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第1章 数控机床与系统 1

1.1机床与数控 1

1.1.1机床及控制 1

1.1.2数控与数控机床 2

1.2数控车削加工机床 4

1.2.1普通数控车床 4

1.2.2车削中心和车铣复合机床 7

1.2.3多主轴机床和车削FMC 8

1.3数控镗铣加工机床 12

1.3.1数控镗铣床和加工中心 12

1.3.2铣车复合加工中心 15

1.3.3多主轴加工中心 17

1.3.4 FMC、FMS和CIMS 19

1.4数控原理与系统 21

1.4.1数控系统组成 21

1.4.2数控加工原理 23

1.4.3普及型与全功能型CNC 25

1.4.4伺服驱动系统 27

1.4.5通用伺服和专用伺服 29

1.5 FANUC产品简介 31

1.5.1发展简史 31

1.5.2当前产品 32

第2章FS-0iD硬件与配置 36

2.1 CNC与操作面板 36

2.1.1系统组成与结构 36

2.1.2 CNC基本单元 38

2.1.3机床操作面板 41

2.1.4 CNC配置方案 45

2.2 I/O单元 47

2.2.1 I/O单元及规格 47

2.2.2操作面板I/O单元 50

2.2.3机床I/O单元 51

2.2.4分布式I/O和βi驱动器 53

2.3驱动器 54

2.3.1组成部件 54

2.3.2 αi驱动器 57

2.3.3 βi驱动器 61

2.4伺服电动机 65

2.4.1产品概述 65

2.4.2 αi伺服电动机 66

2.4.3βi伺服电动机 70

2.5主轴电动机 72

2.5.1产品概述 72

2.5.2 αiI标准电动机 74

2.5.3 αiIP宽调速电动机 78

2.5.4βi主轴电动机 81

第3章FS-0iD功能与软件 83

3.1 FS-0iD功能总表 83

3.2进给轴控制功能 89

3.2.1基本概念 89

3.2.2基本功能 92

3.2.3特殊功能 94

3.2.4保护功能 97

3.3插补进给功能 100

3.3.1插补功能 100

3.3.2进给控制 102

3.4主轴控制功能 106

3.4.1基本概念 106

3.4.2速度控制 109

3.4.3位置控制 111

3.5 CNC其他功能 113

3.5.1辅助控制功能 113

3.5.2误差补偿功能 115

3.5.3常用软件简介 117

第4章CNC系统设计与计算 120

4.1设计原则和步骤 120

4.1.1设计原则 120

4.1.2设计步骤 121

4.2主轴系统设计与计算 123

4.2.1交流调速指标 123

4.2.2主轴电动机基本参数的确定 125

4.2.3机床切削能力的计算 127

4.2.4加减速计算 129

4.3进给系统稳态设计 131

4.3.1伺服电动机基本参数的确定 131

4.3.2负载转矩的计算 133

4.3.3转矩匹配与设计实例 135

4.4进给系统动态设计 137

4.4.1线性加减速系统 137

4.4.2动态响应分析 140

4.4.3 S形加减速设计原则 143

4.4.4 S形加减速参数确定 145

4.5驱动器选择 148

4.5.1驱动器电流的计算 148

4.5.2加/减速电流的计算 150

4.5.3驱动器选择实例 151

4.6电柜散热设计 153

4.6.1基本部件发热量 153

4.6.2驱动器发热量 155

4.6.3散热计算实例 157

4.6.4热交换器和空调器选择 158

第5章 电气控制系统设计 161

5.1电路设计准则 161

5.1.1基本电路设计 161

5.1.2安全设计准则 162

5.1.3安全电路设计 165

5.2 I/O连接电路设计 166

5.2.1汇点输入电路 166

5.2.2源输入电路 169

5.2.3其他输入电路 171

5.2.4 PMC输出电路 173

5.3工程设计实例 175

5.3.1基本电路设计 175

5.3.2安全电路设计 178

第6章CNC基本电路设计 181

6.1总体设计要求 181

6.1.1 FS-0iD连接总图 181

6.1.2主电路设计 182

6.1.3工程设计实例 184

6.2 CNC接口电路设计 187

6.2.1 CNC基本连接 187

6.2.2 RS232接口连接 191

6.3 I/O连接电路设计 193

6.3.1 0i-I/O单元 193

6.3.2电气柜I/O单元 197

6.3.3操作面板I/O单元 199

6.3.4分布式I/O单元 201

6.4操作面板连接电路设计 203

6.4.1主面板 203

6.4.2小型主面板 208

第7章 驱动系统电路设计 212

7.1αi伺服驱动电路 212

7.1.1 αi驱动总体设计 212

7.1.2电源模块连接电路 216

7.1.3伺服模块连接电路 217

7.2 αi主轴驱动电路 220

7.2.1基本连接电路 220

7.2.2扩展连接电路 223

7.3βi伺服/主轴驱动电路 226

7.3.1 βiSV伺服驱动器 226

7.3.2 βiSVSP一体型驱动器 231

7.4βi-I/O-Link驱动电路 235

7.4.1总体设计要求 235

7.4.2特殊控制信号 236

第8章 基本PMC程序设计 240

8.1 PMC概述 240

8.1.1 PMC工作原理 240

8.1.2 PMC编程语言 243

8.1.3 PMC程序结构 246

8.1.4 0iD-PMC性能 247

8.2 PMC基本指令编程 250

8.2.1梯形图设计准则 250

8.2.2典型梯形图程序 254

8.2.3程序设计实例 257

8.3常用功能指令及编程 260

8.3.1功能指令概述 260

8.3.2定时和计数指令 265

8.3.3回转控制指令 268

8.3.4比较/译码/转换/传送/判别指令 270

8.4逻辑和算术运算指令 277

8.4.1逻辑运算指令 277

8.4.2算术运算指令 279

8.5 PMC程序设计实例 281

8.5.1定时和回转控制实例 281

8.5.2 JOG速度选择程序 284

8.5.3主轴倍率升降程序 288

第9章 特殊PMC程序设计 292

9.1子程序与跳转程序 292

9.1.1子程序设计 292

9.1.2跳转程序设计 295

9.2数据表操作指令 298

9.2.1数据检索 298

9.2.2数据传送 301

9.3文本显示及输入 302

9.3.1文本显示 302

9.3.2文本的程序输入 304

9.4 CNC数据读写 306

9.4.1数据读写功能说明 306

9.4.2 CNC状态信息读写 310

9.4.3程序执行信息读写 312

9.4.4 CNC参数读写 316

9.4.5伺服参数读写 319

9.4.6串行主轴参数读入 320

9.4.7刀具寿命管理数据读写 322

9.5 PMC轴控制 325

9.5.1基本说明 325

9.5.2 PMC轴控制指令 326

附录 329

附录A CNC部件安装尺寸 329

A.1 MDI/LCD/CNC单元 329

A.2机床操作面板 332

A.3 I/O单元 335

A.4接口单元 336

附录B FANUC伺服电动机安装尺寸 338

B.1 αiS系列伺服电动机 338

B.2 αiF系列伺服电动机 341

B.3βiS系列伺服电动机 343

附录C FANUC主轴电动机安装尺寸 346

C.1 αiI/αiIP主轴电动机 346

C.2βi主轴电动机 348

附录D CNC/PMC接口信号表 351