数控系统功能名词说明及其解释.docx

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数控系统功能名词说明及其解释

一：

0I系列（高可靠性高性价比的紧凑型CNC）主要使用于经济型机床0IMC/MATEMC

16I系列（适用范围广泛，功能强大的高速高精度纳米CNC）主要适用于普通，标准的加工中心和车床16I/18I/21IMB

30I系列（高速高精度复合型多轴多系统控制的纳米级CNC）主要适用于5轴加工机，复合加工机，多轴多路径的尖端机床30I/31I/32IMA

二：

M64S功能较强，M65S三维功能较强大比64S多了圆锥插补功能，三维坐标转换等

E60/E68（E经济型）

E68最大优点：

可插卡，转角较尖，精度较高

E60没有G61.1高速高精度，并且只能带3根轴，做加工（两轴半联动）

三：

FANUC数控系统功能名词说明解释及应用

1.工作方式

1.编辑（EDIT）方式：

在该方式下编辑零件加工程序。

②.手摇进给或步进（HANDLE/INC）方式：

用手摇轮（手摇脉冲发生器）或单步按键使各进给轴正、反移动。

　③.手动连续进给（JOG）方式：

用手按住机床操作面板上的各轴各方向按钮使所选轴向连续地移动。

若按下快速移动按钮，则使其快速移动。

　　④.存储器（自动）运行（MEM）方式：

用存储在CNC内存中的零件程序连续运行机床，加工零件。

　　⑤.手动数据输入（MDI）方式：

该方式可用于自动加工，也可以用于数据（如参数、刀偏量、坐标系等）的输入。

用于自动加工时与存储器方式的不同点是：

该方式通常只加工简单零件，因此都是现编程序现加工。

2.自动运行

　　①.存储器运行（MEM方式）：

进入MEM方式，按下MDI键盘上的PROG（程序）键，调出加工程序，按下自动加工启动按钮，则机床就在程序控制之下加工零件。

运行中，可以按下进给暂停（HOLD）按钮中断程序的执行，再按下启动按钮即可恢复程序的连续执行。

也可以按下单段执行按钮，一段段地执行程序。

欲终止自动运行，应按复位（RESET）按钮。

　　②．MDI运行（方式）：

对于简单的零件，可以在该方式下现场编制程序并进行加工。

操作方法与上述基本相同。

但执行程序时，须首先将光标移到程序头。

另外，这种方式下的程序不能存储。

③．DNC运行：

这种方式实际就是以前3，6系统中的纸带运行加工方式，目的是为了解决模具加工时CNC存储容量的不足问题，通过RS-232C接口接一个外设（通常用计算机），加工程序存在磁盘上，一段段调入CNC存储器实施加工。

众所周知，由非圆曲线或曲面组成的零件加工程序的编制十分困难，通常的办法是借助于通用计算机，将它们细分为微小的三维直线段後再编写加工程序，所以程序容量极大。

在模具加工中，这种长达几百K字节（4K字节约等于10米纸带长度）的加工程序经常遇到，而一般数控系统提供的基本程序存储容量为64?

128K字节，这给模具加工带来很大困难。

DNC通信功能具有两种工作方式，其一是在个人计算机和数控系统的加工程序存储区之间进行双向的程序传送，其二是将个人计算机的加工程序一段一段地传送到数控系统的缓冲运行存储器，边加工边传送，直到加工结束。

这就彻底解决了大容量程序零件的加工问题。

虽然选用这项功能需要增加一定的费用，但它确实是功能/价格比很高的选项。

当然，选择扩充内存容量也是解决曲面模具加工的有效方法，例如大隈OSP系统的最大运行缓冲存储器容量为512K字节。

程序存储器容量可以扩充到4096K字节，这样就可以满足极大部分模具加工的需要，与采用DNC-B方式相比，它的优点是省去了个人计算机这个环节，使运行更加可靠，操作也比较方便。

3.机床操作的有关功能

在自动运行时，可以进行手动操作，有以下几种：

．手动干预和返回：

该功能是在存储器运行（MEM方式）时，按下暂停按钮（HOLD）使进给暂停，转为手动方式手动移动机床后再回到MEM方式，按下自动加工启动按钮时，机床可自动返回到原来位置，恢复系统运行。

因此可以用来代替程序再启动功能，但条件是只能用暂停按钮（HOLD）中断MEM方式。

②．手轮中断：

该操作是在存储器运行（MEM方式）时，摇动手轮（手摇脉冲发生器）会增加移动距离。

但显示的坐标值是：

绝对和相对坐标值不变，只有机床坐标值随移动量改变。

用于行程或尺寸的修正。

③．手动绝对值的开/关（ON/OFF）：

该操作是在存储器运行（MEM方式）时，将方式转为手动方式移动机床，开关的O/OFF决定其移动量是否包括在显示的坐标值中。

开关ON时移动量不计到显示值上；OFF时累积到显示值上。

该功能用来决定在自动运行时，进给暂停后用手动移动的坐标值是否加到自动运行的当前位置值上。

4．机床系统相关其它功能

简化编程的功能

为了提高编程的效率，缩短加工程序的长度，发挥程序存储器的潜力，数控系统提供了一些简化程序编制的方法。

如固定循环将常用的加工工序（例如钻孔、镗孔、攻丝及腔体和周边加工等）编写成参数式的固定循环程序，编程时由用户填入相应的数据（如基面、孔深、每次切入量以及主轴转速和进给速度等）就可完成预定的加工工序，并可多次重复使用。

刚性攻丝（Rigidtapping）

在刚性攻丝时，主轴旋转一转所对应钻孔轴的进给量必须和攻丝的螺距相等，即必须满足如下的条件：

P=F/S,

P：

攻丝的螺距（mm）

F：

攻丝轴的进给量（mm/min）

S：

主轴的速度（rpm）

在普通的攻丝循环时G74/G84（M系列）,G84/G88（T系列），主轴的旋转和Z轴的进给量是分别控制的，主轴和进给轴的加/减速也是独立处理的，所以不能够严格地满足以上的条件，特别是攻丝到达孔的底部时，主轴和进给轴减速到停止，之后又加速反向旋转过程时，满足以上的条件将更加困难。

所以，一般情况下，攻丝是通过在刀套内安装柔性弹簧补偿进给轴的进给来改善攻丝的精度的。

而刚性攻丝循环时，主轴的旋转和进给轴的进给之间总是保持同步。

也就是说，在刚性攻丝时，主轴的旋转不仅要实现速度控制，而且要实行位置的控制。

主轴的旋转和攻丝轴的进给要实现直线插补，在孔底加工时的加/减速仍要满足以下的条件以提高刚性攻丝的精度

欲实现刚性攻丝，主轴上必须装有位置编码器（通常是1024脉冲/每转），并要求编制相应的梯形图，设定有关的系统参数。

铣床，车床（车削中心）都可实现刚性攻丝。

但车床不能像铣床一样实现反攻丝。

子程序功能

用户可以将零件中多处用到的同一加工工序编成子程序，在相应的部位调用，从而缩短加工程序的长度。

用户宏程序

虽然子程序对重复执行相同的操作非常有用，但是用户可以利用系统提供的各种算术、逻辑和函数运算符以及各种分支语句，来组成描述加工零件形状的数学表达式，在程序执行过程中，数控系统边运算，边输出结果，用很短的程序就可以实现特种曲线和曲面的加工。

在数控程序的编制中，宏程序是含有变量的程序。

因为它允许使用变量、运算以及条件功能，则使程序顺序结构更加合理。

宏程序编制方便、简单易学，是手工编程的一部分，多用于零件形状有一定规律的情况下

座标计算功能

利用数控系统的实时计算能力，将以各种规则分布的孔加工工序（例如斜线、圆周和网格等）编写成参数式的固定循环程序，编程时由用户填入相应的数据（如角度、半径、孔数、行数和列数等）就可完成预定的加工工序。

动画/轨迹显示功能

该功能用于模拟零件加工过程，显示真实刀具在毛坯上的切削路径，可以选择直角座标系中的两个不同平面的同时显示，也可选择不同视角的三维立体显示。

可以在加工的同时作实时的显示，也可在机械锁定的方式下作加工过程的快速描绘。

这是一种检验零件加工程序、提高编程效率和实时监视的有效工具

位置跟踪

当轴的位置控制无效时（如伺服关断，急停或伺服报警期间），如果移动机床，则会产生位置误差。

跟踪功能就是CNC的当前位置，将误差计数器复位到0，就好像CNC指令了一条移动指令，其移动距离等于位置误差值。

PMC控制轴（AxiscontrolbyPMC）

PMC能独立于CNC直接控制给定的轴，换言之，刀具移动轴可以不由CNC控制，而通过PMC输入指令来控制，不走系统的插补指令，例如，指定切削进给每分或每转移动距离和进给速度，暂停，连续进给，回零等。

用特定的轴控信号决定一个轴是由CNC还是PMC控制。

控制轴脱开（ControlledAxisDetach）

指定某一进给伺服轴脱离CNC的控制而无系统报警。

通常用于转台控制，机床不用转台时执行该功能将转台电动机的插头拔下，卸掉转台

伺服关断（ServoOff）

用PMC信号将进给伺服轴的电源关断，使其脱离CNC的控制用手可以自由移动，但是CNC仍然实时地监视该轴的实际位置。

该功能可用于在CNC机床上用机械手轮控制工作台的移动，或工作台、转台被机械夹紧时以避免进给电动机发生过流。

简易同步控制（Simplesynchronouscontrol）

两个进给轴一个是主动轴，另一个是从动轴，主动轴接收CNC的运动指令，从动轴跟随主动轴运动，从而实现两个轴的同步移动。

CNC随时监视两个轴的移动位置，但是并不对两者的误差进行补偿，如果两轴的移动位置超过参数的设定值，CNC即发出报警，同时停止各轴的运动。

该功能用于大工作台的双轴驱动。

双驱动控制（Tandemcontrol）

对于大工作台，一个电动机的力矩不足以驱动时，可以用两个电动机，这就是本功能的含义。

两个轴中一个是主动轴，另一个为从动轴。

主动轴接收CNC的控制指令，从动轴增加驱动力矩。

同步控制（Synchrohouuscontrol）（T系列的双迹系统）

双轨迹的车床系统，可以实现一个轨迹的两个轴的同步，也可以实现两个轨迹的两个轴的同步。

同步控制方法与上述“简易同步控制”相同。

混合控制（Compositecontrol）（T系列的双迹系统）

双轨迹的车床系统，可以实现两个轨迹的轴移动指令的互换，即第一轨迹的程序可以控制第二轨迹的轴运动；第二轨迹的程序可以控制第一轨迹的轴运动。

重叠控制（Superimposedcontrol）（T系列的双迹系统）

双轨迹的车床系统，可以实现两个轨迹的轴移动指令同时执行。

与同步控制的不同点是：

同步控制中只能给主动轴送运动指令，而重叠控制既可给主动轴送指令，也可给从动轴送指令。

从动轴的移动量为本身的移动量与主动轴的移动量之和。

B轴控制（B-Axiscontrol）（T系列）

B轴是车床系统的基本轴（X，Z）以外增加的一个独立轴，用于车削中心。

其上装有动力主轴，因此可以实现钻孔、镗孔或与基本轴同时工作实现复杂零件的加工。

卡盘/尾架的屏障（Chuck/TailstockBarrier）（T系列）

该功能是在CNC的显示屏上有一设定画面，操作员根据卡盘和尾架的形状设定一个刀具禁入区，以防止刀尖与卡盘和尾架碰撞。

刀架碰撞检查（Toolpostinterferencecheck）（T系列）

双迹车床系统中，当用两个刀架加工一个工件时，为避免两个刀架的碰撞可以使用该功能。

其原理是用参数设定两刀架的最小距离，加工中时时进行检查。

在发生碰撞之前停止刀架的进给。

异常负载检测（Abnormalloaddetection）

机械碰撞、刀具磨损或断裂会对伺服电动机及主轴电动机造成大的负载力矩，可能会损害电动机及驱动器。

该功能就是监测电动机的负载力矩，当超过参数的设定值时提前使电动机停止并反转退回。

手摇轮同步进给（Handlesynchronousfeed）

在自动运行时，刀具的进给速度不是由加工程序指定的速度，而是与手摇脉冲发生器的转动速度同步。

手动方式数字指令（Manualnumericcommand）

CNC系统设计了专用的MDI画面，通过该画面用MDI键盘输入运动指令（G00，G01等）和坐标轴的移动量，由JOG（手动连续）进给方式执行这些指令。

主轴定位（Spindlepositioning）（T系统）

这是车床主轴的一种工作方式（位置控制方式），用FANUC主轴电动机和装在主轴上的位置编码器实现固定角度间隔的圆周上的定位或主轴任意角度的定位。

主轴定向（Orientation）

为了执行主轴定位或者换刀，必须将机床主轴在回转的圆周方向定位与于某一转角上，作为动作的基准点。

CNC的这一功能就称为主轴定向。

FANUC系统提供了以下3种方法：

用位置编码器定向、用磁性传感器定向、用外部一转信号（如接近开关）定向。

Cs轴轮廓控制（CsContourcontrol）

Cs轮廓控制是将车床的主轴控制变为位置控制实现主轴按回转角度的定位，并可与其它进给轴插补以加工出形状复杂的工件。

Cs轴控制必须使用FANUC的串行主轴电动机，在主轴上要安装高分辨率的脉冲编码器，因此，用Cs轴进行主轴的定位要比上述的主轴定位精度要高。

多主轴控制（Multi-spindlecontrol）

CNC除了控制第一个主轴外，还可以控制其它的主轴，最多可控制4个（取决于系统），通常是两个串行主轴和一个模拟主轴。

主轴的控制命令S由PMC（梯形图）确定。

刚性攻丝回退

当通过急停或复位导致刚性攻丝停止时,丝锥可能会切入工件,丝锥可能会切入工件,丝锥通过使用PMC信号回撤,使用G30指令执行刚性攻丝回退（如刚性攻丝期间由于突发事件造成系统掉电,该功能可以使丝锥从工件内退出）G30P99M29S

主轴同步控制（Spindlesynchronouscontrol）

该功能可实现两个主轴（串行）的同步运行，除速度同步回转外，还可实现回转相位的同步。

利用相位同步，在车床上可用两个主轴夹持一个形状不规则的工件。

根据CNC系统的不同，可实现一个轨迹内的两个主轴的同步，也可实现两个轨迹中的两个主轴的同步。

接受CNC指令的主轴称为主主轴，跟随主主轴同步回转的称为从主轴。

主轴简易同步控制（Simplespindlesynchronouscontrol）

两个串行主轴同步运行，接受CNC指令的主轴为主主轴，跟随主主轴运转的为从主轴。

两个主轴可同时以相同转速回转，可同时进行刚性攻丝、定位或Cs轴轮廓插补等操作。

与上述的主轴同步不同，简易主轴同步不能保证两个主轴的同步化。

进入简易同步状态由PMC信号控制，因此必须在PMC程序中编制相应的控制语句。

主轴输出的切换（Spindleoutputswitch）（T）

这是主轴驱动器的控制功能，使用特殊的主轴电动机，这种电动机的定子有两个绕组：

高速绕组和低速绕组，用该功能切换两个绕组，以实现宽的恒功率调速范围。

绕组的切换用继电器。

切换控制由梯形图实现。

刀具补偿存储器A,B,C（ToolcompensationmemoryA,B,C）

刀具补偿存储器可用参数设为A型、B型或C型的任意一种。

A型不区分刀具的几何形状补偿量和磨损补偿量。

B型是把几何形状补偿与磨损补偿分开。

通常，几何补偿量是测量刀具尺寸的差值；磨损补偿量是测量加工工件尺寸的差值。

C型不但将几何形状补偿与磨损补偿分开，将刀具长度补偿代码与半径补偿代码也分开。

长度补偿代码为H，半径补偿代码为D。

刀尖半径补偿（Toolnoseradiuscompensation）（T）

车刀的刀尖都有圆弧，为了精确车削，根据加工时的走刀方向和刀具与工件间的相对方位对刀尖圆弧半径进行补偿。

三维刀具补偿（Three-dimensiontoolcompensation）（M）

在多坐标联动加工中，刀具移动过程中可在三个坐标方向对刀具进行偏移补偿。

可实现用刀具侧面加工的补偿，也可实现用刀具端面加工的补偿。

刀具寿命管理（Toollifemanagement）

使用多把刀具时，将刀具按其寿命分组，并在CNC的刀具管理表上预先设定好刀具的使用顺序。

加工中使用的刀具到达寿命值时可自动或人工更换上同一组的下一把刀具，同一组的刀具用完后就使用下一组的刀具。

刀具的更换无论是自动还是人工，都必须编制梯形图。

刀具寿命的单位可用参数设定为“分”或“使用次数”。

在加工中心上是否要选用刀具寿命管理功能，必须考虑加工零件的批量、刀具和毛坯质量的一致性以及刀库的容量等因素，否则，不仅会造成许多人为的错误，影响生产的正常进行，而且备用刀具占用的刀位也将大大减少刀库的有效容量，使一些复杂零件因刀位不足而无法加工。

自动刀具长度测量（Automatictoollengthmeasurement）

在机床上安装接触式传感器，和加工程序一样编制刀具长度的测量程序（用G36，G37），在程序中要指定刀具使用的偏置号。

在自动方式下执行该程序，使刀具与传感器接触，从而测出其与基准刀具的长度差值，并自动将该值填入程序指定的偏置号中。

极坐标插补（Polarcoordinateinterpolation）（T）

极坐标编程就是把两个直线轴的笛卡尔坐标系变为横轴为直线轴，纵轴为回转轴的坐标系，用该坐标系编制非圆型轮廓的加工程序。

通常用于车削直线槽，或在磨床上磨削凸轮。

圆柱插补（Cylindricalinterpolation）

在圆柱体的外表面上进行加工操作时（如加工滑块槽），为了编程简单，将两个直线轴的笛卡尔坐标系变为横轴为回转轴（C），纵轴为直线轴（Z）的坐标系，用该坐标系编制外表面上的加工轮廓。

虚拟轴插补（Hypotheticalinterpolation）（M）

在圆弧插补时将其中的一个轴定为虚拟插补轴，即插补运算仍然按正常的圆弧插补，但插补出的虚拟轴的移动量并不输出，因此虚拟轴也就无任何运动。

这样使得另一轴的运动呈正弦函数规律。

可用于正弦曲线运动。

NURBS插补（NURBSInterpolation）（M）

汽车和飞机等工业用的模具多数用CAD设计，为了确保精度，设计中采用了非均匀有理化B-样条函数（NURBS）描述雕刻（Sculpture）曲面和曲线。

因此，CNC系统设计了相应的插补功能，这样，NURBS曲线的表示式就可以直接指令CNC，避免了用微小的直线线段逼近的方法加工复杂轮廓的曲面或曲线。

其优点是：

①.程序短，从而使得占用的内存少。

②.因为轮廓不是用微小线段模拟，故加工精度高。

③.程序段间无中断，故加工速度快。

④.主机与CNC之间无需高速传送数据，普通RS-232C口速度即可满足。

返回浮动参考点（Floatingreferencepositionreturn）

为了换刀快速或其它加工目的，可在机床上设定不固定的参考点称之为浮动参考点。

该点可在任意时候设在机床的任意位置，程序中用G30.1指令使刀具回到该点。

极坐标指令编程（Polarcoordinatecommand）（M）

编程时工件尺寸的几何点用极坐标的极径和角度定义。

按规定，坐标系的第一轴为直线轴（即极径），第二轴为角度轴。

提前预测控制（Advancedpreviewcontrol）（M）

该功能是提前读入多个程序段，对运行轨迹插补和进行速度及加速度的预处理。

这样可以减小由于加减速和伺服滞后引起的跟随误差，刀具在高速下比较精确地跟随程序指令的零件轮廓，使加工精度提高。

预读控制包括以下功能：

插补前的直线加减速；拐角自动降速等功能。

不同的系统预读的程序段数量不同，16i最多可预读600段。

高精度轮廓控制（High-precisioncontourcontrol）（M）

High-precisioncontourcontrol缩写为HPCC。

有些加工误差是由CNC引起的，其中包括插补后的加减速造成的误差。

为了减小这些误差，系统中使用了辅助处理器RISC，增加了高速，高精度加工功能，这些功能包括：

①．多段预读的插补前直线加减速。

该功能减小了由于加减速引起的加工误差。

②．多段预读的速度自动控制功能。

该功能是考虑工件的形状，机床允许的速度和加速度的变化，使执行机构平滑的进行加/减速。

高精度轮廓控制的编程指令为G05P10000。

AI轮廓控制/AI纳米轮廓控制功能（AIContourcontrol/AInanoContourcontrol）（M）

这两个功能用于高速、高精度、小程序段、多坐标联动的加工。

可减小由于加减速引起的位置滞后和由于伺服的延时引起的而且随着进给速度增加而增加的位置滞后，从而减小轮廓加工误差。

这两种控制中有多段预读功能，并进行插补前的直线加减速或铃型加减速处理，从而保证加工中平滑地加减速，并可减小加工误差。

在纳米轮廓控制中，输入的指令值为微米，但内部有纳米插补器。

经纳米插补器后给伺服的指令是纳米，这样，工作台移动非常平滑，加工精度和表面质量能大大改善。

程序中这两个功能的编程指令为：

G05.1Q1。

AI高精度轮廓控制/AI纳米高精度轮廓控制功能（AIhighprecisioncontourcontrol/AInanohighprecisioncontourcontrol）（M）

该功能用于微小直线或NURBS线段的高速高精度轮廓加工。

可确保刀具在高速下严格地跟随指令值，因此可以大大减小轮廓加工误差，实现高速、高精度加工。

与上述HPCC相比，AIHPCC中加减速更精确，因此可以提高切削速度。

AInanoHPCC

与AIHPCC的不同点是AInanoHPCC中有纳米插补器，其它均与AIHPCC相同。

在这两种控制中有以下一些CNC和伺服的功能：

插补前的直线或铃形加减速；加工拐角时根据进给速度差的降速功能；提前前馈功能；根据各轴的加速度确定进给速度的功能；根据Z轴的下落角度修改进给速度的功能；200个程序段的缓冲。

程序中的编程指令为：

G05P10000。

DNC运行（DNCOperation）

是自动运行的一种工作方式。

用RS-232C或RS-422口将CNC系统或计算机连接，加工程序存在计算机的硬盘或软盘上，一段段地输入到CNC，每输入一段程序即加工一段，这样可解决CNC内存容量的限制。

这种运行方式由PMC信号DNCI控制。

远程缓冲器（Remotebuffer）

是实现DNC运行的一种接口，由一独立的CPU控制，其上有RS-232C和RS-422口。

用它比一般的RS-232C口（主板上的）加工速度要快。

DNC1

是实现CNC系统与主计算机之间传送数据信息的一种通讯协议及通讯指令库。

DNC1是由FANUC公司开发的，用于FMS中加工单元的控制。

可实现的功能有：

加工设备的运行监视；加工与辅助设备的控制；加工数据（包括参数）与检测数据的上下传送；故障的诊断等。

硬件的连接是一点对多点。

一台计算机可连16台CNC机床。

DNC2

其功能与DNC2基本相同，只是通讯协议不同，DNC2用的是欧洲常用的LSV2协议。

另外硬件连接为点对点式连接，一台计算机可连8台CNC机床。

通讯速率最快为19Kb/秒。

高速串行总线（Highspeedserialbus）（HSSB）

是CNC系统与主计算机的连接接口，用于两者间的数据传送，传送的数据种类除了DNC1和DNC2传送的数据外，还可传送CNC的各种显示画面的显示数据。

因此可用计算机的显示器和键盘操作机床。

以太网口（Ethernet）

是CNC系统与以太网的接口。

目前，FANUC提供了两种以太网口：

PCMCIA卡口和内埋的以太网板。

用PCMCIA卡可以临时传送一些数据，用完后即可将卡拔下。

以太网板是装在CNC系统内部的，因此用于长期与主机连结，实施加工单元的实时控制。

（E68）

子程序调用功能M198

用来在存储器运行方式调用和执行存储在外部输入/输出设备中的子程序文件

5．一些相关名词说明

增量编码器（Incrementpulsecoder）

回转式（角度）位置测量元件，装于电动机轴或滚珠丝杠上，回转时发出等间隔脉冲表示位移量。

由于码盘上没