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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FMC8

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CIMS19

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CNC25

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