FANUC_0i系列进给伺服系统调试与诊断
摘 要
我国数控机床产业经过多年的高速增长，2007年机床工具行业产值已达到2000亿元人民币，其中数控机床产量约10万台，截止2008年底，我国数控机床保有量已达百万余台。目前配置FANUC系统的数控机床约占数控机床总量的20%，2007年北京FANUC在国内销售FANUC 0i数控系统3万余套，含直接进口贸易，FANUC系统在国内累计销量售近20万套，这部分数控机床的使用、维护，已经成为众多用户关注的焦点。
数控机床是典型的机电一体化设备，它综合了计算机、精密机械、自动控制、检测等高新技术。随着科学技术的发展，数控机床的运用领域也越来越广泛。企业急需掌握数控设备保养维修技术的技术人员，所以数控机床的调试、诊断与维修因为逐渐成为了热门话题。数控机床的安装调试、故障诊断与维修是一项非常复杂的工作，对维修人员的素质要求也比较高。
本文阐述了数控机床的安装、保养、维护知识，主要对FANUC 0i系列数控机床做了简单的介绍，总结了FANUC 0i的进给伺服系统的安装、调试、验收以及一些故障的诊断的方法，并分析了故障问题的具体处理方法。
本文针对FANUC 0i系统的数控机床，就进给伺服系统“连接调试”和“数控诊断”展开讨论。
关键词:FANUC 0i，数控机床，安装，调试 ，维修
第1章 FANUC系统
1.1 FANUC数控系统
FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能、较全的功能及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。
FANUC 0i系列分别有A、B、C、D等产品，各产品又有不同。在这四种产品中，目前我国使用最多的是普及型FANUC 0-D和全功能型FANUC 0-C两个系列。
FANUC 0i系统由数控单元本体，主轴和进给伺服单元以及相应的主轴电动机和进给电动机、CRT显示器、系统操作面板、机床操作面板、附加的I／O接口板、电池盒和手摇脉冲发生器等部件组成。
FANUC数控系统中的FANUC 0i系统的CNC单元为大板结构。基本配置有主印制电路板(PCB)、存储器板、图形显示板、可编程序机床控制器板(PMC-M)、伺服轴控制板、I／0接口板、子CPU(中央处理器)板、扩展的轴控制板、数控单元电源和DNC控制板。各板插在主印制电路板上，与CPU的总线相连。
FANUC数控系统中FANUC 0i系统与FANUC 16／18／21等系统的结构相似，均为模块化结构。主CPU板上除了主CPU及外围电路之外，还集成了FROM&sRAM模块、PMC控制模板、存储器和主轴模块及伺服模块等。其集成度较Fanuc 0i系统的集成度更高，因此FANUC 0i系统控制单元的体积更小，便于安装排布。
FANUC 0i系统由主板和I／0两个模块构成。主板模块包括主CPU、内存、PMC控制、I／0 Link控制、伺服控制、主轴控制、内存卡I／F、LED显示等；I／O模块包括电源、I／0接口、通信接口、MDI控制、显示控制、手摇脉冲发生器控制和高速串行总线等。各部分与机床和外部设备通过插槽或插座连接。
FANUC 0i系统各部件的连接。系统输入电压为DC24 V±2．4 V，电流约7 A，伺服电动机和主轴电动机为AC200 V(不是220 V，其他系统如FANUC 0系统，系统电源和伺服电源均为AC200 V)输入。这两个电源的通电及断电顺序是有要求的，不满足要求会出现报警或损坏驱动放大器，其原则是要保证通电和断电都在CNC的控制之下。
1.2 FANUC进给伺服系统的简单分类
FANUC系统进给伺服可简单分为以下几类：。
1、直流可控硅伺服单元 只有单轴结构，型号为A06B-6045-HXXX。主回路有2个可控硅模块组成（国产的为6只可控硅），120V三相交流电输入，六路可控硅全波整流，接触器，三只保险。控制电路板有两种，带电源和不带电源，其作用是接受系统的速度指令（0-10V模拟电压），和速度反馈信号，给主回路提供六路触发脉冲。 配早期系统，如：5，7，330C，200C，2000C等。市场上已不常见。
2、直流PWM伺服单元 有单轴或双轴两种，型号为A06B-6047-HXXX，主回路有整流桥将三相185V交流电变成300V直流，再由四路大功率晶体管的导通和截止宽度来调整输出到直流伺服电机的电压，以达到调节电机的速度，资料来源：模具技术大全网。有两个无保险断路器、接触器、放电二极管，放电电阻等。控制电路板作用原理与上述基本相同。 较早期系统，如： 3，6，0A等市场较常见。
3、交流模拟伺服单元有单轴、双轴或三轴结构，型号为A06B-6050-HXXX，主回路比直流PWM伺服多一组大功率晶体管模块，其他结构相似，控制板的作用原理与上述基本相同。 较早期系统，如： 3，6，0A等市场较常见。
4、交流S系列1伺服单元 有单轴、双轴或三轴结构，型号为A06B-6057-HXXX，主回路与交流模拟伺服相似，控制板有较大改变，它只接受系统的六路脉冲，将其放大，送到主回路的晶体管的基级。主回路将电机的U，V两相电流转换为电压信号经控制板送给系统。 0系列，16/18A，16/18E，15E，10/11/12等。市场较常见。
目录
摘 要 II
Abstract III
第1章 FANUC系统 1
1.1 FANUC数控系统 1
1.2 FANUC进给伺服系统的简单分类 1
第2章 进给伺服模块的硬件连接 4
2.1进给伺服系统的硬件连接 4
第3章 伺服模块参数调整 9
3.1基本参数设定（FSSB） 9
3.2伺服参数初始化设定 11
3.3方向 11
3.4全闭环伺服参数调整 12
第4章 FANUC 0i系统数控机床的验收 19
4.1FANUC数控机床验收 19
第5章 FANUC进给伺服系统故障分析 21
5.1 FANUC 系统常见故障 21
5.2数控机床的故障诊断 23
5.3 FANUC进给伺服系统故障诊断案例分析 28
设计总结 31
致谢 32
参考文献 33
参考文献
【1】王昌忠 机床参数在数控维修中的作用[期刊论文]-制造技术与机床2003(3)
【2】石彦华.周华.窦凯 基于工作过程数控系统连接与调试课程内容的开发[期刊论
文]-中国现代教育装备2009(7)
【3】简明联机调试手册0i2005.2
【4】数控机床维修手册[M].机械出版社.2001
【5】陈立德.机械设计.南京大学出版社.1993
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【7】夏罗生，数控机床维修与维护.航空工业出版社
【8】罗庚金，黄万长. 数控机床故障诊断与维修[J].国防工业出版社
【9】王侃夫，数控机床故障诊断及维修.国防工业出版社，2000
【10】孙汉卿，数控机床维修技术.机械工业出版社，2004
【11】李世综，机床现代诊断技术.机械工业出版社，1997
