FUNUC
百度首页 | 登录
新闻 网页 贴吧 知道 MP3 图片 视频 百科
添加到搜藏 返回百度百科首页
编辑词条
FANUC 系统
FANUC 图标
目录[隐藏]
《1》日本FANUC 简介
《2》FANUC 系统介绍
《3》北京FANUC 简介
《4》数控车床
《5》加工中心
《6》宏程序
故障与维修
《1》日本FANUC 简介
《2》FANUC 系统介绍
《3》北京FANUC 简介
《4》数控车床
《5》加工中心
《6》宏程序
故障与维修
[编辑本段]
《1》日本FANUC简介
日本发那科公司(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人年9月数字)，科研设计人员1500人。2005年9月销售额1827．8亿日元(约合15．6亿美元)，9月每人平均销售额9万美元。FANUC目前数控系统月生产能力超过7000套，大量出口，销售额在世界市场上占50％，在日本国内占70％。2005年数控系统在中国销售约1．6万台套，主要为中档产品。
掌握数控机床发展核心技术的FANUC，不仅加快了日本本国数控机床的快速发展，而且加快了全世界数控机床技术水平的提高。FANUC能够在今天具有世界首位的实力与先进性，占领广大市场，决非偶然。
远见卓识，引进技术、自主创新
早在1956年，日本技术专家预见到未来3c(Communication、Computer、Contr01)时代即将到来，一方面集聚有关人才，另一方面即着手开展这方面的发展工作。当时富士通信制造株式会社(即现在的富士通公司)立即挑选出稻叶右卫门(1946年东京大学机械系毕业)负责
控制科研组的工作。
1972年，数控富士通公司独立出来，成为富士通FANUC，1982年7月改名为FANUC 株式会社，稻叶一生领导FANUC公司，直至1995年退休。在稻叶领导下，控制研究组从1 957年的几个人不断壮大。
稻叶回忆，1959年研制成功电液脉冲马达，1 960年完成连续切削用开环数控的1号机床。但是，1973年世界石油危机背景下，电液脉冲马达的液压阀效率低，加上随动性能较差，FANUC组织人力研究开发新的电液脉冲马达不成，稻叶当机立断，做出引进美国盖迪(Gette)直流伺服电机来代替的决定，三天内飞往美国签订了合同，全力投入制造，2个月完成。稻叶认为，石油危机给FANUC一个发展的好机会，其关键在于远见卓识，当机立断，在引进此技术时不断消化创新。
加强科研、坚持商品开发三原则
稻叶认为：加强科研，是公司成功的秘诀。FANUC很早就成立两个研究所，一为基础研究所，一为商品开发研究所。在基础研究所，进行的是5年、10以后商品开发所需之技术基础研究，并希望缩短到3年拿出技术成果。
商品化目标一旦决定，立即转到商品开发研究所，这是战场上的精锐部队，在一年内拿出成果。商品开发研究所是FANUC的“头脑”，管理异常严格，非研究人员不能地去，对外绝对保密。商品开发三原则贴在入口大门上,人人皆知，依照执行。这三原则为：①提高商品的可靠性（Reliability up）;②比同类商品降低成本（Cost cut）;③用最少零件制出商品（Weni ger Teile,德文）。
在FANUC，商品开发研究所是一支精锐部队，天天都在展开激烈决战的战场上战斗。基础研究所要的是有理论与经验的专家人才，三不问：不问国别；不问年龄；不问性别，但要求必须是学识渊博，专业精通，教授以上水平。
FANUC所指商品，是具有超群竞争力，能开发商品有严格步骤：①调查世界市场，作彻底了解；②充分看清商品市场性的基础上，决定销售价格，在与对手竞争中，能战胜他们；③价格必须考虑利润，研究人员发源按照规定成本进行设计，同时必须考虑制造工艺；④设计完了，开发负责人进入工厂去当“临时制造部长”，按预定要求抽出商品，然后才能回研究所。
成套的人才培养制度
稻叶认为，FANUC之产生、成长、发展，有今天的辉煌成绩，最根本的是人才。稻叶本人是研究开发数控系统一辈子的专家，多次荣获世界奖章荣誉。在FANUC有一整套先进的培养人才方法制度。
公司规定，从事技术工作的技术人员，必须从事过销售工作，有经营的经验和体会——技术工作比较死板，搞销售工作深入用户，与各种人接触，了解用户市场需求，思想方法不同。
FANUC在任命干部之前，必须从事销售工作，稻叶本人就是搞过经营，由前社长培训3年后才当社长。
管理人员必须参加研究工作，这是铁的原则，也是管理者的基本功，惟有这样，才能胜任管理工作，对各种新技术进行综合与管理。
稻叶认为：数控技术是21世纪最新的综合性技术，只有各专业结合，才能开花结果。机电液气各种专业人才，为开发具有竞争力的商品集合成科研小组，全心全意投入商品的科研开发中去，既发挥各人专长，又融为一个战斗整体。
构筑全球性体制
FANUC不仅有公司本身发展壮大的完整战略战术，且有完整的占领世界市场的国际战略。
FANUC目前在欧美亚，已先后成立许多合作公司、服务中心、各种事务所。
例如，1986年12月就在美国弗吉尼亚成立了GE-FANUC自动化股份公司，持50％股份，占领了美国数控系统的市场。在韩国、中国、中国台湾、法国、意大利、瑞典、新加坡、香港、泰国及许多地方、城市建立了众多的公司网络，到处都有发那科的商品销售。
用FANUC的零部件，雇本地技术人员进行装配，在当地销售，形成FANUC本地供应服务机构。在中国的北京FANUC机电有限公司，约有160人左右，2005年在中国销售6万台套左右的数控系统，在中国市场上占居于首位。据FANUC调查，在2005年CIMT上，共计615台NC机床展品，装发那科系统的284台，占46．5％，其他德国SIEMENS系统有141台，占22．9％，MITSUBISHI电机系统有45台，占7．3％。
不断创新产品线
FANUC以其正确的战略战术，发展世界广大市场急需的数控系统，在规格系列上是当今世界上最完整的，并基于其强大的科研实力和严密步骤，努力不断开发高端商品。
透彻了解用户、世界市场需求，不断开发新商品，占领市场，也是发那科成功的重要经验。
例如，FANUC1990年开始出新的“系列16”在1990年9月美国芝加哥IMTS（美国国际机床展）上展出，一时造成沸腾。“系列16”新NC系统的出现，在世界市场上掌握了主动权。又如：针对中国市场需求量大、中档、价廉物美的数控机床，需要量大面广之数控系统配套，发那科于1985年开发出O系列，后又不断改进，占领了中国的广大市场，并通过北京FAN UC机电有限公司，在中国大量推销，获取了巨大利润。
[编辑本段]
《2》FANUC系统介绍
FANUC系统是日本富士通公司的产品，通常其中文译名为发那科。FANUC系统进入中国市场有非常悠久的历史，有多种型号的产品在使用，使用较为广泛的产品有FANUC 0、F ANUC16、FANUC18、FANUC21等。在这些型号中，使用最为广泛的是FANUC0系列。
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。FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。
PMC信号和PMC功能指令极为丰富，便于工具机厂商编制PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。系统提供串行RS232C接口，以太网接口，能够完成PC和机床之间的数据传输。
FANUC系统性能稳定，操作界面友好，系统各系列总体结构非常的类似，具有基本统一的操作界面。FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用，对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高，因此适应性很强。
鉴于前述的特点，FANUC系统拥有广泛的客户。使用该系统的操作员队伍十分庞大，因此有必要了解该系统的一些软、硬件上的特点。
我们可以通过常见的FANUC 0系列了解整个FANUC系统的特点。
1. 刚性攻丝
主轴控制回路为位置闭环控制，主轴电机的旋转与攻丝轴（Z轴）进给完全同步，从而实现高速高精度攻丝。
2. 复合加工循环
复合加工循环可用简单指令生成一系列的切削路径。比如定义了工件的最终轮廓，可以自动生成多次粗车的刀具路径，简化了车床编程。
3. 圆柱插补
适用于切削圆柱上的槽,能够按照圆柱表面的展开图进行编程。
4. 直接尺寸编程
可直接指定诸如直线的倾角、倒角值、转角半径值等尺寸，这些尺寸在零件图上指定，这样能简化部件加工程序的编程。
5. 记忆型螺距误差补偿可对丝杠螺距误差等机械系统中的误差进行补偿，补偿数据以参数的形式存储在CNC的存储器中。
6. CNC内装PMC编程功能
PMC对机床和外部设备进行程序控制
7. 随机存储模块
MTB(机床厂)可在CNC上直接改变PMC程序和宏执行器程序。由于使用的是闪存芯片，故无需专用的RAM写入器或PMC的调试RAM。
8. 显示装置
二、FANUC 0系列硬件框架
1. 系统构成
图6 系统硬件概要
图6从总体上描述了系统板上应该连接的硬件和应具有的功能。
图7 FANUC 0i系列控制单元构成及连接
图7所表示的是FANUC0i控制单元及其所要连接的部件示意图，每一个文字方框中表示的部件，都按照图中所列的位置（插座、插槽）与系统相连接。具体的连接方式、方法请参照FANUC连接说明书（硬件）的各章节。
2. 系统连线
系统综合连接图
系统的综合连接详图中标示了系统板上的插槽名以及每一个插槽所连接的部件。
3. 系统构成
主轴电动机的控制有两种接口；模拟和数字(串行传送)输出。模拟接口需用其他公司的变频器及电动机。
（1）模拟主轴接口
（2）串行主轴接口
4. 数字伺服
伺服的连接分A型和B型，由伺服放大器上的一个短接棒控制。A型连接是将位置反馈线接到cNc系统,B型连接是将其接到伺服放大器。0i和近期开发的系统用B型。o系统大多数用A型。两种接法不能任意使用，与伺服软件有关。连接时最后的放大器JxlB需插上FA NUC (提供的短接插头，如果遗忘会出现#401报警.另外，荐选用一个伺服放大器控制两个电动机，应将大电动机电抠接在M端子上，小电动机接在L端子上．否则电动机运行时会听到不正常的嗡声。
[编辑本段]
《3》北京FANUC简介
北京发那科机电有限公司是由北京机床研究所与日本FANUC公司于1992年共同组建的合资公司，专门从事机床数控装置的生产、销售与维修。注册资金1130万美元，美国GE-Fa nuc和北京实创开发总公司各参股10%，中外双方股比各占50%。
日本FANUC公司是世界上最大的专业生产数控装置和机器人、智能化设备的著名厂商。该公司技术领先，实力雄厚，为当今世界工业自动化事业做出了重要贡献。FANUC为日本合资公司提供了全方位技术支持。
北京机床研究所是中国机床工业最大的研究开发基地，国内第一台数控机床在该所诞生，1980年引进FANUC技术，成立了国内第一家数控装置生产厂，为中国数控机床的发展奠定了基础，并在数控技术及其应用方面具有领先的优势。
北京发那科成立以来，本着―用户至上、服务为本、品质第一‖的理念，定位于―您身边的数控专家‖，致力于为中国的数控机床提供品质卓越，服务贴心的产品和服务。公司经过近三个五年的发展，陪同中国数控机床行业一起走过起步、发展的阶段。中国数控机床行业的发展潜力仍然很巨大，中国数控机床的发展必将经历腾飞的过程，而北京发那科是否还能保持在中国数控行业中的领先地位？北京发那科已逐渐认识到光依靠FANUC的技术优势是不能长久保持北京发那科的增长势头的，只有形成北京发那科自己的独特的产品和服务才能拥有长久的竞争力。
[编辑本段]
《4》数控车床
数控车床图标
数控车床编程如何确定加工方案
（一）确定加工方案的原则
加工方案又称工艺方案，数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。
在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使所制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。
制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。
（1）先粗后精
为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量(如图3-4中的虚线内所示部分)去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。
当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。
在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。
（2）先近后远
这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。
（3）先内后外
对既要加工内表面(内型、腔)，又要加工外表面的零件，在制定其加工方案时，通常应安排先加工内型和内腔，后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖(刃)的耐用度易受切削热影响而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。
（4）走刀路线最短
确定走刀路线的工作重点，主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线，因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。
走刀路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。
在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。
优化工艺方案除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单计算。
上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。
（二）加工路线与加工余量的关系
在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。
（1）对大余量毛坯进行阶梯切削时的加工路线
（2）分层切削时刀具的终止位置
（三）车螺纹时的主轴转速
数控车床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移一个螺距即可，不应受到限制。但数控车床加工螺纹时，会受到以下几方面的影响：
（1）螺纹加工程序段中指令的螺距(导程)值，相当于以进给量（mm/r）表示的进给速度F，如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的进给速度(mm/min)则必定大大超过正常值；
（2）刀具在其位移的始/终，都将受到伺服驱动系统升/降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升/降频特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的―超前‖和―滞后‖而导致部分螺牙的螺距不符合要求；
（3）车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现，即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器)。当其主轴转速选择过高，通过编码器发出的定位脉冲(即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号)将可能因―过冲‖(特别是当编码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱扣。
因此，车螺纹时，主轴转速的确定应遵循以下几个原则：
（1）在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选择较低的主轴转速；
（2）当螺纹加工程序段中的导入长度δ1和切出长度δ2（如图所示）考虑比较充裕，即螺纹进给距离超过图样上规定螺纹的长度较大时，可选择适当高一些的主轴转速；
（3）当编码器所规定的允许工作转速超过机床所规定主轴的最大转速时，则可选择尽量高一些的主轴转速；
（4）通常情况下，车螺纹时的主轴转速(n螺)应按其机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定，其计算式多为：
n螺≤n允／L(r／min) 式中n允—编码器允许的最高工作转速(r／min)；
L—工件螺纹的螺距(或导程，mm)。
FANUC 0-TD系统
G 代码命令
代码组及其含义―模态代码‖ 和―一般‖ 代码―形式代码‖ 的功能在它被执行后会继续维持，而―一般代码‖ 仅仅在收到该命令时起作用。定义移动的代码通常是―模态代码‖，像直线、圆弧和循环代码。反之，像原点返回代码就叫―一般代码‖。每一个代码都归属其各自的代码组。在―模态代码‖里，当前的代码会被加载的同组代码替换。
G代码组别解释
G00 01 定位(快速移动)
G01 直线切削
G02 顺时针切圆弧(CW，顺时钟)
G03 逆时针切圆弧(CCW，逆时钟)
G04 00 暂停(Dwell)
G09 停于精确的位置
G20 06 英制输入
G21 公制输入
G22 04 内部行程限位有效
G23 内部行程限位无效
G27 00 检查参考点返回
G28 参考点返回
G29 从参考点返回
G30 回到第二参考点
G32 01 切螺纹
G40 07 取消刀尖半径偏置
G41 刀尖半径偏置(左侧)
G42 刀尖半径偏置(右侧)
G50 00 修改工件坐标；设置主轴最大的RPM G52 设置局部坐标系
G53 选择机床坐标系
G70 00 精加工循环
G71 内外径粗切循环
G72 台阶粗切循环
G73 成形重复循环
G74 Z 向步进钻削
G75 X 向切槽
G76 切螺纹循环
G80 10 取消固定循环
G83 钻孔循环
G84 攻丝循环
G85 正面镗孔循环
G87 侧面钻孔循环
G88 侧面攻丝循环
G89 侧面镗孔循环
G90 01 (内外直径)切削循环
G92 切螺纹循环
G94 (台阶) 切削循环
G96 12 恒线速度控制
G97 恒线速度控制取消
G98 05 每分钟进给率
G99 每转进给率
代码解释
G00 定位
1. 格式G00 X_ Z_ 这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置(在绝对坐标方式下)，或者移动到某个距离处(在增量坐标方式下)。
2. 非直线切削形式的定位我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。
3. 直线定位刀具路径类似直线切削(G01) 那样，以最短的时间（不超过每一个轴快速移动速率）定位于要求的位置。
4. 举例N10 G0 X100 Z6 5
G01 直线插补
1. 格式G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位
置移动到命令位置。X, Z: 要求移动到的位置的绝对坐标值。U,W: 要求移动到的位置的增量坐标值。
2. 举例①绝对坐标程序G01 X50. Z75. F0.2 ;X100.; ②增量坐标程序G01 U0.0
W-75. F0.2 ;U50.
圆弧插补(G02, G03)
1. 格式G02(G03) X(U)__Z(W)__I__K__F__ ;G02(G03) X(U)__Z(W)__R__F__ ;
G02 –顺时钟(CW)G03 –逆时钟(CCW)X, Z –在坐标系里的终点U, W –起点与
终点之间的距离I, K –从起点到中心点的矢量(半径值)R –圆弧范围(最大180 度)。2.
举例①绝对坐标系程序G02 X100. Z90. I50. K0. F0.2或G02 X100. Z90. R50. F02;②增量坐标系程序G02 U20. W-30. I50. K0. F0.2;或G02 U20. W-30. R50. F0.2;
第二原点返回(G30)
坐标系能够用第二原点功能来设置。 1. 用参数(a, b) 设置刀具起点的坐标值。点―a‖ 和―b‖ 是机床原点与起刀点之间的距离。 2. 在编程时用G30 命令代替G50 设置坐标系。
3. 在执行了第一原点返回之后，不论刀具实际位置在那里，碰到这个命令时刀具便移到第二原点。
4. 更换刀具也是在第二原点进行的。
切螺纹(G32)
1. 格式G32 X(U)__Z(W)__F__ ; G32 X(U)__Z(W)__E__ ; F –螺纹导程设置 E –
螺距(毫米) 在编制切螺纹程序时应当带主轴转速RPM 均匀控制的功能(G97)，并且要考虑螺纹部分的某些特性。在螺纹切削方式下移动速率控制和主轴速率控制功能将被忽略。而且在送进保持按钮起作用时，其移动进程在完成一个切削循环后就停止了。 2. 举例G00 X29.4; (1循环切削) G32 Z-23. F0.2; G00 X32; Z4.; X29.;(2循环切削) G32 Z-23. F0.2; G00 X32.; Z4. 刀具直径偏置功能(G40/G41/G42)
1. 格式G41 X_ Z_;G42 X_ Z_;
在刀具刃是尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的(刀尖半径) 就像上图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。2. 偏置功能
命令切削位置刀具路径
G40 取消刀具按程序路径的移动
G41 右侧刀具从程序路径左侧移动
G42 左侧刀具从程序路径右侧移动
补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合。因此，补偿的基准点是刀尖中心。通常，刀具长度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。把这个原则用于刀具补偿，应当分别以X 和Z 的基准点来测量
刀具长度刀尖半径R，以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数(0-9)。这些内容应当事前输入刀具偏置文件。
―刀尖半径偏置‖ 应当用G00 或者G01功能来下达命令或取消。不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过
工件坐标系选择(G54-G59)
1. 格式G54 X_ Z_;
2. 功能通过使用G54 –G59 命令，来将机床坐标系的一个任意点(工件原点偏移值) 赋予1221 –1226 的参数，并设置工件坐标系（1-6）。该参数与G 代码要相对应如下：工件坐标系 1 (G54) ---工件原点返回偏移值---参数1221 工件坐标系 2 (G55) ---工件原点返回偏移值---参数1222 工件坐标系 3 (G56) ---工件原点返回偏
移值---参数1223 工件坐标系 4 (G57) ---工件原点返回偏移值---参数1224 工件坐标系5 (G58) ---工件原点返回偏移值---参数1225 工件坐标系 6 (G59) ---工件原点返回偏移值---参数1226 在接通电源和完成了原点返回后，系统自动选择工件坐标系 1 (G54) 。在有―模态‖命令对这些坐标做出改变之前，它们将保持其有效性。除了这些设置步骤外，系统中还有一参数可立刻变更G54~G59 的参数。工件外部的原点偏置值能够用1220 号参数来传递。
精加工循环(G70)
1. 格式G70 P(ns) Q(nf) ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号
2. 功能用G71、G72或G73粗车削后，G70精车削。
外园粗车固定循环(G71)
1. 格式G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…………….F__
从序号ns至nf的程序段,指定A及B间的移动指令。.S__.T__N(nf)……△d:切削深度(半径指定)不指定正负符号。切削方向依照AA’的方向决定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0717）指定。e:退刀行程本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FAN UC系统参数（NO.0718）指定。ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号。△u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）△w: Z方向精加工预留量的距离及方向。
2. 功能如果在下图用程序决定A至A’至B的精加工形状,用△d(切削深度)车掉指定的区域,留精加工预留量△u/2及△w。
端面车削固定循环(G72)
1. 格式G72W（△d）R(e) G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t) △t,e,ns,nf, △u, △w，f,s及t的含义与G71相同。
2. 功能如下图所示，除了是平行于X轴外，本循环与G 71相同。
成型加工复式循环(G73)
1. 格式G73U(△i)W(△k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(n s)…………………沿A A’ B的程序段号N(nf)………△i:X轴方向退刀距离(半径指定), FANU C系统参数（NO.0719）指定。△k: Z轴方向退刀距离(半径指定), FANUC系统参数（NO.0 720）指定。d:分割次数这个值与粗加工重复次数相同，FANUC系统参数（NO.0719）指定。ns: 精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号。△u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）△w: Z方向精加工预留量的距离及方向。
2. 功能本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式,用本循环,可有效的切削一个用粗
加工段造或铸造等方式已经加工成型的工件。
端面啄式钻孔循环(G74)
1. 格式G74 R(e); G74 X(u) Z(w) P(△i) Q(△k) R(△d) F(f) e:后退量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0722）指定。x:B点的X坐标u:从a至b增量z:c点的Z坐标w:从A至C增量△i:X方向的移动量△k:Z方向的移动量△d:在切削底部的刀具退刀量。△d的符号一定是（+）。但是，如果X（U）及△I省略，可用所要的正负符号指定刀具退刀量。f:进给率：
2. 功能如下图所示在本循环可处理断削，如果省略X（U）及P，结果只在Z轴操作，用于钻孔。
外经/内径啄式钻孔循环(G75)
1. 格式G75 R(e); G75 X(u) Z(w) P(△i) Q(△k) R(△d) F(f)
2. 功能以下指令操作如下图所示，除X用Z代替外与G74相同，在本循环可处理断削，可在X轴割槽及X轴啄式钻孔。
螺纹切削循环(G76)
1. 格式G76 P(m)(r)(a) Q(△dmin) R(d)G76 X(u) Z(w) R(i) P(k) Q(△d) F(f)m:精加工重复次数（1至99）本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（N O.0723）指定。r:到角量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0109）指定。a:刀尖角度：可选择80度、60度、55度、30度、29度、0度，用2位数指定。本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0724）指定。如：P（02/m、12/r、60/a）△dmin:最小切削深度本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0726）指定。i:螺纹部分的半径差如果i=0,可作一般直线螺纹切削。k:螺纹高度这个值在X轴方向用半径值指定。△d:第一次的切削深度（半径值）l：螺纹导程（与G32）
2. 功能螺纹切削循环。
内外直径的切削循环(G90)
1. 格式直线切削循环:G90 X(U)___Z(W)___F___ ;按开关进入单一程序块方式，操作完成如图所示1→2→3→4 路径的循环操作。U 和W 的正负号(+/-) 在增量坐标程序里是根据1和2的方向改变的。锥体切削循环:G90 X(U)___Z(W)___R___ F___ ;必须指定锥体的―R‖ 值。切削功能的用法与直线切削循环类似。
2. 功能外园切削循环。1. U<0, W<0, R<02. U>0, W<0, R>0
3. U<0, W<0, R>0
4. U>0, W<0, R<0
切削螺纹循环(G92)
1. 格式直螺纹切削循环: G92 X(U)___Z(W)___F___ ; 螺纹范围和主轴RPM 稳定控制(G97) 类似于G32 (切螺纹)。在这个螺纹切削循环里，切螺纹的退刀有可能如[图9-9] 操作；倒角长度根据所指派的参数在0.1L~ 1
2.7L的范围里设置为0.1L 个单位。锥螺纹切削循环: G92 X(U)___Z(W)___R___F___ ; 2. 功能切削螺纹循环
台阶切削循环(G94)
1. 格式平台阶切削循环: G94 X(U)___Z(W)___F___ ; 锥台阶切削循环: G94 X(U)__ _Z(W)___R___ F___ ;
2. 功能台阶切削线速度控制(G96, G97)
NC 车床用调整步幅和修改RPM 的方法让速率划分成，如低速和高速区；在每一个区内的速率可以自由改变。G96 的功能是执行线速度控制，并且只通过改变RPM 来控制相应的工件直径变化时维持稳定的切削速率。G97 的功能是取消线速度控制，并且仅仅控制RPM 的稳定。
设置位移量(G98/G99)
切削位移能够用G98 代码来指派每分钟的位移（毫米/分），或者用G99 代码来指派每转位移（毫米/转）；这里G99 的每转位移在NC 车床里是用于编程的。每分钟的移动速率(毫米/分) = 每转位移速率(毫米/转) x 主轴RPM
轴类零件综合车削加工——数控车床编程实例40
编制图所示零件的加工程序。工艺条件：工件材质为45#钢，或铝；毛坯为直径Φ54mm，长200mm的棒料；刀具选用：1号端面刀加工工件端面，2号端面外圆刀粗加工工件轮廓，3号端面外圆刀精加工工件轮廓，4号外圆螺纹刀加工导程为3mm，螺距为1mm 的三头螺纹。
N1 T0101 （换一号端面刀，确定其坐标系）
N2 M03 S500 （主轴以400r/min正转）
N3 G00 X100 Z80 （到程序起点或换刀点位置）
N4 G00 X60 Z5 （到简单端面循环起点位置）
N5 G81 X0 Z1.5 F100 （简单端面循环，加工过长毛坯）
N6 G81 X0 Z0 （简单端面循环加工，加工过长毛坯）
N7 G00 X100 Z80 （到程序起点或换刀点位置）
N8 T0202 （换二号外圆粗加工刀，确定其坐标系）
N9 G00 X60 Z3 （到简单外圆循环起点位置）
N10 G80 X52.6 Z-133 F100 （简单外圆循环，加工过大毛坯直径）
N11 G01 X54 （到复合循环起点位置）
N12 G71 U1 R1 P16 Q32 E0.3（有凹槽外径粗切复合循环加工）
N13 G00 X100 Z80 （粗加工后，到换刀点位置）
N14 T0303 （换三号外圆精加工刀，确定其坐标系）
N15 G00 G42 X70 Z3 （到精加工始点，加入刀尖园弧半径补偿）
N16 G01 X10 F100 （精加工轮廓开始，到倒角延长线处）
N17 X19.95 Z-2 （精加工倒2×45°角）
N18 Z-33 （精加工螺纹外径）
N19 G01 X30 （精加工Z33处端面）
N20 Z-43 （精加工Φ30外圆）
N21 G03 X42 Z-49 R6 （精加工R6圆弧）
N22 G01 Z-53 （精加工Φ42外圆）
N23 X36 Z-65 （精加工下切锥面）
N24 Z-73 （精加工Φ36槽径）
N25 G02 X40 Z-75 R2 （精加工R2过渡圆弧）
N26 G01 X44 （精加工Z75处端面）
N27 X46 Z-76 （精加工倒1×45°角）
N28 Z-84 （精加工Φ46槽径）
N29 G02 Z-113 R25 （精加工R25圆弧凹槽）
N30 G03 X52 Z-122 R15 （精加工R15圆弧）
N31 G01 Z-133 （精加工Φ52外圆）
N32 G01 X54 （退出已加工表面，精加工轮廓结束）
N33 G00 G40 X100 Z80 （取消半径补偿，返回换刀点位置）
N34 M05 （主轴停）
N35 T0404 （换四号螺纹刀，确定其坐标系）
N36 M03 S200 （主轴以200r/min正转）
N37 G00 X30 Z5 （到简单螺纹循环起点位置）
N38G82X19.3Z-20R-3E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.7）
N39G82X18.9Z-20R-3E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.4）
N40G82X18.7Z-20R-3E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.2）
N41G82X18.7Z-20R-3E1C2P120F3（光整加工螺纹）
N42 G76C2R-3E1A60X18.7Z-20 K0.65U0.1V0.1Q0.6P240F3
N43 G00 X100 Z80 （返回程序起点位置）
N44 M30 （主轴停、主程序结束并复位）
1．子程序的定义
在编制加工程序中，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它。这个典型的加工程序可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。
2．使用于程序的目的和作用
使用于程序可以减少不必要的编程重复，从而达到减化编程的目的。其作用相当于一个固定循环。
3. 子程序的调用
在主程序中，调用于程序的指令是一个程序段，其格式随具体的数控系统而定，FANUC —6T系统子程序调用格式为
M98 P———L———
式中M98--子程序调用字；
p--子程序号；
L--子程序重复调用次数。
由此可见，子程序由程序调用字、子程序号和调用次数组成。
4．子程序的返回
子程序返回主程序用指令M99，它表示子程序运行结束，请返回到主程序。
5．子程序的嵌套
子程序调用下一级子程序称为嵌套。上一级子程序与下一级子程序的关系，与主程序与第一层子程序的关系相同。子程序可以嵌套多少层由具体的数控系统决定，在FANUC—6T系统中，只能有两次嵌套。
[编辑本段]
《5》加工中心
加工中心图标
数控加工中心的对刀方法
"数控工艺基础中"―加工坐标系设定‖的内容中，已介绍了通过对刀方式设置加工坐标系的方法，这一方法也适用于加工中心。由于加工中心具有多把刀具，并能实现自动换刀，因此需要测量所用各把刀具的基本尺寸，并存入数控系统，以便加工中调用，即进行加工中心的对刀。加工中心通常采用机外对刀仪实现对刀。
图5.29 对刀仪的基本结构
对刀仪的基本结构如图5.29所示。图5.29中，对刀仪平台7上装有刀柄夹持轴2，用于安装被测刀具，如图5.30所示钻削刀具。通过快速移动单键按钮4和微调旋钮5或6，可调整刀柄夹持轴2在对刀仪平台7上的位置。当光源发射器8发光，将刀具刀刃放大投影到显示屏幕1上时，即可测得刀具在X（径向尺寸）、Z（刀柄基准面到刀尖的长度尺寸）方向的尺寸。
钻削刀具的对刀操作过程如下：
1.将被测刀具与刀柄联接安装为一体；
2.将刀柄插入对刀仪上的刀柄夹持轴2，并紧固；
3.打开光源发射器8，观察刀刃在显示屏幕1上的投影；
4.通过快速移动单键按钮4和微调旋钮5或6，可调整刀刃在显示屏幕1上的投影位置，使刀具的刀尖对准显示屏幕1上的十字线中心，如图
5.31；
5. 测得X为20，即刀具直径为φ20mm，该尺寸可用作刀具半径补偿；
6.测得Z为180.002，即刀具长度尺寸为180.002 mm，该尺寸可用作刀具长度补偿；
7.将测得尺寸输入加工中心的刀具补偿页面；
8.将被测刀具从对刀仪上取下后，即可装上加工中心使用。
加工中心指令
代码内容备注
G00 定位（快速进给） B *
G01 直线插补（切削进给） B *
G02 圆弧插补/螺旋线（CW） B
G03 圆弧插补/螺旋线（CCW） B
G04 暂停 B
G05.1 预读（预先读出多个程序段） B
G07.1 圆柱插补O
G08 预读控制 B
G09 准确停止 B
G10 加工程序参数输入 B
G11 加工程序参数输入删除 B
G15 取消极坐标指令 B
G16 极坐标指令 B
G17 X＆Y平面选择 B *
G18 Z＆X平面选择 B
G19 Y＆Z平面选择 B
G20 英寸输入 B
G21 毫米输入 B
G22 存储行程检查O
G23 存储行程检查删除O
G27 返回参考点检测 B
G28 返回参考点 B
G29 从参考点返回 B
G30 返回第2.3.4参考点 B
G31 跳跃功能O
G33 螺旋切削O
G37 自动刀具长度测量O
G39 拐角偏置圆弧插补 B
G40 刀具径补偿取消 B *
G41 刀具左侧补偿 B
G42 刀具右侧补偿 B
G40.1 法线方向控制取消O
G41.1 法线方向控制左侧打开O G42.1 法线方向控制右侧打开O G43 +方向刀具长度补偿 B
G44 -方向刀具长度补偿 B
G49 刀具长度补偿取消 B *
G50 取消比例缩放 B
G51 比例缩放 B
G50.1 G指令镜像功能删除 B
G51.1 G指令镜像功能 B
G52 局部坐标设定 B
G53 机床坐标选择 B
G54 工件坐标系1选择 B *
G54.1 附加工件坐标系选择 B
G55 工件坐标系2选择 B
G56 工件坐标系3选择 B
G57 工件坐标系4选择 B
G58 工件坐标系5选择 B
G59 工件坐标系6选择 B
G60 单方向定位 B
G61 准确定位方式 B
G62 自动拐角倍率 B
G63 攻丝方式O
G64 切削方式O *
G65 宏程序调用 B
G66 宏程序模式调用 B
G67 宏程序模式调用取消 B
G68 坐标系旋转 B
G69 取消坐标系旋转 B
G73 步进深孔钻循环 B
G74 轮廓攻丝循环 B
G76 精镗孔 B
G80 固定循环取消 B *
G81 钻孔或钻定位孔循环 B
G82 钻孔或镗孔循环 B
G83 深孔钻循环 B
G84 攻牙循环 B
G85 镗孔循环 B
G86 镗孔循环 B
G87 反镗削循环 B
G88 镗孔循环 B
G89 镗孔循环 B
G90 绝对坐标输入 B *
G91 增量输入 B *
G92 坐标系设定 B
G92.1 预置工件坐标O
G94 每分进给 B
G95 每转进给O
G96 恒端面切削速度控制O
G97 取消恒端面切削速度控制O
G98 返回初始平面 B
G99 返回R点平面 B
上面如果有不对的地方请各位指点，谢谢！
FANUC 0-MD的辅助功能代码及其含义（M代码）M代码说明
M00 程序停
M01 选择停止
M02 程序结束(复位)
M03 主轴正转(CW)
M04 主轴反转(CCW)
M05 主轴停
M06 换刀
M08 切削液开
M09 切削液关
M16 刀具入刀座
M28 刀座返回原点
M30 程序结束(复位) 并回到开头
M48 主轴过载取消不起作用
M49 主轴过载取消起作用
M60 APC 循环开始
M80 分度台正转(CW)
M81 分度台反转(CCW)
M98 子程序调用
M99 子程序结束
数控铣削加工顺序的安排
加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序安排的科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。切削加工工序通常按以下原则安排：（1）先粗后精当加工零件精度要求较高时都要经过粗加工、半精加工、精加工阶段，如果精度要求更高，还包括光整加工等几个阶段。
（2）基准面先行原则用作精基准的表面应先加工。任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面；箱体类零件总是先加工定位用的平面及两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。
（3）先面后孔对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。
（4）先主后次即先加工主要表面，然后加工次要表面。
固定循环功能应用实例
使用刀具长度补偿功能和固定循环功能加工如图5.13所示零件上的12个孔。
图5.13零件图样
1、分析零件图样，进行工艺处理
该零件孔加工中，有通孔、盲孔，需钻、扩和镗加工，故选择钻头T01、扩孔刀T02和镗刀T03，加工坐标系Z向原点在零件上表面处。由于有三种孔径尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线为：从编程原点开始，先加工6个φ6的孔，再加工4个φ10的孔，最后加工2个φ40的孔。T01、T02的主轴转数S=600r/min，进给速度F=120mm/min；T03主轴转数S=300r/min，进给速度F=50mm/min。选刀方法参见https://www.wendangku.net/doc/2b11036620.html,。
2、加工调整
T01、T02和T03的刀具补偿号分别为H01、H02和H03。对刀时，以T01刀为基准，按图5.13中的方法确定零件上表面为Z向零点，则H01中刀具长度补偿值设置为零，该点在G53坐标系中的位置为Z-35。对T02，因其刀具长度与T01相比为140-150=-10mm，即缩短了10mm，所以将H02的补偿值设为-10。对T03同样计算，H03的补偿值设置为-50，如图5. 14所示。换刀时，采用O9000子程序实现换刀。
根据零件的装夹尺寸，设置加工原点G54：X=-600，Y=-80，Z=-35。
3、数学处理
在多孔加工时，为了简化程序，采用固定循环指令。这时的数学处理主要是按固定循环指令格式的要求，确定孔位坐标、快进尺寸和工作进给尺寸值等。固定循环中的开始平面为Z=5，R点平面定为零件孔口表面+Z向3mm处。
4、编写零件加工程序
N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z30 //进入加工坐标系
N20 T01 M98 P9000 //换用T01号刀具
N30 G43 G00 Z5 H01//T01号刀具长度补偿
N40 S600 M03 //主轴起动
N50 G99 G81 X40 Y-35 Z-63 R-27 F120 //加工#1孔（回R平面）
N60 Y-75 //加工#2孔（回R平面）
N70 G98 Y-115 //加工#3孔（回起始平面）
N80 G99 X300 //加工#4孔（回R平面）
N90 Y-75 //加工#5孔（回R平面）
N100 G98 Y-35 //加工#6孔（回起始平面）
N110 G49 Z20 //Z向抬刀，撤消刀补
N120 G00 X500 Y0//回换刀点，
N130 T02 M98 P9000//换用T02号刀
N140 G43 Z5 H02 //T02刀具长度补偿
N150 S600 M03 //主轴起动
N160 G99 G81 X70 Y-55 Z-50 R-27 F120 //加工#7孔（回R平面）
N170 G98 Y-95 //加工#8孔（回起始平面）
N180 G99 X270 //加工#9孔（回R平面）
N190 G98 Y-55 //加工#10孔（回起始平面）
N200 G49 Z20 //Z向抬刀，撤消刀补
N210 G00 X500 Y0 //回换刀点
T220 M98 P9000 //换用T03号刀具
N230 G43 Z5 H03 //T03号刀具长度补偿
N240 S300 M03 //主轴起动
N250 G76 G99 X170 Y-35 Z-65 R3 F50 //加工#11孔（回R平面）
N260 G98 Y-115 //加工#12孔（回起始平面）
N270 G49 Z30 //撤消刀补
N280 M30 //程序停
参数设置：
H01=0，H02=-10，H03=-50；
G54：X=-600，Y=-80，Z=-35。
[编辑本段]
《6》宏程序
用户宏功能是提高数控机床性能的一种特殊功能。使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一样存入存储器，然后用一个总指令代表它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。
用户宏功能主体是一系列指令，相当于子程序体。既可以由机床生产厂提供，也可以由机床用户自己编制。
宏指令是代表一系列指令的总指令，相当于子程序调用指令。
用户宏功能的最大特点是，可以对变量进行运算，使程序应用更加灵活、方便。
用户宏功能有A、B两类。
在常规的主程序和子程序内，总是将一个具体的数值赋给一个地址。为了使程序更具通用性、更加灵活，在宏程序中设置了变量，即将变量赋给一个地址。
(1)变量的表示
变量可以用―#‖号和跟随其后的变量序号来表示：#i(i＝1，2，3......)
例：#5，#109，#501。
(2)变量的引用
将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量。
例：对于F#103，若#103＝50时，则为F50；
对于Z-#110，若#110＝100时，则Z为-100；
对于G#130，若#130＝3时，则为G03。
(3)变量的类型
0MC系统的变量分为公共变量和系统变量两类。
1）公共变量
公共变量是在主程序和主程序调用的各用户宏程序内公用的变量。也就是说，在一个宏指令中的#i与在另一个宏指令中的#i是相同的。
公共变量的序号为：#100～#131；#500～#531。其中#100～#131公共变量在电源断电后即清零，重新开机时被设置为―0‖；#500～#531公共变量即使断电后，它们的值也保持不变，因此也称为保持型变量。
2）系统变量
系统变量定义为：有固定用途的变量，它的值决定系统的状态。系统变量包括刀具偏置变量，接口的输入/输出信号变量，位置信息变量等。
系统变量的序号与系统的某种状态有严格的对应关系。例如，刀具偏置变量序号为#01～# 99，这些值可以用变量替换的方法加以改变，在序号1～99中，不用作刀偏量的变量可用作保持型公共变量#500～#531。
接口输入信号#1000～#1015，#1032。通过阅读这些系统变量，可以知道各输入口的情况。当变量值为―1‖时，说明接点闭合；当变量值为―0‖时，表明接点断开。这些变量的数值不能被替换。阅读变量#1032，所有输入信号一次读入
用户宏程序应用举例FANUC-0MC
例1：用宏程序和子程序功能顺序加工圆周等分孔。设圆心在O点，它在机床坐标系中的坐标为(X0,Y0)，在半径为r的圆周上均匀地钻几个等分孔，起始角度为α，孔数为n。以零件上表面为Z向零点。见图4.35。
使用以下保持型变量：
#502：半径r；
#503：起始角度α；
#504：孔数n，当n>0时，按逆时针方向加工，当n<0时，按顺时针方向加工；
#505：孔底Z坐标值；
#506：R平面Z坐标值；
#507：F进给量。
使用以下变量进行操作运算：
#100：表示第i步钻第i孔的记数器；
#101：记数器的最终值(为n 的绝对值)；
#102：第i个孔的角度位置θi的值；
#103：第i个孔的X坐标值；
#104：第i个孔的Y坐标值；
用用户宏程序编制的钻孔子程序如下：
O9010
N110 G65 H01 P#100 Q0 //#100 = 0
N120 G65 H22 P#101 Q#504//#101 = │#504│
N130 G65 H04 P#102 Q#100 R360//#102 = #100 ×360
N140 G65 H05 P#102 Q#102 R#504 //#102 = #102 / #504
N150 G65 H02 P#102 Q#503 R#102 //#102 = #503 + #102当前孔角度位置θi =α+ (360×i) / n
N160 G65 H32 P#103 Q#502 R#102 //#103 = #502 ×COS(#102)当前孔的X坐标N170 G65 H31 P#104 Q#502 R#102 //#104 = #502 ×SIN(#102) 当前孔的Y坐标N180 G90 G00 X#103 Y#104 //定位到当前孔（返回开始平面）
N190 G00 Z#506 //快速进到R平面
N200 G01 Z#505 F#507 //加工当前孔
N210 G00 Z#506 //快速退到R平面
N220 G65 H02 P#100 Q#100 R1 //#100 = #100+1孔计数
N230 G65 H84 P-130 Q#100 R#101 //当#100 < #101时，向上返回到130程序段N240 M99 //子程序结束
伺服电机位置速度转矩控制的区别
伺服电机位置、速度、转矩控制的区别？ “位置”、”速度”、”转矩”是伺服系统由外到内的三个闭环控制方式。 位置控制方式有伺服完成所有的三个闭环的控制，计算机只需要发送脉冲串给伺服单元即可，计算机一侧不需要完成 PID控制算法；使用速度控制方式时，伺服完成速度和扭矩（电流）两个闭环的控制，计算机需要发送模拟量给伺服单元，计算机一侧需要完成PID 位置控制算法，然后通过D/A输出。 一般来讲，我们的需要位置控制的系统，既可以使用伺服的位置控制方式，也可以使用速度控制方式，只是上位机的处理不同。另外，有人认为位置控制方式容易受到干扰。 扭矩控制方式是伺服系统只进行扭矩的闭环控制，即电流控制，上位机的算法也简单，只需要发送给伺服单元一个目标扭矩值，是一个模拟量。多用在单一的扭矩控制场合，比如在印刷机系统中，一个电机用速度或位置控制方式，用来确定印刷位置，另一个电机用作扭矩控制方式，用来形成恒定的张力。这三种工作方式实际上由三个控制回路来实现的。 位置控制方式由位置环实现，即将输出位置与指令位置比较生成控制量，使输出位置与输入位置保持一致。 位置控制模式是上位机给到电机的设定位置和电机本身的编码器位置反馈信号，或者设备本身的直接位置测量、反馈进行比较形成位置环，以保证伺服电机运动到设定的位置。位置环的输出给到速度环作为速度环的设定。 速度方式时，由速度环实现，速度回路则将输出速度与指令速度比较，生成控制量，位置环断开。使输出速度与输入速度信号保持一致。 速度模式下就是电机速度设定和电机上所带编码器的速度反馈形成闭环控制。以伺服电机实际速度和和设定速度一致。速度环的控制输出就是转矩模式的下的电流环的力矩给定。 转矩方式时，由电流环实现，速度环与位置环均断开，它的用途是使输出的电流与输入的电流保持一致。 转矩控制模式，就是让伺服电机按给定的转矩进行旋转就是保持电机电流环的输出恒定。如果外部负载转矩大于或等于电机设定的输出转矩则电机的输出转矩会保持在设定转矩不变，电机会跟随负载来运动。如果外部负载转矩小于电机设定的输出转矩则电机会一直加速直到超出电机或驱动的最大允许转速后报警停在。 电流环为最内环，速度环为次外环，位置环为外环。所以说，转矩控制模式是利用了伺服电机控制最基层的电流控制环，速度控制环是建立在电流环之上的，位置控制环又是建立在速度环之上的还有底层的电流环。 早期的伺服驱动一般没有位置环。由定位模块和数控装置实现位置环。
PMP项目管理五大过程组及42个过程输入_输出_工具与技术
P M P项目管理五大过程组及42个过程输入_ 输出_工具与技术 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
项目管理五大过程组 过程总体描述 启动过程组：获得授权，定义一个新项目或现有项目的一个新阶段，正式开始该项目或阶段的一组过程。 规划过程组：明确项目范围，优化目标，为实现目标而制定行动方案的一组过程。 执行过程组：完成项目管理计划中确定的工作以实现项目目标的一组过程。 监控过程组：跟踪、审查和调整项目进展与绩效，识别必要的计划变更并启动相应变更的一组过程。 收尾过程组：为完结所有过程组的所有活动以正式结束项目或阶段而实施的一组过程。单个项目的项目管理过程 一、启动过程组 1、制定项目章程 制定项目章程是制定一份正式批准项目或阶段的文件，并记录能反映干系人的需要和期望的初步要求的过程。在多阶段项目中，这一过程可用来确认或优化在以前的制定项目章程过程中所做的相关决策。
2、识别干系人 识别干系人是识别所有受项目影响的人或组织，并记录其利益、参与情况和影响项目成功的过程。 二、规划过程组 3、制定项目管理计划 制定项目管理计划是对定义、编制、整合和协调所有子计划所必需的行动进行记录的过程。项目管理计划是关于如何对项目进行规划、执行、监控和收尾的主要信息来源。 4、收集需求 收集需求是为实现项目目标而定义并记录干系人的需求的过程。
5、定义范围 定义范围是制定项目和产品的详细描述的过程。 6、创建工作分解结构（WBS） 创建工作分解结构是把项目可交付成果和项目工作分解成较小的、更易于管理的组成部分的过程。 7、定义活动 定义活动是识别为完成项目可交付成果而需采取的具体行动的过程。
交流伺服电机选型手册范本
ST系列交流伺服电机型号编号说明 1: 表示电机外径,单位:mm。 2：表示电机是正弦波驱动的永磁同步交流伺服电机。 3：表示电机安装的反馈元件，M—光电编码器，X—旋转变压器。 4：表示电机零速转矩，其值为三位数×，单位：Nm。 5：表示电机额定转速，其值为二位数×100，单位：rpm。 6：表示电机适配的驱动器工作电压，L—AC220V，H—AC380V。 7：表示反馈元件的规格，F—复合式增量光电编码器（2500 C/T），R—1对极旋转变压器。 8：表示电机类型，B—基本型。 9：表示电机安装了失电制动器。 SD系列交流伺服驱动器型号编号说明 1：表示采用空间矢量调制方式（SVPWM）的交流伺服驱动器 2：表示IPM模块的额定电流（15/20/30/50/75A） 3：表示功能代码（M：数字量与模拟量兼容） ●交流伺服电机与伺服驱动器适配表 ST系列电机主要参数 适配驱动器 ST系列电机ST系列电机 电机型号额定转矩: 额定转速 额定功率外形尺寸零售价(元) 110ST-M02030 2 Nm3000rpm SD15M SD20MN SD30MN SD50MN SD75MN 】 110×110×158 1500 110ST-M04030 4 Nm3000rpm110×110×1851700 110ST-M05030@ 5 Nm 3000rpm110×110×2001800 110ST-M06020 6 Nm2000rpm110×110×2171900 110ST-M06030 6 Nm3000rpm110×110×2171900 & 130ST-M04025 4 Nm2500rpm130×130×1631800 130ST-M0502 5 5 Nm2500rpm< 130×130×1712100 130ST-M06025 6 Nm2500rpm130×130×181( 2400
伺服电机速度环、位置环、扭矩环的控制原理
运动伺服一般都是三环控制系统，从内到外依次是电流环、速度环、位置环。 1、电流环：电流环的输入是速度环PID调节后的那个输出，电流环的输入值和 电流环的反馈值进行比较后的差值在电流环内做PID调节输出给电机，“电流环的输出”就是电机的每相的相电流，“电流环的反馈”不是编码器的反馈而是在驱动器内部安装在每相的霍尔元件（磁场感应变为电流电压信号）反馈给电流环的。电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在系统进行速度和位置控制的同时系统也在进行电流/转矩的控制以达到对速度和位置的相应控制。 2、速度环：速度环的输入就是位置环PID调节后的输出以及位置设定的前馈值， 速度环输入值和速度环反馈值进行比较后的差值在速度环做PID调节（主要是比例增益和积分处理）后输出到电流环。速度环的反馈来自于编码器的反馈后的值经过“速度运算器”得到的。速度环控制包含了速度环和电流环。 3、位置环：位置环的输入就是外部的脉冲，外部的脉冲经过平滑滤波处理和电 子齿轮计算后作为“位置环的设定”，位置环输入值和来自编码器反馈的脉冲信号经过偏差计数器的计算后的数值在经过位置环的PID调节（比例增益调节，无积分微分调节）后输出和位置给定的前馈值的和构成速度环的给定。 位置环的反馈也来自于编码器。位置控制模式下系统进行了3个环的运算，系统运算量大，动态响应速度最慢。 编码器安装于伺服电机尾部，它和电流环没有任何联系，他采样来自于电机的转动而不是电机电流，和电流环的输入、输出、反馈没有任何联系。而电流环是在驱动器内部形成的，即使没有电机，只要在每相上安装模拟负载（例如电灯泡）电流环就能形成反馈工作。 三种控制模式 位置控制：通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的数量来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。 速度模式：通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中
伺服电机编码器
伺服电机编码器 伺服电机编码器是安装在伺服电机上用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速的一种传感器，从物理介质的不同来分，伺服电机编码器可以分为光电编码器和磁电编码器，另外旋转变压器也算一种特殊的伺服编码器，市场上使用的基本上是光电编码器，不过磁电编码器作为后起之秀，有可靠，便宜，抗污染等特点，有赶超光电编码器的趋势。 基本信息 ?中文名称 伺服电机编码器 ?OC输出 三极管输出 ?推挽输出 接口连接方便 ?分类 abz uvw 目录1原理 2输出信号 3分类 4正余弦 5维修更换 6注意事项 7选型注意 8订货代码 原理 伺服编码器这个基本的功能与普通编码器是一样的，比如绝对型的有A,A反，B， B反，Z，Z反等信号，除此之外，伺服编码器还有着跟普通编码器不同的地方，那就是伺服电机多数为同步电机，同步电机启动的时候需要知道转子的磁极位置，这样才能够大力矩启动伺服电机，这样需要另外配几路信号来检测转子的当前位置，比如增量型的就有UVW等信号，正因为有了这几路检测转子位置的信号，伺服编码器显得有点复杂了，以致一般人弄不懂它的道理了，加上有些厂家故意掩遮一些信号，相关的资料不齐全，就更加增添了伺服电机编码器的神秘色彩。 由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。 分辨率-编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。 输出信号 1、OC输出:就是平常说的三极管输出，连接需要考虑输入阻抗和电路回路问题. 2、电压输出:其实也是OC输出一种格式，不过内置了有源电路. 3、推挽输出:接口连接方便，不用考虑NPN和PNP问题. 4、差动输出:抗干扰好，传输距离远，大部分伺服编码器采用这种输出. 分类 增量编码除了普通编码器的ABZ信号外，增量型伺服编码器还有UVW信号，国产和早期的进口伺服大都采用这样的形式，线比较多。 增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。 解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。 比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。 这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置)，于是就有了绝对编码器的出现。 绝对型旋转光电编码器，因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆，已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。 绝对编码器码盘上有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从
伺服系统的扭矩控制
伺服系统的扭矩控制(Toque Control)和速度控制(Velocity Control)? 作者：不详来源：互联网 一般定位上的伺服系统之伺服马达控制方式可分为扭矩控制(Toque Control)及速度控制(Velocity Control)两类,这两种控制方式都需要控制器和驱动器一起配合才有办法动作,扭矩控制定位时,速度增益是在控制器上调整,驱动器只要把命令转换成马达相对的输出扭矩即可,而速度控制定位时,速度增益是在驱动器上调整,驱动器要把命令转换成马达相对的转速输出.两者方式详细说明如下:所谓的扭矩控制就(Toque Control)是伺服控制器输出的+/- 10V 电压命令到伺服驱动器上所代表的是要控制伺服马达扭矩的大小,正电压越大代表控制马达的正向输出扭矩越大,负电压越大代表控制马达的逆向输出扭矩越大, 若命令电压为0V时则表示马达没有输出扭矩,在动作时,控制器会先输出扭矩控制命令给驱动器,驱动器会根据这命令控制马达的输出扭矩,而控制器同时根据外部编码器(一般皆安装在马达尾端) 回授来决定输出的扭矩命令是否要加强或是减弱,然后连续重复执行这种动作以达到定位位置.这种控制方式对控制器本身来说会比较复杂一点,因为速度增益要在控制器上做调整,多了一项参数要执行,而驱动器上则较为简单,至要把输入的控制命令转换成马达相对的扭矩输出即可,不需要考虑扭力是否足够负荷外部负载,这问题是由控制器那边去考虑的,所以这类的伺服驱动器一般都只是单纯的马达电流比例控制而已. 扭矩控制方式的优点是可以在控制器上随时改变马达的输出扭矩大小而不需要在驱动器上做硬性的调整,这种灵活的扭矩控制方式可以在某些场合上达到特
关于伺服系统的一些基本概念
关于伺服系统的一些基本概念 1.评价伺服系统技术水平的主要指标 （1）功率变化率：功率变化率就是从能量观点，希望伺服电机在指定信号的作用下尽可能快的将输入电能转换为机械能，实现所期望的机械运动，实现快速响应。 功率变化率定义如下： Pr=dp/dt 其中：p=Tω Pr=d(Tω)/dt=Tdω/dt 其中：T=Jdω/dt，dω/dt=T/J Pr = T2 / J 伺服电机的功率变化率与伺服电机的最高转速的峰值扭矩T和转子的转动惯量有关。 Kollmorgen公司的GoldLine系列直流无刷伺服电机的功率变化率比其它公司的伺服电机高出4—10倍。这是因为Kollmorgen公司的转矩角控制专利技术使Kollmogen伺服电机的转矩-转速特性几乎为矩形，而其它公司的伺服电机的转矩-转速特性近乎三角形。 （2）单位电动机重量的功率（转矩）输出：这个指标反映伺服电机的磁极材料和铁心材料磁性能的好坏，绕组的绝缘等级的高低，轴和壳体材料机械强度的大小。这个指标对用于航天/航空领域的伺服电机非常重要。Kollmorgen伺服电机的主要优势就在于单位电机重量的输出功率（转矩）大。与其它公司的伺服电机比，尺寸小，重量轻。 （3）转矩/惯量比：反映伺服电机的加/减速能力。Kollmorgen的小惯量伺服电机具有很高的加/减速能力，用于振动攻丝振动频率可达60 Hz。IL无铁心系列直线电机的最大加速度可达55—60 g（g位重力加速度：9.8 m/s2）；IC系列有铁心直线电机的最大加速度可达15—25 g。 （4）转矩脉动：伺服电机运行时，转矩的脉动对速度环是一种负载扰动，将引起电机速度的波动。特别是伺服电机低速运行时，由转矩脉动引起的速度波动直接影响系统的低速性能和调速范围。 伺服电机的转矩脉动主要是由谐波转矩引起的。产生谐波转矩的因素很多：有由定子铁心的槽产生的“齿谐波”转矩；有由有限的换向片数（直流有刷电机）或有限的转子位置的采样点数（直流无刷电机）产生的“换向谐波”转矩；有由磁场非矩形分布（对直流有刷电机或方波电流驱动的直流无刷电机）或非正弦分布（对正弦波电流驱动的直流无刷电机）产生的“磁场分布谐波”转矩。这些谐波转矩迭加在输出转矩上，产生转矩脉动。 Kollmorgen采用了许多技术来减小转矩的脉动：利用定子铁心迭片的“斜槽”来减小“齿谐波”转矩；利用转子磁极的形状获得近似正弦的磁场分布，减小“磁场分布谐波”转矩；对正弦波电流驱动的GoldLine系列直流无刷伺服电机增加转子位置的采样点数来减小“换向谐波”转矩。因此，Kollmorgen伺服电机的转矩脉动小，低速性能好，调速范围大。 2.伺服系统的可靠性 系统的可靠性是在规定的条件下和规定的时间内完成所要求的功能的能力。伺服系统的可靠性包括伺服电机的可靠性和伺服放大器与伺服电源的可靠性两部分。
交流伺服电机规格型号一览表
序号规格型号 额定 输出功率 (W) 额定 转矩 (N?m) 额定 转速 (rpm) 额定 相电流 (A) 适配驱动器 MS-A MS-E TS-A TS-C HS-A 1 40CB010C-500000 100 0.3 2 3000 1.0 MS0010E 2 60CB020C-500000 200 0.64 3000 1.27 MS0010A MS0020A MS0040E TS0020A22 HS0020A 3 60CB040C-500000 400 1.27 3000 2.8 MS0040A MS0040E TS0040A22 HS0040A 4 60CB060C-500000 600 1.91 3000 3. 5 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 5 60CB020C-020000 200 0.64 3000 1.27 MS0010A MS0020A MS0040E TS0020A22 HS0020A 6 60CB040C-020000 400 1.2 7 3000 2.50 MS0040A MS0040E TS0040A22 HS0040A 7 60CB060C-200000 600 1.91 3000 3.73 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 8 60CB040C-300000 400 1.27 3000 2.8 MS0040A MS0040E TS0040A22 HS0040A 9 80CB075C-500000 750 2.39 3000 4.4 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 10 80CB100C-500000 1000 3.18 3000 4.5 MS0100E TS0100A22 HS0100A 11 80CB050C-200000 500 1.59 3000 3.23 MS0075A MS0040E TS0075A22 HS0075A 12 80CB075C-020000 750 2.39 3000 4.78 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 13 80CB100C-200000 1000 3.18 3000 6.34 MS0100E TS0100A22 HS0100A 14 90CB075C-700000 750 2.39 3000 3.58 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 15 110MB040A-001000 400 3.82 1000 2.0 MS0040A MS0075E TS0040A22 HS0040A 16 110MB060D-001000 600 4.0 1500 2.6 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 17 110MB075D-001000 750 5.0 1500 3.2 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 18 110MB075B-001000 750 3.58 2000 3.2 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 19 110MB075D-501000 750 5.0 1500 4.8 MS0075A MS0075E TS0075A22 HS0075A 20 110MB100B-501000 1000 5.0 2000 5.5 MS0075E TS0100A22 HS0100A 21 110MB120B-501000 1200 6.0 2000 6.0 MS0100E TS0150A32 TS0150C32HS0150A 交流伺服电机规格型号一览表（220V）
项目管理PMP输入输出联想记忆
项目管理输入输出联系记忆 综述九大领域 项目管理的输入输出非常难记，原因在于理解起来也经不去推敲，故整理一个联想记忆版本，通过联想把输入输出都串起来达到记忆的目的，既然是联想，里面的内容逻辑只是为了好记，并无正确与否，请大家原谅。 五大过程组过程数分布记忆法：启动（2个）、规划（20个）、执行（8个）、监控（10个）、收尾（2个）。我们只需要记住中间过程组（执行过程组）包含8个过程，一头一尾，即第一个过程组（启动过程组）和最后一个过程组（收尾过程组）所包含的过程数是一样的，都是2个；执行过程组之前的过程组（规划过程组）和之后的过程组（监控过程组）所包含的过程数是2倍的关系，这样就轻松记住了五大过程组的过程数分布。2-20-8-10-2 九大知识领域过程数分布记忆法：整合管理（6个）、范围管理（5个）、时间管理（6个）、成本管理（3个）、质量管理（3个）、人力资源管理（4个）、沟通管理（5个）、风险管理（6个）、采购管理（4个）。要记忆九大知识领域过程数的分布，我们可以采用顺口溜的形式，进行分段记忆（656<对称>33<相同>456<连续>4<连续数字串的第一个数字>），就记住了。 656-33-456-4！ 项目人力资源管理、项目沟通管理、项目采购管理这三个知识领域是为了协调资源，相当于我们项目的柱子，是支撑。 项目风险管理是为了防患于未然，相当于我们项目的房顶。 项目整体管理是为了让项目的干系人目标一致，相当于一个梯子，项目经理正在这个梯子上进行沟通协调。这个比喻的模型如下图所示。 这9个知识领域怎么记忆呢？如下图： 在1958年5月，在北京召开的党的八大二次会议根据毛泽东的创意，通过了“鼓足干劲、力争上游、 多快好省地建设社会主义”的总路线。可以看出毛主席早在1958年就提出了项目的四大目标，也是项目管理的四个基本知识领域，“多”代表我们项目的范围目标，“快”代表我们项目的进度目标，“好”代表我们项目的质量目标，“省”代表我们项目的费用成本目标。 这下九大知识领域都记住了吧
pmbok输入输出和工具与技术
项目管理知识体系指南（第六版） 输入输出和工具与技术 ｂｙ 未尝不可 ２０１８．０８．２９
图 4-1项目整合管理概述
4.1 制定项目章程 制定项目章程是编写一份正式批准项目并授权项目经理在项目活动中使用组织资源的文件的过程。本过程的主要作用是，明确项目与组织战略目标之间的直接联系，确立项目的正式地位，并展示组织对项目的承诺。本过程仅开展一次或仅在项目的预定义点开展。图 4-2 描述本过程的输入、工具与技术和输出。 图 4-2制定项目章程：输入、工具与技术和输出 4.2 制定项目管理计划 制定项目管理计划是定义、准备和协调项目计划的所有组成部分，并把它们整合为一份综合项目管理计划的过程。本过程的主要作用是，生成一份综合文件，用于确定所有项目工作的基础及其执行方式，它仅开展一次或仅在项目的预定义点开展。图 4-4 描述本过程的输入、工具与技术和输出。 图 4-4制定项目管理计划：输入、工具与技术和输出
4.3 指导与管理项目工作 指导与管理项目工作是为实现项目目标而领导和执行项目管理计划中所确定的工作，并实施已批准变更的过程。本过程的主要作用是，对项目工作和可交付成果开展综合管理，以提高项目成功的可能性。本过程需要在整个项目期间开展。图 4-6 描述本过程的输入、工具与技术和输出。 图 4-6指导与管理项目工作：输入、工具与技术和输出 4.4 管理项目知识 管理项目知识是使用现有知识并生成新知识，以实现项目目标，并且帮助组织学习的过程。本过程的主要作用是，利用已有的组织知识来创造或改进项目成果，并且使当前项目创造的知识可用于支持组织运营和未来的项目或阶段。本过程需要在整个项目期间开展。图 4-8 描述本过程的输入、 工具以及技术和输出。 图 4-8管理项目知识：输入、工具与技术和输出
基于伺服电机转矩模式的动态力矩测试系统
第26卷第8期2009年8月 机 电 工 程 Mechanical &Electrical Engineering Magazine Vol .26No .8 Aug .2009 收稿日期:2008-12-08 作者简介:李 保(1981-),男,河南新乡人,主要从事机电一体化设备程序设计、嵌入式系统开发等方面的研究.E 2mail:libao1982@https://www.wendangku.net/doc/2b11036620.html, 基于伺服电机转矩模式的动态力矩测试系统 李 保,王长华,倪森祥 (浙江省机电设计研究院有限公司,浙江杭州310003) 摘 要:为测试阻尼稳速展开机构的稳速能力和带负载特性,采用了基于CANopen 协议的力矩传感器 及工作于转矩模式下的交流伺服电动机,由工控机及可编程序控制器(P LC )调节转矩大小,实现了对展开机构角度2输出力矩曲线和展开机械2转速曲线的动态测试。试验结果表明,该系统能够对阻尼稳速展开机构特性进行高精度地评测。关键词:交流伺服电机;负载特性;转矩中图分类号:TP383.4 文献标识码:A 文章编号:1001-4551(2009)08-0079-04 D ynam i c m o m en t testi n g syste m ba sed on AC servo m otor torque con trol m ode L IBao,WANG Chang 2hua,N I Sen 2xiang (Zhejiang Institute of M echanical &Electrical Engineering Co .L td .,Hangzhou 310003,China ) Abstract:A i m ing at testing fixed 2s peed and driving l oad character of fixed 2s peed da mp ing t o expand machine,t orque transducer based on C ANopen p r ot ocol and AC servo mot or operated at t orque contr ol mode were used,the AC servo mot or mode s witch and l oad were contr olled by PC and P LC .Charts of expanding angle 2out put with t orque and expanding angle 2s peed were tested with high p recisi on .The test results indicate that the syste m can comparatively p recise evaluate the character of fixed 2s peed da mp ing t o expand machine . Key words:AC servo mot or;l oad character;t orque 0 引 言 应某航天研究所要求设计一个在不同环境条件下,能够对阻尼稳速展开机构各项性能指标测试的仪器。测试仪能自动收拢机构和释放机构,同时测试仪还能使机构加设定的负载力矩展开。因此,系统需要有收拢机构时的驱动源和机构展开时的负载源。由于交流伺服 电机[1] 具有体积小、重量轻、大转矩输出、低惯量和良好的控制性能等优点,同时有些交流伺服电动机具有多种工作模式,因此在该动态力矩测试系统中,驱动源和负载源的主要部件都采用了交流伺服电机。 基于此,本研究主要介绍基于伺服电机转矩模式的动态力矩测试系统。 1 力矩测试和控制系统 整个测控系统分为伺服电动机控制部分和力矩角 度测量部分,其中各种传感器测量信号通过US B [2] 接入工控机,整个力矩测控系统如图1所示 。 图1 力矩测控系统结构图 本系统中的P LC 选取三菱公司FX 1N 型,具有晶体管输出并带高速脉冲输出端。电动机选择三菱公司MR 2J3系列交流伺服电机和配套的MR 2J32350A 伺服放 大器 [3] 。交流伺服电动机输出功率为3.5k W ,它具有 位置、速度控制模式和转矩控制模式。伺服放大器具有多个电隔离的开关量输入/输出口和脉冲量输入/输出
1FK7伺服电机 安装尺寸图
Synchronous motors Dimensional drawings 1FK7 Compact motors without/with DRIVE-CLiQ 7/167 Siemens NC 61 · 2010 7 ■Dimensional drawings For motor Dimensions in mm (inches) Encoder system:Resolver Absolute encoder EnDat 16 S/R / 15 bit (16 S/R)without brake with brake Shaft height Type DIN IEC a 1P b 1N c 1LA e 1M f AB f 1T g 2–h H i 2–s 2S k LB o 1–o 2–k LB o 1–o 2–1FK7 Compact, type of construction IM B5, natural cooling, with connector, without/with brake 20 1FK7011-5– 30(1.18) 7 (0.28) 46(1.81) 40(1.57) 2.5(0.10) 65.5(2.58) 20(0.79) 18(0.71) 4.5(0.18) 140(5.51)89(3.50)118(4.65)140(5.51)89(3.50)118(4.65)1FK7015-5165(6.50)114(4.49)143(5.63)165(6.50)114(4.49)143(5.63)281FK7022-5–40(1.57)10(0.39)63(2.48)55(2.17) 2.5(0.10)75(2.95)27.5(1.08)20(0.79) 5.4(0.21)153(6.02)95(3.74)128(5.04)175(6.89)95(3.74)150(5.91)36 1FK7032-592(3.62) 60(2.36) 8 (0.31) 75(2.95) 72(2.83) 3 (0.12) 81(3.19) 36(1.42) 30(1.18) 6.5(0.26) 150(5.91)90(3.54)125(4.92)175(6.89)90(3.54)149(5.87)1FK7034-5175(6.89)115(4.53)150(5.91)200(7.87)115(4.53)174(6.85)48 1FK7040-5120(4.72) 80(3.15) 10(0.39) 100(3.94) 96(3.78) 3 (0.12) 90(3.54) 48(1.89) 40(1.57) 7 (0.28) 134(5.28)73(2.87)106(4.17)163(6.42)73(2.87)135(5.31)1FK7042-5162(6.38)101(3.98)134(5.28)191(7.52)101(3.98)163(6.42)63 1FK7060-5155(6.10) 110(4.33) 10(0.39) 130(5.12) 126(4.96) 3.5(0.14) 105(4.13) 63(2.48) 50(1.97) 9 (0.35) 157(6.18)94(3.70)126(4.96)200(7.87)94(3.70)169(6.65)1FK7063-5 202(7.95) 139(5.47) 171(6.73) 245(9.65) 139(5.47) 214(8.43) Encoder system: Incremental encoder Absolute encoder sin/cos 1 V pp / 22 bit (2048 S/R) EnDat 2048 S/R / 22 bit (2048 S/R) EnDat 512 S/R / 20 bit (512 S/R)EnDat 32 S/R / 16 bit (32 S/R)DE shaft extension without brake with brake Shaft height Type k LB o 1–o 2–k LB o 1–o 2–d D d 6–l E t GA u F 20 1FK7011-5155 (6.10)89(3.50)118(4.65)155(6.10)89(3.50)118(4.65)8 (0.31) – 18(0.71) 8.8(0.35) 2 (0.08) 1FK7015-5180 (7.09) 114(4.49)143(5.63)180(7.09)114(4.49)143(5.63)281FK7022-5178 (7.01)95(3.74)128(5.04)200(7.87)95(3.74)150(5.91)9 (0.35)M320(0.79)10.2(0.40)3 (0.12)36 1FK7032-5175 (6.89)90(3.54)125(4.92)200(7.87)90(3.54)149(5.87)14(0.55) M5 30(1.18) 16(0.63) 5 (0.20) 1FK7034-5200 (7.87) 115(4.53)150(5.91)225(8.86)115(4.53)174(6.85)48 1FK7040-5155 (6.10)73(2.87)106(4.17)184(7.24)73(2.87)135(5.31)19(0.75) M6 40(1.57)21.5(0.85)6 (0.24) 1FK7042-5182 (7.17) 101(3.98)134(5.28)211(8.31)101(3.98)163(6.42)63 1FK7060-5180 (7.09)94(3.70)126(4.96)223(8.78)94(3.70)169(6.65)24(0.94) M8 50(1.97)27(1.06)8 (0.31) 1FK7063-5225 (8.86) 139(5.47) 171(6.73) 268(10.55) 139(5.47) 214(8.43) Natural cooling
反作用力矩测试装置力矩伺服控制系统设计
第１３卷增刊Ｉ２００９年１１月 电机与控制学报 ＥＬＥＣＴＲＩＣＭＡＣＨＩＮＥＳＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬ Ｖ０１．１３ ＮＯＶ． Ｓｕｐｐｌ．Ｉ ２００９ 反作用力矩测试装置力矩伺服控制系统设计 邹继斌，陈霞 （哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院，黑龙江哈尔滨１５０００１） 摘要：针对反作用力矩测试装置的控制要求，采用设计恒值调节系统的方法设计一种力矩伺服控制系统。实现输出力矩与被测力矩的有效跟随。通过分析反作用力矩测试装置中力矩器的原理，建立在阶跃力矩作用下力矩响应和位置响应的三阶传递函数模型，通过仿真方法分析模型中参数与力矩随动指标和位置抗扰指标的关系。在此基础上根据两个指标选择参数，确定位置响应的传递函数模型。综合考虑系统的位置抗扰性和力矩随动性设计ＰＩＤ控制器。实验结果表明，根据扰动作用下位置响应的三阶传递函数模型设计的控制器，能够满足系统要求的控制指标。 关键词：反作用力矩测试；恒值调节；抗扰性设计 中图分类号：ＴＰ２７２文献标志码：Ａ文章编号：１００７—４４９Ｘ（２００９）增１—０１７３—０５ Ｔｏｒｑｕｅｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｔｏｒｑｕｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄｅｖｉｃｅ ＺＯＵＪｉ—ｂｉｎ，ＣＨＥＮＸｉａ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｔｏｒｑｕｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄｅｖｉｃｅ，ａｔｏｒｑｕｅ８ｅｒｖｏｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＷＯ．８ｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｕｓｔｈｅｏｕｔｐｕｔｔｏｒｑｕｅｒｅ—ｓｐｏｎｄｓｔｏｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｔｏｒｑｕｅｑｕｉｃｋｌｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｅｌｙ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｔｏｒｑｕｅｒ，ｔｈｅｔｈｉｒｄｏｒｄｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｏｒｑｕｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｔｅｐｔｏｒｑｕｅｉｎｐｕｔｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎｉｎｄｅｘａｎｄｔｏｒｑｕｅｓｅｒｖｏｉｎｄｅｘｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｗｅｒｅｃｈｏｓｅｎ，ａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．ＡｎｄｔｈｅＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＷａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｏｒｑｕｅｔｒａｃｋｉｎｇｐｅｒ－ｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｅｄｕｐｏｎｔｈｅｔｈｉｒｄｏｒｄｅｒｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅ—ｓｐｏｎｓｅｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅａｃｔｉｏｎｔｏｒｑｕｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｃｏｎｓｔａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ Ｏ引言 反作用力矩测试装置是利用反作用力法和平衡力法设计的力矩测试系统［１ｑ】。适用于测量飞轮等无外伸转轴电机的输出力矩。测试装置的控制系统为位置恒值调节系统，通过控制装置位置不变，达到测量力矩的目的。 恒值调节系统的综合目标是降低扰动对系统输出量的影响，提高系统的抗干扰性。提高系统的抗扰性设计有扰动观测器、自适应鲁棒控制、基于模型的扰动抑制等方法【４。９】，其本质是在传统位置闭环的基础上，引出某些反馈经过算法以补偿扰动，提高系统的抗扰性。文献［９］指出上述三种方法中，输出对扰动的传函（以下简 收稿日期：２００９—０３—０９ 作者简介：邹继斌（１９５７一），男．教授，博士生导师，研究方向为一体化电机； 陈霞（１９８０一），女，博士研究生，研究方向为飞轮电机及其驱动控制技术。万方数据
力矩伺服电机简介
力矩伺服电机(转载)源自https://www.wendangku.net/doc/2b11036620.html,/thread-974323-1-1.html 觉得非常有用，装给大家一起学习。。。没有侵权的意思。。 [ 2008/8/9 19:49:43 | Author: 教主 ] 力矩伺服电机指永磁无刷转矩电机。 这种永磁同步电动机取消了附加电力传动元件，还采用了适合于高阶转矩的最先进设计，比以往的电机更强大更有效。 为了适应不同的需求，各种各样配置的电动机应运而生。直接驱动的永磁（PM）转矩电机便是最常见的一种典型电机类型，具有较大的直径—长度比和数量众多的磁极对这两个特性，实现对产生的转矩的优化。这种相对的低转速电机，通常以低于每分钟1,000转的速率运行，分为无框与全框两种形式。 直接驱动旋转式（DDR）无刷（同步）电机结合了这几个设计的优点，以实现各种既定功能。直接驱动就是意味着在电机和受驱动负载之间，没有任何电力传动元件实现高速运动，这样做的好处便是没有后冲并具可以获得优良的静态或动态负载稳定度，以实现对运动的精确控制。在转子上粘有大量的永磁体，磁极成对出现，可以产生较大的转矩。直接驱动转矩电机一般体积都很大（有些模型直径超过1米），而市场上也有小型的出售。目前高端市场上，峰值超过20,000牛米（14,750磅－力－英尺）也已经挺常见了。 如图，这是个旋转工作台，直接驱动转矩电机技术简化机械设计，也保证了 更高的运动准确性，解决了在变速箱和驱动带上可能丢失信号的问题。 大直径，多磁极 博世力士乐公司指出了DDR转矩电动机的其他优点，如：更好的负载惯性匹
配，便于控制，低噪音干扰，简化机械设计（参见“简化设计”图）等。博世力士乐公司的电力驱动控制部的机床生产经理，Karl Rapp提到，经验证：磁极对越多，转子的直径越长，产生的转矩越大。除此以外，磁场定位的精确度、定子槽孔的配置、线圈绕制方法和气隙的设计可以把转矩的波动降低到最小。“转矩的稳定度在高级的研工/磨工等应用中要求很高。”，Rapp说。 丹纳赫传动公司同样是利用大直径以及较多的磁极对数，这两个直接驱动电机的独特特性。丹纳赫传动公司的产品经营主管Tom England解释道，转矩和转子的直径成平方比，和转子的长度成正比。“磁极对数越多，铜质绕组中产生的转矩更大，产生的磁性功效更高”。 DDR转矩电动机有两种经典模式。“无框架”模式包括一个环形的转子和一套定子设备，用户需将这些装置设计到机械结构中去。当然，反馈、连接器和冷却装置也是必需配备的，像England所说的，这些都需要严密的设计和集体的努力。无框架电机的薄环结构可以放入一个大的空心管轴。“全框架”模式DDR 电机包括一个支架，若干轴承，或一个规则轴或空心轴。“然而，如果机器已经有轴承，全框架电机就不会启动，因为三个（或三个以上）轴承在同一行会导致轴承失效。” 近来，丹纳赫传动开始采用不同的方法，开发第三种增强型的DDR电机模型，集两者之精华，而去之糟粕。改进后的DDR我们称之为模块化驱动旋转伺服电机（或CDDR），这些转矩电机保留了原有电机高磁极对数和大直径的特性，但没有轴承。“转子由顾客的轴承支撑，从而，简化设计，方便装卸，不需要拆开机器就可以把电机移除。”，England评论说。 在丹纳赫传动看来，以往的DDR电机的缺陷在于应用困难，费用过高。England对这种技术做了这样的评论，“模块式DDR技术的实现已经解决了这些问题。它使得直接驱动技术可以用于简单机械，也同样适用于经典的，更高性能的伺服应用”。今天，采用CDDR技术的电机在包装业，饲养业，炼钢业，印刷业和医疗设备中都得到了一定的应用。 转矩密度，强有力的磁场 西门子认为高转矩密度是设计转矩电动机产品的主要部分。转矩的两个主要参数：转子直径和电机长度——这些电机的物理性能。西门子能源&自动化（E&A）公司自动控制及电机控制部门伺服电动机的产品经理Ralph Baran提到电机中的这个规律：转子直径的大小直接影响转矩的输出，两者成平方比；而长度的大小和转矩的输出大小仅仅成正比。所以，转矩电机一般采用大直径但长度较短的方式。 Baran解释说，同步电机的转矩密度大小，主要受永久性磁铁的磁力的影响。西门子在全框架式和无框架式的（内置）转矩电机中采用钕-铁-硼（Nd-Fe-B）磁铁（稀土元素制成的磁铁被认为是最有效的，磁性最好的磁铁）。 影响转矩密度大小的另一个因素是设计中的磁极对数。磁极对数越多，转矩密度越大，但是，这个规则只在磁极对数较少的情况下有效。Baran说，增大转矩可以通过增加磁极对数来实现，例如当电机体积保持不变的情况下，磁极对从四对变成八对转矩明显变大，但接下来转矩的变化会越来越小，从32对变为46对所获得的增量，远远小于从4对变成8对而获得的增量。他说，“但根据以往的经验，在对数小于30时，增加磁极对数仍然是一个改变转矩密度大小的重要