发那科(FANUC)数控系统的操作及有关功能

魔神

    

1 工作方式

FANUC公司为其CNC系统设计了以下几种工作方式，通常在机床的操作面板上用回转式波段开关切换。这些方式是:

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)方式用手摇轮或单步按键使各进给轴正、反向移动。
3. 手动连续进给(MDI)方式用手按住机床操作面板上的各轴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。
6. 示教编程对于简单零件，可以在手动加工的同时，根据要求加入适当指令，编制出加工程序。操作者主要按这几种方式操作系统和机床。

2 加工程序的编制

1. 普通编辑方法 将工作方式置于编辑(EDIT)方式，按下程序(PROG)键使显示处于程序画面，此方式下有两种编程语言:G 代码语言和用户宏程序语言(MACRO)。常用的是G代码语言，程序的地址字有G**、M**、S**、T**、X**、Y**、Z**、F**、O**、N**、P**等。
   程序如下例所示:
   00010：
   N1 G92 X0 Y0 Z0;
   N2 S600 M03;
   N3 G90 G17 G00 G41 D07 X250.0 Y550.0;
   N4 G01 7900.0 F150;
   N5 G03 X500.0 Y1150.0 R650.0;
   N6 G00 G40 X0 Y0 M05;
   N7 M30;
   编程时应注意代码的含义。在车床、铣床、磨床等不同系列的系统中，同一个G代码意义是不同的。不同的机床厂用参数设定的G代码系及设计的M 代码的意义也不相同，编程时需查看机床说明书。
   用户宏程序(MACRO)的编辑方法与G代码程序的编制基本相同，不同点是宏程序是以语句基本单元(不是以字符)进行编辑的。程序实例如下:
   09100;
   G81 Z#26 R#18 F#9 K0;
   IF [#3EQ90] GOTO1;
   #24=#5001+#24;
   #25= #5002+#25;
   N1 WHILE [#11GTO] D01;
   #5=#24+#4*COS[#1];
   #6=#25+#4*SIN[#1];
   G90 X#5 Y#6;
   END1：
   G#3 G80：
   M99：
   上面的程序用的是宏程序B，此时要注意的是MDI键盘形式，有的小键盘个别字符不能输入。此时须用计算机编辑好后通过RS-232C口输入到CNC。编辑方式只有4个编辑键:插入(INSERT)、修改(ALTER)、删除(DELET)和程序段结束(EOB) 。插入位置是在光标后，修改和删除位置是在光标所处位置。
   有的系统选择了扩展型编辑功能，此时可实现程序的部分或全部拷贝(用COPY键)、移动(用MOVE键)及合并(用MERGE 键)。
2. 背景编辑 在自动加工(MEM方式)的同时编辑程序称为背景或后台编辑。编辑方法与上述EDIT方式完全一样。
3. 示教编辑 这种方法是在零件加工的同时，记录各程序段刀具的移动轨迹，并根据实际要求在程序中加入程序段号及适当的M、S、T 指令。因此，这种方法一般用于简单形状零件的编程。示教编程是在TEACH IN JOG(手动连续示教)方式和TEACH IN HAN-DLE/STEP(手摇进给/步进示教)方式实 现的。
4. 图形会话编程 要求系统必须配有图形印刷板。FANUC图形会话编程软件有多种形式。常用的有G代码菜单形式和编程符号形式。0i系统目前免费配置了G代码菜单形式。

3 手动移动机床

1. 手摇进给或步进进给(HANDLE/STEP方式) 机床只配其中一种，用于手动调整机床的位置。要注意有的机床使用了倍率值1000，此时若手摇速度太快，当摇动停止时，机床还可能快速移动，这很危险。
2. 手动连续进给(JOG方式) 按住按钮使机床连续移动。可用倍率旋钮改变速率。在该方式下按住快移按钮，可快速移动机床，快移速度由参数设定。
3. 手动返回机床零点 对于使用增量式位置编码器的机床(目前多是这种情况)，开机后的第一个操作就是手动回零点，以建立机床移动的基准位置。回零点过程由机床厂设计的梯形图控制。回到零点后，可在相对坐标系画面将当前坐标值清零。只有在零点建立后才能进入MEM方式用程序加工零件。一次通电只须回一次零点，不关机无须再回。当然，使用绝对式位置编码器的机床开机后无须手动回机床零点，机床零点是在制造时调好的。只要不更换编码器，而且按时更换电池，零点永远不会丢失。
4. 自动建立加工坐标系 根据设定的参数，手动回到零点后可以自动建立加工坐标系：G92(M:铣床和加工中心系列)或G50(T:车床系列)。

4 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开始。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FANUC3、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存储容量不足的问题，通过RS-232C接口接一个外设(通常使用计算机)，加工程序存在磁盘上，一段段调入CNC存储器实施加工。操作方法是:将方式开关置于RMT(梯形图中是在MEM方式下，将DNCI信号置1)，在计算机上调出加工程序，并按回车按钮，再按下机床的自动加工启动按钮，即可执行。

要执行此种方式，计算机上必须安装适当的通信软件，计算机方和CNC方都要设定对应的参数，包括通信口、波特率、停止位和传输代码(应设ISO码)。另外还要按FANUC要求焊接RS-232C 口的电缆线。经常出现的#86和#87 报警就是这些条件不满足造成的。但是用计算机时，不能执行M198功能。M198是调用外设上的子程序，但这些外设只能是FANUC的设备，如:便携软磁盘机(Handy File)、磁带机等。

DNC方式还可用远程缓冲器(Remote Buffer) ，这是一块印刷板，上面有CPU，用于快速传送处理，该印刷板与上述外设连接。当然此种方式加工速度可提高。

5 数据的输入与输出

NC的数据可用外设输入，也可以输出到外设。这些数据包括:加工程序、刀补量、坐标系、螺补值、系统和机床参数等。外设(如计算机)接在RS-232C 口上。接法及串口参数的设定与DNC操作一样。设定参数可在“Setting”画面和“参数”画面在MDI方式时进 行。

数据的输入与输出在编辑(EDIT)方式进行，并需将显示器置于相应的数据画面。比如:传输加工程序，应按下MDI键盘上的程序(PROG)键将显示器置于程序画面。传输刀补量时应按下OFFSET键，使显示处于偏置量画面。数据输入时0系统要按INPUT键：其它系统按READ和EXEC键：数据输出时0系统要按OUTPUT键：其它系统按PUNCH 和EXEC键。

Oi系统的显示增加了ALL IO画面，数据的输入与输出非常方便。

6 数据的设定和显示

运行机床之前，必须设定相关数据。如:有关参数，刀补量，刀具寿命，工件坐标系等。每种数据在MDI 键盘上都有相应的按键，按下某个键就显示对应的画面。设定这些数据须在MDI方式相应的画面上进行。操作方法是将光标置于欲设数据处，输入数值后按INPUT 键。要注意的是输入前须将参数写入开关打开(PWE=1)，输入后将其关闭。

7 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:

1. 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ON/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。
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。
3. 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。

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