79FANUC系统的机电联调_毕业设计

毕业设计（论文）汪平数设3091第1页安徽机电职业技术学院安徽机电职业技术学院毕业论文FANUC系统的机电联调系别数控工程系专业数控设备应用于维护班级数设3091班姓名汪平学号1403093036指导教师张涛2011～2012学年第1学期毕业设计（论文）汪平数设3091第2页安徽机电职业技术学院摘要机床数控系统，即计算机数字控制(CNC)系统是在传统的硬件数控(NC)的基础上发展起来的。它主要由硬件和软件两大部分组成。通过系统控制软件与硬件的配合，完成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。CNC系统利用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等。使数控机床按照操作设计要求，加工出需要的零件。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，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。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。数控技术专业培养学生从事数控加工、机械产品设计与制造、生产技术管理方面的高等工程技术应用型人才。要求学生能在生产现场从事产品制造、开发工作，或在技术部门从事工艺、管理工作。主要培养学生数控编程、加工及数控车床、数控铣床、数控加工中心及其它数控设备的操作维修、维护方面的理论知识和专业知识。并能获得国家劳动和社会保障部颁发的数控工艺员技术等级证书，车钳工等级证书。主要学习课程有机械制图及计算机绘图，工程力学，机械设计，机械加工工艺与装备，机械制造技术基础，电工电子基础，电气控制技术，数控机床控制技术和系统，数控机床原理及应用，数控机床编程与操作，液压传动，数控机床维修技术。AUTOCAD平面绘图,UG三维设计,以及车钳工实训，数控车铣床实训。本论文采用的是FANUC数控加工中心系统，深入浅出地介绍了FANUC数控加工中心的电气原理图、PMC程序的编制和简单系统调试等。电气原理图与PLC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，设计中的错误与不足之处在所难免，敬请指导老师批评指正。毕业设计（论文）汪平数设3091第3页安徽机电职业技术学院目录摘要..............................................2第一章绪论.....................................51.1选题背景....................................................51.2FANUC数控系统概述...........................................51.2.1FANUC数控系统的主要类型.................................51.2.2FANUC数控系统的特点.....................................51.2.3FANUC0i系列的主要功能及特点............................61.3FANUC数控加工中心的创新与应用...............................6第二章FANUC加工中心电气原理图的设计2.1常用电器的选型..............................................82.1.1伺服电机的选型..........................................82.1.2低压元器件选择..........................................82.2电气原路图的基础知识........................................92.2.1电气原理图..............................................92.2.2电气原路图的构成要素....................................92.2.3电气原路图的画法规则...................................102.3电气原理图的设计原则和设计步骤.............................102.3.1电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记.........102.3.2电气原理图.............................................112.4电气原理图电路示例.........................................13第三章FANUCPMC程序的设计3.1概述.......................................................153.2PMC的地址..................................................163.3PMC程序的结构..............................................173.4基本指令...................................................173.5功能指令...................................................193.5.1功能指令的格式...........................................20毕业设计（论文）汪平数设3091第4页安徽机电职业技术学院3.5.2部分功能指令说明.........................................213.6FANUC数控加工中心PMC的分析.................................253.6.1I/O分配表...............................................253.6.2PLC完成M功能信号的处理.................................26第四章系统的调试4.1FANUCOiMate-MC数控系统操作面板...........................274.2参数的显示.................................................294.3用MDI设定参数.............................................304.4重要参数的设定.............................................304.4.1有关“SETTING”的参数...................................314.4.2有关轴控制/设定单位的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．314.4.3有关存储式行程检测的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．344.4.4有关进给速度的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．354.4.5有关加减速控制的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36错误!未定义书签。4.4.6有关伺服的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．364.4.7有关DI/DO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有关螺距误差补偿的参数.................................404.4.11有关主轴控制的参数.....................................40结论.............................................42致谢.............................................43参考文献.........................................43毕业设计（论文）汪平数设3091第5页安徽机电职业技术学院第一章绪论1.1选题背景随着电子技术的迅速发展，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，切削异常的监视、报警和自动停机功能，自动检测和自我诊断功能及自适应控制功能等。加工中心还与载有随行夹具的自动托板进行有机连接，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。现代工业生产中，基于FANUC数控系统和加工中心在各自领域中的地位和优越性，二者的紧密结合在生产中发挥着越来越重要的作用，有着广阔的市场前景。FANUC数控系统功能强，适用性广。本论文采用FANUC数控系统，以XK715加工中心为控制对象，对机床电气控制系统进行设计。论文在详细介绍了FANUC加工中心系统硬件连接资料、FANUCPMC梯形图编程及其他相关性资料的基础上，主要从硬件和软件两个方面对设计进行了详尽地阐述。硬件方面，对FANUC加工中心控制系统电气原理图、机床控制面板进行了设计，并说明了相关电路的工作原理；软件方面，分别编制了机床操作面板程序、机床本体控制程序、加工中心刀库程序等。通过本文，可以很明了的透视FANUC系统的各个模块和功能，为以后开发系统奠定坚实的基础。本设计无疑具有很好的实用性。1.2FANUC数控系统概述1.2.1FANUC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）高可靠性的PowerMate0系列。（2）普及型CNC0—D系列。（3）全功能型的0—C系列。（4）高性能/价格比的0i系列（5）具有网络功能的超小型、超薄型CNC16i/18i/21i系列。毕业设计（论文）汪平数设3091第6页安徽机电职业技术学院1.2.2FANUC数控系统的特点FANUC数控系统是控制单元与LCD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用模块化结构。这种结构易于拆装，各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。（2）具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力。其工作环境温度为0~45℃，相对湿度为75%。有较完善的保护措施。FANUC对自身的系统采用比较好的保护电路。（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使用要求。（4）提供丰富的PMC指令。提供大量丰富的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PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。（5）具有很强的DNC功能。系统提供串行RS-232C传输接口，使PC和机床之间的数据传输能够可靠完成，从而实现高速的DNC操作。（6）提供丰富的维修报警和诊断功能。FANUC维修手册俄日用户提供了大量的报警信息，并且以不同的类别进行分类。1.2.3FANUC0i系列的主要功能及特点FANUC0i系列的主要功能及特点有以下几点：（1）FANUC0i系统与FANUC16/18/21等系统