?20V電壓來供給伺服電源模塊主電路。RC1、RC2、RC5——阻容吸收,其作用是當相應的電路斷開后,吸收伺服電源模塊、主軸變頻器、冷卻電動機的能量,防止器件產(chǎn)生過電壓。10.3.2數(shù)控銑床電氣控制電路2.電源電路分析VC1、VC2——為24V電源,其作用是將AC220V轉換為AD24V,其中VC1給PLC輸出、24V繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、吊掛風扇等提供電源。VC2給乙軸電動機提供直流24V,將Z軸抱閘打開。QF7、QF10、QF11——空氣開關,作用為電路的短路保護。TC2——控制變壓器,原邊為AC380V,副邊為AC110V、AC220V、AC24V,其中AC110V給交流接觸器線圈、電柜熱交換器風扇電動機提供電源;AC24V給工作燈提供電源;AC220V給主軸風扇電動機、潤滑電動機和24V電源供電,通過低通濾波器濾波給伺服模塊、電源模塊、24V電源提供電源控制。10.3.2數(shù)控銑床電氣控制電路3.控制電路分析交流控制回路直流控制回路10.4數(shù)控加工中心電氣控制電路設計10.4

數(shù)控加工中心電氣控制電路設計數(shù)控加工中心的功能數(shù)控加工中心電氣控制電路12XH714立式加工中心是一種中小規(guī)格、高效通用的數(shù)控機床。該機床設有可容納20把刀具的自動換刀系統(tǒng),并配有三菱MELDAS50數(shù)控系統(tǒng),通過編程,在一次裝夾中可自動完成銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋等多種工序的加工。若選用數(shù)控轉臺,可實現(xiàn)4軸控制。10.4.1數(shù)控加工中心的功能10.4.1數(shù)控加工中心電氣控制電路(1)主軸箱運動至換刀點(SQ10)、主軸定向。(2)低速力矩電動機通過槽輪機構實現(xiàn)刀盤的分度,將刀盤上接收刀具的空刀座轉到換刀所需的預定位置。(3)刀庫氣缸活塞推出,將刀盤上的空刀座送至主軸正下方(SQ7),并卡住刀柄定位槽。(4)主軸拉桿上移(SQ9),主軸松刀,主軸箱上移,原主軸中刀具卸留在空刀座內。(5)刀盤再次分度,將刀盤上被選定的下一把刀具轉到主軸正下方。(6)主軸箱下移(SQ10),主軸拉桿下移(SQ5),(7)刀庫氣缸活塞桿縮回(SQ6),刀盤復位。主軸夾刀。1.換刀控制回路10.4.1數(shù)控加工中心電氣控制電路機床從外部動力線獲得三相交流380V電源后,在電控柜中進行再分配,以獲得AC100VCNC系統(tǒng)電源、三相200~230V驅動裝置電源、單相AC100V交流接觸器線圈電壓及DC十24V穩(wěn)壓電源,同時進行電源保護,如熔斷器、斷路器等。2.電源電路配置圖10.5典型數(shù)控機床系統(tǒng)介紹10.5

典型數(shù)控機床系統(tǒng)介紹FANUC數(shù)控系統(tǒng)SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)123國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)簡介10.5.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)1.FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述

日本FANUC公司始建于1956年,1959年首先推出了電液步進電機,在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。進人20世紀70年代,微電子技術和功率電子技術,尤其是計算機技術,得到了飛速發(fā)展,具有遠見卓識的FANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進電機數(shù)控產(chǎn)品，一方面從GETTES公司引進直流伺服電機制造技術;另一方面加強了與SIEMENS公司的合作關系,學習其先進的硬件技術。1976年，F(xiàn)ANUC公司研制成功數(shù)控系統(tǒng)FS5,隨后又與SIEMENS公司聯(lián)合研制了具有先進水平的數(shù)控系統(tǒng)FS7。從這時起,FANUC公司逐步發(fā)展成世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品日新月異,年年翻新。我國在“六五"計劃期間,從FANUC公司引進FS3、FS5、FS6和FS7系列數(shù)控系統(tǒng)及直流電機、直流伺服電機及驅動系統(tǒng)(包括品閘管驅動和PWM驅動),從此開始了我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的歷程。10.5.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)1.FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述(1)高可靠性的PowerMate0系列:用于控制2軸的小型車床,取代步進電機的伺服系統(tǒng)可；可配畫面清晰、操作方便、中文顯示的CRT/MDI，也可配性價比高的DPL/MDI。(2)普及型CNC0-D系列：0-TD用于車床,0-MD用于銑床及小型加工中心,0-GCD用于國柱磨床,0-GSD用于平面磨床,0-PD用于沖床(3)全功能型的0C系列:0-TC用于通用車床、自動車床，0-MC用于銑床、鉆床、加工中心，0-GCC用于內、外圓磨床,0-GSC用于平面磨床,0-TTC用于雙刀架4軸車床。(4)高性價比的0i系列：整體軟件功能包，高速、高精度加工,并具有網(wǎng)絡功能。0-MB/MA用于加工中心和銑床,4軸4聯(lián)動；0i-TB/TA用手車床,4軸2聯(lián)動；0i-mateMA用于銑床,3軸3聯(lián)動；0i-mateTA用于車床,2軸2聯(lián)動。(5)具有網(wǎng)絡功能的超小型、超薄型CNC16/18/21i系列,控制單元與LCD集成于一體，具有網(wǎng)絡功能,超高速中行數(shù)據(jù)通信。其中,FS16-MB的插補.位置檢測和伺服控制以納米為單位。16i最大可控8軸，6軸聯(lián)動；18最大可控6軸.4軸聯(lián)動；21i最大可控4軸，4軸聯(lián)動。10.5.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)2.FANUC數(shù)控系統(tǒng)功能特點FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品特點如下:(1)FANUC公司數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)品長期采用大板結構,但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結構。(2)采用專用LSI,以提高集成度、可掌性,減小體積和降低成本。(3)產(chǎn)品應用范圍廣。每個CNC裝置上可配多種控制軟件,適用于多種機床。(4)不斷采用新工藝、新技術,如表面安裝技術(SMT)、多層印制電路板、光導纖維電纜等。(5)CNC裝置體積減小,采用面板裝配式、內裝式PMC(可編程機床控制器)。(6)在插補、加減速、補償、自動編程、圖形顯示、通信、控制和診斷方面不斷增加新的功能。(7)CNC裝置面向用戶開放的功能,以用戶特定宏程序、MMC等功能來實現(xiàn)(8)支持多種語言顯示,包括日、英,德、漢、意、法、荷、西班牙、瑞典、挪威、丹麥語等。(9)備有多種外設,如FANUCPPR、FANUCFACard、FANUCFLOPPYCASSETE、FANUCPROGRAMFILEMate等。10.5.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)3.FANUC系統(tǒng)的典型結構1)FANUC0系列FANUC0系列數(shù)控系統(tǒng)(簡稱FANUC0系統(tǒng))由數(shù)控單元本體,主軸和進給伺服單元及相應的主軸電機和進給電機,CRT顯示器、系統(tǒng)操作面板、機床操作面板,附加的輸入/輸出接口板(B2),電池盒,手搖脈沖發(fā)生器等部件組成。FANUC0系統(tǒng)的CNC單元為大板結構。它基本配置有主印制電路板(PCB)、存儲器板、圖形顯示板、PMC板、基本軸控制板、輸人/輸出接口板、子CPU(中央處理器)板、擴展軸控制板、數(shù)控單元電源和DNC控制板。各板插在主印制電路板上,與CPU的總線相連。10.5.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)3.FANUC系統(tǒng)的典型結構1)FANUC0系統(tǒng)數(shù)控單元結構各部件的功能如下:(1)主印制電路板。主印制電路板用于連接各功能板,故障報警等。主CPU在該板上，用于系統(tǒng)主控，(2)數(shù)控單元電源。數(shù)控單元電源主要提供+5V,+15V.-15V.+24V、-24V直流電源,用于各板的供電。24V直流電源用于單元內維電器控制。(3)圖形顯示板。圖形顯示板上提供圖形顯示功能,第2.3手搖脈沖發(fā)生器接口等。(4)PMC控制板(PMC-M)。PMC-M型可編程機床控制器提供擴展的輸人/輸出板的接口。(5)基本軸控制板(AXE)。基本軸控制板提供X、Y、Z和第4軸的進給指令,接收從X、Y,Z和第4軸位置編碼器反饋的位置信號。(6)輸人/輸出接口板。輸人/輸出接口板通過插座M1、M18和M20提供輸人點,通過插座M2、M19和M20提供輸出點,為PMC提供輸人/輸出信號。(7)存儲器板。存儲器板用于接收系統(tǒng)操作面板的鍵盤輸人信號,提供中行數(shù)據(jù)傳送接口。第1手搖脈沖發(fā)生器接口、主軸模擬量和位置編碼器接口,存儲系統(tǒng)參數(shù)、刀具參數(shù)和零件加工程序等。(8)子CPU板。子CPU板用于管理第5、6、7、8軸的數(shù)據(jù)分配，提供RS232C和RS422串行數(shù)據(jù)接口等。(9)擴展軸控制板(AXS)。擴展軸控制板(AXS)提供第5、6軸的進給指令,按收從第5、6軸位置編碼器反饋的位置信號。(10)擴展軸控制板(AXA)。擴展軸控制板(AXA)提供第7、8軸的進給指令，接收從第7、8軸位置編碼器反饋的位置信號。(11)擴展的輸人輸出接口。擴展的輸人輸出接口通過插座M61、M78和M80提供輸人點,通過插座M62、M79和M80提供輸出點,為PMC提供輸人/輸出信號。(12)通信板(DNC2)。通信板提供數(shù)據(jù)通信接口。10.5.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)3.FANUC系統(tǒng)的典型結構2)FANUC0i系列FANUC0i系列數(shù)控系統(tǒng)(簡稱FANUC0i系統(tǒng))由主板和I/O模塊構成。主板模塊包括主CPU、內存,PMC控制、I/OLink控制、何服控制、主軸控制、內存卡I/F插座、LED顯示等，I/O模塊包括電源、I/O接口、通信接口、MDI控制、顯示控制、手搖脈沖發(fā)生器控制和高速串行總線等。FANUCOi系列數(shù)控單元結構如圖11-16所示。10.5.2SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)1.SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)概述SIEMENS公司的數(shù)控裝置采用模塊化結構設計,經(jīng)濟性好,在一種標準硬件上配置多種軟件,使它具有多種工藝類型,滿足各種機床的需要,并成為系列產(chǎn)品。隨著微電子技術的發(fā)展,SIEMENS系統(tǒng)越來越多地采用大規(guī)模集成電路(LSI)、表面安裝器件(SMC)及先進加工工藝,所以新的系統(tǒng)結構更緊湊,性能更強,價格更低。它采用SIMATICS系列可編程控制器或集成式可編程控制器,用STEP編程語言,具有豐富的人機對話功能和多種語言的顯示。10.5.2SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)2.SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)分類1）SINUMERIK840C系統(tǒng)（1）主要構成。SINUMERIK840C系統(tǒng)由中央控制器、中央控制組件、外圍組件,輸人/輸出組件、接口組件,手持操作器和14英寸TFT彩色顯示器等組成。中央控制器配有功能強大的PLC135WB2及電源、接口等。中央控制組件有NC-CPU386DX、MMC-CPU386SX、MMC-CPU387SX。該系統(tǒng)采用分散的機床外設(DMP),主要分三個區(qū)城,即交互式圖形車間編程(IGM)區(qū)、NC區(qū)和PLC區(qū)（2）主要特點。SINUMERIK840C系統(tǒng)4個軸同時獨立運行,5軸聯(lián)動,2個手輪同時獨立運行,雙溜板或雙主軸結構。其輸人分辨率為10~0.001?,坐標軸為0,01°~0.00001°。它具有32位微處理機,并配有計算機輔助設計(CAD)功能,與IBMPC/AT兼容,具有標準的多任務操作系統(tǒng)。PLC用戶程序存儲器由32K字節(jié)(RAM)可擴展到256M字節(jié),用戶數(shù)據(jù)存儲器由8K字節(jié)可擴展到48K字節(jié)。CNC用戶存儲器為512K字節(jié),硬盤中央用戶存儲器可擴展到40M字節(jié)。3964R或LSV2接口共4個,以及通用申行接口RS232C(V24),具有功能全面的文字管理方式。在加工時,可同時讀入和輸出程序及PLC報警。10.5.2SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)2.SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)分類2）SINUMERIK840D系統(tǒng)SINUMERIK840D系統(tǒng)適用于所有的數(shù)控場合,有10個加工通道,由2~31軸控制。系統(tǒng)有三種基于不同計算機性能主板而分別適用于高級、中級和基本的應用范圍。840D系統(tǒng)控制器和相關的軟件均按照模塊化結構進行配備,可以實現(xiàn)從復雜的多軸運動控制直到高速切削所需要的數(shù)控系統(tǒng)基礎平臺和應用范圍很廣的應用操作。零件的編程以易于操作使用為原則,可使用循環(huán)方式和輪廓方式直接進行編程,用通俗易懂的圖形模擬方式驗證切削路徑和幾何尺寸,可選定一個面、頂部或三維觀察的方式,采用帶刀尖軌跡或不帶刀尖軌跡進行模擬顯示。SINUMERIK840D系統(tǒng)連接如圖所示。10.5.2SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)2.SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)分類3）SINUMERIK802系統(tǒng)SINUMERIK802系統(tǒng)包括802S/Se/Sbaseline、802c/Ce/Cbaseline,802D等型號,它是SIEMENS公司20世紀90年代開發(fā)的集CNC、PLC于一體的經(jīng)濟型控制系統(tǒng)。SINUMERIK802系統(tǒng)的性價比較高,比較適合于經(jīng)濟型與普及型車床、銑床、磨床的控制。SINUMERIK802系列數(shù)控系統(tǒng)的共同特點是結構簡單、體積小,可靠性高。此外,系統(tǒng)軟件功能也比較完善。10.5.3國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)簡介1.國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)概述我國與日本、德國、蘇聯(lián)同步開始研究數(shù)控技術,一直到20世紀60年代中期仍處于研制開發(fā)階段。我國現(xiàn)有華中、航天、藍天、中華等數(shù)控系統(tǒng),部分數(shù)控系統(tǒng)的技術水平已達到國際同類產(chǎn)品的領先水平。華中數(shù)控系統(tǒng)是我國具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品。經(jīng)過多年的發(fā)展和技術更新,其可靠性、精度及自動化程度都達到了一定的水平。目前華中數(shù)控已派生出10多種系列30多個產(chǎn)品,廣泛用于教學車床、教學銑床、磨、鍛、齒輪、仿形、激光加工、紡織機械等設備。10.5.3

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)簡介1)世紀星HNC-210A/B/C數(shù)控系統(tǒng)世紀星HNC-210A/B/C數(shù)控系統(tǒng)是華中數(shù)控系統(tǒng)中的高端產(chǎn)品,采用一體化模具設計,工程操作面板采用獨立安裝的形式。該系統(tǒng)集成進給軸接口、主軸接口、手持單元接口和內嵌式PLC接口于一體,支持遠程1/O擴展功能。采用電子盤程序存儲方式及CF卡、U盤、DNC、以太網(wǎng)等程序擴展與數(shù)據(jù)交換功能,TFT彩色液晶顯示屏有8.4英寸、10.4英寸和15英寸三種規(guī)格。其最大控制軸數(shù)為8軸,主要應用于數(shù)控車床和車削加工中心,以及數(shù)控銑床加工中心。2.華中世紀星系列數(shù)控單元10.5.3

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)簡介2)世紀星HNC-28總線式數(shù)控單元世紀星HNC-28總線式數(shù)控單元由穩(wěn)定可靠的工控機、高速以太網(wǎng)、運動控制器、MACRO光纖總線、1/O、A/D及接口板,電源,外殼,風扇組成?？刂葡到y(tǒng)和HMI采用上下位機形式通過高速以太網(wǎng)連接,具有性能高,配置靈活、結構緊湊和可靠性高的特點。世紀星HNC-28總線式數(shù)