【正文】 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而在銑床則是旋轉(zhuǎn)刀具，實(shí)際上控制了刀具與工件的之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，控制切削速度或切削力，稱之為主軸伺服系統(tǒng)。在數(shù)控設(shè)備中伺服系統(tǒng)是指機(jī)床移動(dòng)部件的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是將數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的脈沖控制量，經(jīng)過(guò)伺服系統(tǒng)的放大電路功率放大作用，將弱電轉(zhuǎn)變成可執(zhí)行的強(qiáng)電，操作機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)，也是與普通設(shè)備最大區(qū)別之一，數(shù)控系統(tǒng)代替了人的大腦與思維，而伺服系統(tǒng)相當(dāng)于代替了人的手工操作的動(dòng)作，在目前最常用中高檔數(shù)控設(shè)備中，為了保證機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)的快速反應(yīng)和定們的準(zhǔn)確，對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行必要的測(cè)量與控制脈沖量的修正，在數(shù)控機(jī)床中很多位置還設(shè)定了檢測(cè)系統(tǒng)，并將檢測(cè)結(jié)果反饋到控制系統(tǒng)中，通過(guò)一系列的控制管理軟件，運(yùn)算調(diào)整原有的控制量，再經(jīng)伺服系統(tǒng)共同進(jìn)行操縱機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)數(shù)控設(shè)備的閉環(huán)伺服系統(tǒng)的控制，應(yīng)而數(shù)控設(shè)備的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)主要取決于伺服系統(tǒng)。開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)一般用于老設(shè)備改型、經(jīng)濟(jì)性或簡(jiǎn)易數(shù)控設(shè)備中、檔次屬于低檔；半閉環(huán)伺服系統(tǒng)也只在開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)、基本上用于中低檔數(shù)控設(shè)備；閉環(huán)伺服系統(tǒng)在目前情況下應(yīng)用最廣泛、最常見(jiàn)的數(shù)控設(shè)備中，一般用于中高檔數(shù)控設(shè)備；而混合環(huán)伺服系統(tǒng)在目前因?yàn)榫容^高、成本較高和維護(hù)調(diào)試較為困難等等原因，基本上用于高檔的數(shù)控設(shè)備中。驅(qū)動(dòng)控制單元主要的任務(wù)是將由將前方比較控制環(huán)節(jié)來(lái)的控制模擬量，有時(shí)也稱控制的脈沖量，經(jīng)過(guò)一系列的放大電路，轉(zhuǎn)化成強(qiáng)電流的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)形式是執(zhí)行元件所需的可執(zhí)行信號(hào)，并將這些信號(hào)由控制中的各個(gè)管理軟件輸出到各個(gè)執(zhí)行元件。反饋檢測(cè)系統(tǒng)將機(jī)床的工作臺(tái)的運(yùn)行的實(shí)際位置以及速度等進(jìn)行檢測(cè)，并將這些結(jié)果以電平信號(hào)反饋到比較控制環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的普通設(shè)備比較常見(jiàn)的問(wèn)題有剛性不足、抗振性差、熱變形在、滑動(dòng)面的摩擦阻力大以及傳動(dòng)元件之間存在間隙等，而在數(shù)控機(jī)床里在這些方面得到很大的改進(jìn)，在結(jié)構(gòu)支承部件、主軸傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)以及輔助功能等部件的結(jié)構(gòu)都有獨(dú)特的設(shè)計(jì)。第二章 FANUC系統(tǒng)操作面板操作面板主要有：操作機(jī)床的各個(gè)控制開(kāi)關(guān)、功能的開(kāi)關(guān)、與加工有關(guān)開(kāi)關(guān)、數(shù)字與字符的鍵盤(pán)區(qū)和機(jī)床工件狀態(tài)指示燈和報(bào)警指示燈。⑵主軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，此開(kāi)關(guān)共有三個(gè)：正轉(zhuǎn)、停止、反轉(zhuǎn)，這些開(kāi)關(guān)的使用，必須在機(jī)床的內(nèi)存中已有主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的指令后才能有效，一般情況，在機(jī)床開(kāi)機(jī)后都應(yīng)先將功能選擇開(kāi)關(guān)切換到MDI狀態(tài)，輸入如M03 S500等命令并運(yùn)行此命令，以后上述的三個(gè)開(kāi)關(guān)按下后相當(dāng)于執(zhí)行M0M0M04指令，顯然在MDI狀態(tài)輸入并執(zhí)行如S500也可以，但只有這樣的命令，主軸是不運(yùn)轉(zhuǎn)，只是將S500的指令駐留在內(nèi)存，當(dāng)以后執(zhí)行碰到程序中的M03等指令，才會(huì)真正執(zhí)行的主軸按S500運(yùn)轉(zhuǎn)的工作，應(yīng)引起注意的：在運(yùn)行一個(gè)程序后，需要重新使用機(jī)械式碰數(shù)棒或?qū)み吰鳎仁故羌t外線尋邊器也一樣），光按下正轉(zhuǎn)指令，主軸是按最后一次的S指令值執(zhí)行，這樣如果程序中的S指令值超過(guò)S300轉(zhuǎn)時(shí)，可以肯定這樣的操作會(huì)對(duì)尋邊器造成損壞，尤其是機(jī)械式碰數(shù)棒，會(huì)將該棒中的彈簧在離心力的作用下拉長(zhǎng)而損壞。⑶冷卻開(kāi)關(guān)，這個(gè)開(kāi)關(guān)有的系統(tǒng)必須要有執(zhí)行M07或M08指令后，才能起作用，有的系統(tǒng)設(shè)置可能無(wú)需M07和M08的執(zhí)行而直接操縱冷卻馬達(dá)進(jìn)行冷卻液的輸送，這個(gè)開(kāi)關(guān)的設(shè)置方便了操作工在零件加工過(guò)程中暫時(shí)開(kāi)停冷卻液，進(jìn)行必要的輔助工件，如在加工初期，需要觀察刀具的首刀切削，進(jìn)刀和切削或者走刀路線的動(dòng)態(tài)；在執(zhí)行程序時(shí)配合使用單段開(kāi)關(guān)時(shí)，檢查刀具的磨損狀況，工件加工尺寸的檢查，對(duì)于可轉(zhuǎn)換刀片的刀具進(jìn)行刀片的轉(zhuǎn)動(dòng)或更換等等。此開(kāi)關(guān)的作用在數(shù)控銑床和加工中心中用于手動(dòng)換刀，它與指令無(wú)任何關(guān)聯(lián)，所以在加工過(guò)程中嚴(yán)禁按此鍵，同樣必須在主軸完全停止后，手握住刀具的刀柄后才能按此鍵。⑸工作燈開(kāi)關(guān)，這個(gè)開(kāi)關(guān)與常規(guī)的開(kāi)關(guān)一樣，開(kāi)啟工作燈為了能仔細(xì)觀察工件的加工情況。以上6個(gè)開(kāi)關(guān)通常是控制機(jī)床的機(jī)械，開(kāi)關(guān)直接與強(qiáng)電聯(lián)接，而且這些開(kāi)關(guān)的設(shè)置主要由機(jī)床的生產(chǎn)廠商自行設(shè)置，與控制器的核心相對(duì)獨(dú)立，只需與控制器匹配就可，所以這類相關(guān)的線路故障主要是保險(xiǎn)絲和過(guò)電保護(hù)開(kāi)關(guān)。 ⑴操作選擇開(kāi)關(guān)或者稱為操作選擇方式，它又分成兩區(qū)，自動(dòng)加工和手動(dòng)方式。因此這四個(gè)模式開(kāi)關(guān)在有關(guān)資料上一般將這四個(gè)模式稱為自動(dòng)模式或AUTO方式。MODE的開(kāi)關(guān)設(shè)置方式有按鍵式，如圖所示；也有不少機(jī)床采用旋鈕開(kāi)關(guān)，可能設(shè)置的次序也會(huì)有一定的改變。自動(dòng)加工方式主要有EDIT、MEMORY、REMOTE、MDI方式，而手動(dòng)方式主要有MANOU、JOG、XERO RETURN、TEACH四種。它是數(shù)控系統(tǒng)的編輯器，其作用是用于編輯程序，將MODE切換到EDIT模式，這時(shí)可以對(duì)程序進(jìn)行鍵盤(pán)輸入、編輯、修改、貯存等等工作。這里提醒初學(xué)者，當(dāng)輸入的程序號(hào)不能執(zhí)行或出現(xiàn)報(bào)警，可能是下面幾個(gè)原因，機(jī)床的保護(hù)鑰匙是否打開(kāi)；所輸入的程序號(hào)是否有重復(fù)；存儲(chǔ)器中的內(nèi)存空間是否不夠等。在FANUC系統(tǒng)中，用EOB鍵表示每段程序段的“；”，當(dāng)按下EOB后，編輯器自動(dòng)換行并且自動(dòng)編制下一段程序段號(hào)。初學(xué)者在輸入程序是時(shí)比較容易出現(xiàn)可能少輸入或多輸入某個(gè)字符，比如需要輸入G01 X50 Y100；犯錯(cuò)時(shí)可能輸成G01 50 Y100；或G01 XX50 Y100；等方式，這時(shí)編輯器或在執(zhí)行加工時(shí)肯定會(huì)出現(xiàn)報(bào)警。例中括號(hào)的程序段可以省略。程序編制按上述編寫(xiě)的格式，認(rèn)為加工程序的主程序，有時(shí)為了簡(jiǎn)化程序，編制還有子程序。子程序的編寫(xiě)還有基本的要求，在我院的數(shù)控系統(tǒng)子程序編寫(xiě)都是與主程序分開(kāi)，而在華中世紀(jì)星的數(shù)控系統(tǒng)則要求子程序必須接在主程序后面。 ②MEM 或ISO符號(hào)MEM是英文MEMORY的縮寫(xiě)，中文的意義代表記憶，MEM（ory）的作用利用已存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序進(jìn)行執(zhí)行加工。iii、進(jìn)行程序調(diào)試工作，由于數(shù)控加工是自動(dòng)執(zhí)行所編制的程序，加工的正確與否，直接影響加工的工件的正確性。調(diào)試程序的具體辦法，詳見(jiàn)基本功能培訓(xùn)內(nèi)容中。從程序的層次來(lái)看，主要也有兩種：a）加工程序主程序；b）主程序需要調(diào)用的子程序。iv、進(jìn)行調(diào)試正確后的程序加工，調(diào)出所要加工的工件，只要按下循環(huán)啟動(dòng)鍵（CYCLE START），機(jī)床就會(huì)自動(dòng)按照預(yù)定好的路線進(jìn)行加工。③REMOTE 或 ISO符號(hào)REMOTE或TAPE，也稱自動(dòng)加工中文意義為從外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行DNC轉(zhuǎn)輸進(jìn)行加工。具體的一些方法詳見(jiàn)以后的DNC加工方式。它的作用可以修改NC Parameter、PC Parameter及執(zhí)行單一指令，MDI編制的程序是暫存記憶器。多個(gè)參數(shù)的編號(hào)可用如（10；15），則顯示10和15參數(shù)值。 ⑵與機(jī)床精度有關(guān)的有：節(jié)距誤差補(bǔ)償、斜度補(bǔ)正、垂直度補(bǔ)正等 特別要提醒同學(xué)，不要隨意更改參數(shù)，否則可能造成機(jī)床原有參數(shù)的丟失，造成機(jī)床損害。所以在加工過(guò)程中，有時(shí)需要臨時(shí)修改某些程序的指令，比如由于編程人員可能對(duì)鋼材的加工性能尚不能完全了解時(shí)，設(shè)定的主軸轉(zhuǎn)速不很理想，這是操作人員應(yīng)會(huì)調(diào)整，首先調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速的倍率（50%～120%）當(dāng)調(diào)整范圍不夠時(shí)，可以將循環(huán)單節(jié)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，當(dāng)程序執(zhí)行本段完畢，機(jī)床處于暫停狀態(tài)，這時(shí)將功能選擇開(kāi)關(guān)切換到MDI狀態(tài)，再輸入如MO3 S300 再用循環(huán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)執(zhí)行，然后重新切換到自動(dòng)加工模式，進(jìn)行后續(xù)的加工工作。在MPG上的AXIS SELECT——軸的選擇共有四個(gè)位置，分別為X，Y，Z，空或第四軸，其中最后一個(gè)為擴(kuò)充功能用或第四軸脈沖用，在通常的情況下，建議養(yǎng)成良好的習(xí)慣將AXIS SELECT放在此位置上。 ③REF．RETURN 或ISO符號(hào)REF．RETURN中文意思是機(jī)械原點(diǎn)返回，它的作用在按下此鍵后，再配合X+，X—、Y+，Y—和Z+，Z—鍵選擇欲移動(dòng)的軸，可以不必考慮方向的選擇，刀具自動(dòng)回到機(jī)械原點(diǎn)，機(jī)械原點(diǎn)的功能在數(shù)控設(shè)備中是很重要的功能，它是機(jī)床操作系統(tǒng)的初始化過(guò)程，在開(kāi)機(jī)時(shí)必須要經(jīng)過(guò)這一步驟；在使用過(guò)程中可以確認(rèn)某一指令的生效，如在以后講到使用面板上的鏡向開(kāi)關(guān)設(shè)定中，雖然可能設(shè)定的值已經(jīng)改為0，即取消了鏡向指令，但由于鏡向指令為模態(tài)指令，但仍起作用，這時(shí)必須要進(jìn)行原點(diǎn)的回歸，又比如在程序調(diào)試，通常要對(duì)機(jī)床主軸及機(jī)床鎖定，這時(shí)由于運(yùn)算器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)已經(jīng)與機(jī)床的實(shí)際位置坐標(biāo)不符，如果直接進(jìn)行程序的執(zhí)行加工，勢(shì)必造成數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤或差異，因此在調(diào)試程序的模擬加工后也必須進(jìn)行機(jī)械原點(diǎn)回歸；在加工過(guò)程中由于誤操作或錯(cuò)誤，機(jī)床出現(xiàn)了報(bào)警，這就意味著系統(tǒng)的內(nèi)存可能駐留一些錯(cuò)誤的信息，那么直接進(jìn)行以后的加工和操作，可能就存在錯(cuò)誤的隱患，因此建議機(jī)床報(bào)警后以回一次機(jī)械零點(diǎn)為好。 在這里提醒一下，在北京FANUCOi設(shè)置將JOG為快速而TEACH為點(diǎn)動(dòng)，具體在操作前試一下就可。a、ABSOLUTE 絕對(duì)坐標(biāo)值，顯示程序指定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，也是程序在執(zhí)行加工過(guò)程中顯示的坐標(biāo)值，通常是G54的坐標(biāo)值；其重要作用顯示刀具在運(yùn)行時(shí)實(shí)際程序值。其重要的作用是對(duì)刀時(shí)減少運(yùn)算以及工件不同位置的相對(duì)值。建立工件坐標(biāo)系實(shí)際上就是將要設(shè)立的坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)下機(jī)械坐標(biāo)值輸入到指定的坐標(biāo)系，實(shí)質(zhì)它就是坐標(biāo)系的變換，或者加工時(shí)自動(dòng)換算為機(jī)械坐標(biāo)系。d、DIS TO GO 余移動(dòng)量 顯示加工過(guò)程中執(zhí)行的本段終點(diǎn)位置與刀具當(dāng)前的坐標(biāo)值的差，剩下要移動(dòng)距離的數(shù)值，當(dāng)執(zhí)行單段加工時(shí)，程序暫停時(shí)余移動(dòng)量為零，這個(gè)數(shù)據(jù)在曲面加工時(shí)，由于操作人員很難估計(jì)要加工的深度，尤其是在上一個(gè)工序加工使用平底刀或者大直徑的刀具加工后，本工序需要清根而使用球頭刀或小直徑的刀具加工，觀察余移動(dòng)量，可以使操作工正確判斷刀具在加工時(shí)是否要損壞刀具，這樣提示操作工正確處理，必要時(shí)必須先抬刀加工進(jìn)行反復(fù)多次加工。 ②PROG鍵PROG是英文PROGRAME的縮寫(xiě)，中文意思為程序。 ③OFFSET SETTING鍵OFFSET SETTING在中文意思分別為偏置和設(shè)定，按下此鍵再配合上有關(guān)章節(jié)鍵選擇合適的界面，進(jìn)行下列重要作用就是設(shè)定刀具補(bǔ)償和建立工件坐標(biāo)系的數(shù)值輸入。按下此鍵，其重要的作用可以模擬加工的圖形預(yù)演等。　按下此鍵，屏幕顯示坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)，屏幕下方出現(xiàn)的章節(jié)選擇鍵有：a)OVERALL 按此鍵以顯示位置畫(huà)面中所有的坐標(biāo)值（下方出現(xiàn)相對(duì)、絕對(duì)、機(jī)械和余移動(dòng)量）b)RELATIV　按此鍵以顯示位置畫(huà)面中相對(duì)的坐標(biāo)值（大屏幕顯示）（下方出現(xiàn)起源、測(cè)量、預(yù)定等）（或者是ORIGIN、MEASURE）c)ABSOLUT　按此鍵以顯示位置畫(huà)面中絕對(duì)的坐標(biāo)值（大屏幕顯示）d)MACHINE　按此鍵以顯示位置畫(huà)面中機(jī)械的坐標(biāo)值（大屏幕顯示） 按下此鍵，屏幕下方出現(xiàn)TEXT和DIR要顯示某個(gè)程序，只需鍵入該程序名再按下，就相當(dāng)于查找該程序，這里注意只說(shuō)明顯示尚不能編輯，若需要編輯時(shí)，必須配上MODE的編輯模式。在下面介紹SEETING