數(shù)控專業(yè)畢業(yè)論文---數(shù)控系統(tǒng)可靠性及常用數(shù)控系統(tǒng)對比

1、<p>　　數(shù)控系統(tǒng)可靠性及常用數(shù)控系統(tǒng)對比</p><p>　　摘要：可靠性對數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控裝置非常重要，如何評估數(shù)控系統(tǒng)的可靠性，如何提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性對其發(fā)展具有長遠意義。FANUC系統(tǒng)和SIEMENS系統(tǒng)是我國常用的數(shù)控系統(tǒng)，他們二者既有相同的地方，也有許多差異。了解其異同可以提高我們對二者的認(rèn)識，更好的利用他們。</p><p>　　關(guān)鍵字：數(shù)控系統(tǒng) 評估 提高

2、 FANUC系統(tǒng) SIEMENS系統(tǒng) 異同</p><p>　　Abstract：Reliability of the CNC system and CNC equipment is badly important，it has a long-term views that how to assess the reliability of numerical control system and how t

3、o improve the reliability of numerical control system for their development . FANUC system and the SIEMENS system is commonly used in numerical control system in China，there are qualities of same places between them，on t

4、he other hand ，there are many different places. Understanding of their similarities and differences can imp</p><p>　　Keywords: CNC system FANUC system SIEMENS system evaluation improvement similaritie

5、s and differences</p><p><b>　　一、前言</b></p><p>　　可靠性是指系統(tǒng)、機械設(shè)備或零部件在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的時間內(nèi)保持與完成規(guī)定功能的能力。一個系統(tǒng)、一臺設(shè)備，無論其如何先進，功能如何全面，精度如何高級，如果故障頻繁、可靠程度差，不能在規(guī)定時間內(nèi)可靠地工作，那么它的使用價值就不高，經(jīng)濟效果就不佳。從設(shè)計規(guī)劃、制造安裝

6、、使用維護、更新改造到修復(fù)報廢，可靠性始終是系統(tǒng)和設(shè)備的靈魂?？煽啃允窃u定系統(tǒng)和設(shè)備好壞的主要指標(biāo)之一，它體現(xiàn)了產(chǎn)品的耐用和可靠程度。數(shù)控機床是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)裝備，其技術(shù)水平高低是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，而數(shù)控機床的可靠性是機床質(zhì)量的關(guān)鍵。我國和世界上常用的數(shù)控系統(tǒng)，即德國的SIEMENS和日本的FANUC數(shù)控系統(tǒng)，它們發(fā)展水平代表了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展水平，研究二者的可靠性和差異，對我們提高我國的數(shù)控系統(tǒng)有重要意義。<

7、;/p><p>　　二、數(shù)控系統(tǒng)的可靠性</p><p>　　1、數(shù)控機床可靠性的評定指標(biāo)</p><p>　　可靠性只是一個定性的概念，在研究可靠性問題時，還需要有定量的指標(biāo)。一臺設(shè)備的可靠性不能停留在“好”或“不好”或“可靠”或“不可靠”這樣籠統(tǒng)的評價上，而必須具體確定可靠性的數(shù)量。由于可靠性不能用儀表測定，所以衡量可靠性必須進行研究、試驗和分析，從而做出正確的估計

8、和評定。目前可靠性已從一個模糊的定性概念發(fā)展為以概率論及數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ)的定量概念。表示產(chǎn)品總體可靠性水平高低的各種可靠性數(shù)量指標(biāo)稱為可靠性特征量。其真值是理論上的數(shù)值，實際上是未知的。根據(jù)樣本觀測值，經(jīng)一定的統(tǒng)計分析可得到特征量的真值估計值?？煽啃允敲總€產(chǎn)品都有的客觀屬性，是產(chǎn)品到了用戶手中隨著時間的推移，穩(wěn)定保持原有功能的能力，也就是對一個產(chǎn)品投入生產(chǎn)使用后無故障工作能力的量度。</p><p>　　對于機械設(shè)

9、備，可靠性的特征量主要有：可靠度、失效率、故障率、平均無故障間隔時間、平均壽命、有效度等。任何一個特征量只能表示可靠性的某一個特征方面，所以對不同的設(shè)備要使用不同的特征量描述。對于可維修的復(fù)雜系統(tǒng)，常用可靠度、平均無故障間隔時間MTBF（Mean Time Between Failures）等指標(biāo)來衡量。</p><p>　　對于數(shù)控機床來說，如何客觀、正確地評價其狀態(tài)，目前尚無一致性規(guī)定，尤其對那些使用年限較長

10、、工作性能不穩(wěn)定的數(shù)控機床，只有真正了解其狀態(tài)，才能為更新、改造提供決策的依據(jù)。因此，確定評定指標(biāo)尤為重要。數(shù)控機床集機、電、光、液、氣、計算機自動控制等技術(shù)于一體，同時受諸多因素（如操作水平、使用環(huán)境、保養(yǎng)維護等）的影響較大，在評估指標(biāo)確定方面，既不完全等于純電子產(chǎn)品，又有別于純機械產(chǎn)品，因此科學(xué)地制定評估指標(biāo)是十分重要的。筆者認(rèn)為，數(shù)控機床可靠性的評定可用平均無故障工作時間、平均修復(fù)時間、固有可用度、精度保持時間4項指標(biāo)來評定。&l

11、t;/p><p>　　1.1 平均無故障工作時間</p><p>　　平均無故障工作時間（Mean Time Between Failures）是指對可修復(fù)產(chǎn)品，相鄰兩故障間工作時間的平均值，簡稱MTBF，是衡量可靠性的重要指標(biāo)，具體數(shù)值在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中給出。數(shù)控系統(tǒng)最低可接受的MTBF 不應(yīng)低于3 000 h。統(tǒng)計資料表明，國外數(shù)控系統(tǒng)的MTBF 為5 000 h～22 000 h。對可靠性的評

12、估，主要是考核無故障性參數(shù)。數(shù)控系統(tǒng)喪失規(guī)定的功能稱為故障。平均無故障工作時間能夠準(zhǔn)確反映數(shù)控設(shè)備正常工作的時間。它是指一次故障發(fā)生后，到下次故障發(fā)生前無故障間隙工作時間的平均值。MTBF 的觀測值可用如下公式計算：</p><p>　　式中：N0 為在評定周期內(nèi)機床累計故障頻數(shù)；N 為機床抽樣臺數(shù)；ti 為在評定周期內(nèi)第i 臺機床實際工作時間，h；ri 為在評定周期內(nèi)第i 臺機床出現(xiàn)故障的頻數(shù)。</p&g

13、t;<p>　　數(shù)控機床經(jīng)過早期磨損期后，消除了早期故障，進入正常工作階段，其工作基本控制在偶然失效階段，可以認(rèn)為其故障間隔時間服從指數(shù)分布。數(shù)控機床故障間隔時間的區(qū)間估計一般取置信水平為1-α＝90%，即真值落在估計區(qū)間的概率為90％。</p><p>　　其雙側(cè)置信區(qū)間按下式估計：</p><p>　　其單側(cè)置信區(qū)間按下式估計：</p><p>　

14、　式中：r 為發(fā)生故障的次數(shù)；T 為定時截尾試驗總試驗時間，為參數(shù)為0.05， 0.95， 0.10 的分布數(shù)。</p><p>　　評定時，根據(jù)《設(shè)備維修記錄》統(tǒng)計出數(shù)控機床發(fā)生故障的次數(shù)及相關(guān)發(fā)生的時間，然后按上述公式進行計算即可。MTBF越長表示可靠性越高，正確工作能力越強。</p><p>　　1.2 平均修復(fù)時間</p><p>　　平均修復(fù)時間（Mean

15、 Time To Repair）又稱平均事后維修時間，是從發(fā)現(xiàn)故障到機床恢復(fù)規(guī)定性能所需修復(fù)時間的平均值，簡稱MTTR。它包括確認(rèn)失效發(fā)生所必需的時間、維護所需要的時間、獲得配件的時間、維修團隊的響應(yīng)時間、記錄所有任務(wù)的時間以及將設(shè)備重新投入使用的時間。MTTR 不僅和產(chǎn)品本身設(shè)計相關(guān)，而且和使用方法、維修水平、備件策略也密切相關(guān)。</p><p>　　MTTR 的觀測值可用如下公式計算：</p>

16、<p>　　式中：N0 為在評定周期內(nèi)的故障總次數(shù)；tmi 為在評定周期內(nèi)第i 臺數(shù)控機床的實際修復(fù)時間。</p><p><b>　　1.3 固有可用度</b></p><p>　　固有可用度又稱有效度（Availability），是指在規(guī)定的使用條件下，機械設(shè)備及零部件保持其規(guī)定功能的概率，簡稱A。有效度是評價設(shè)備利用率的一項重要指標(biāo)，也是直接制約設(shè)備生

17、產(chǎn)能力的重要因素。有效度是時間的函數(shù)，一般提到的有效度是指是時間t 趨于∞ 時的瞬時有效度，它是數(shù)控機床平均無故障工作時間相對于平均無故障時間與平均修復(fù)時間之和的比率，即在某個觀察時間內(nèi)，產(chǎn)品可工作時間對不可工作時間與可工作時間之和的比，因此有效度的觀測值可用如下公式計算：</p><p>　　1.4 精度保持時間</p><p>　　精度保持時間（Tk）是數(shù)控機床在兩班工作制和遵守使用規(guī)

18、則的條件下，其精度保持在機床精度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)的時間。其觀測值以抽取的樣機中精度保持時間最短的一臺機床的精度保持時間為準(zhǔn)。以上4 個評定指標(biāo)中，MTBF 側(cè)重于數(shù)控機床的無故障性，是最常用的評定指標(biāo)；MTTR 反映了數(shù)控機床的維修性，即進行維修的難易程度；固有可用度A 綜合了反映無故障性和維修性，即有效性；精度保持時間反映了數(shù)控機床的耐久性和可靠壽命。</p><p>　　2、數(shù)控機床可靠性評定時應(yīng)注意的問題&

19、lt;/p><p>　　產(chǎn)品的可靠性不是計算出來的，是產(chǎn)品本身固有的。即使數(shù)控機床具有龐大的零部件、元器件的故障率數(shù)據(jù)庫，可以進行可靠性評定，但也僅僅是理論計算。而可靠性評定值要通過后續(xù)的各個零部件的制造、裝配以及外協(xié)件、外購件的可靠性保證來實現(xiàn)，大量的制造、裝配過程將會使產(chǎn)品遠遠偏離可靠性設(shè)計值，而且目前可靠性理論評定值本身還缺乏數(shù)量繁多的零部件故障率數(shù)據(jù)的支撐。再加之可靠性不能用儀表測定，所以衡量可靠性必須進行研

20、究、試驗和分析，才能做出正確的估計和評定。因此，評定可靠性時應(yīng)注意以下一些問題。</p><p>　　2.1 可靠性與數(shù)控機床的規(guī)定條件分不開</p><p>　　規(guī)定條件是指設(shè)備在使用時的環(huán)境條件、使用條件、維護保養(yǎng)條件等，如載荷、速度、溫度、沖擊、振動、潤滑、濕度、連續(xù)或間斷工作等。同樣的設(shè)備在各種使用條件下，其可靠性是不同的。通常是條件愈惡劣，可靠性愈低。數(shù)控機床集機、電、光、液、氣

21、、計算機自動控制等技術(shù)于一體，其規(guī)定的條件比一般設(shè)備多而復(fù)雜，要求也高，所以在評定數(shù)控機床的可靠性時應(yīng)特別注意其規(guī)定的條件，嚴(yán)格遵守其規(guī)定的各項條件，保證其估計和評定的可靠性接近真值。</p><p>　　2.2 可靠性與數(shù)控機床規(guī)定的時間密切相關(guān)</p><p>　　規(guī)定的時間是指點設(shè)備工作的期限，用時間或相應(yīng)指標(biāo)表示。規(guī)定時間的長短決定著可靠性的高低，通常工作時間愈長，可靠性越低。&l

22、t;/p><p>　　2.3 可靠性與數(shù)控機床規(guī)定的功能有關(guān)</p><p>　　規(guī)定的功能是指數(shù)控機床應(yīng)具有的主要技術(shù)指標(biāo)，如機械特性、運動特性、承載能力、主軸轉(zhuǎn)速、工作壽命、工作精度、經(jīng)濟指標(biāo)等。在采集相關(guān)數(shù)據(jù)時，應(yīng)充分考慮是否在達到其規(guī)定的功能的條件下獲得的，以保證可靠性評定的準(zhǔn)確性。</p><p>　　2.4 可靠性與數(shù)控機床的各組成部分有關(guān)</p&g

23、t;<p>　　評定可靠性時，上述4 項指標(biāo)是針對整個設(shè)備而言的，但數(shù)控機床各部分對機床可靠性的影響程度并不是完全等同的。因此，可根據(jù)數(shù)控機床的組成將其可靠性的評定進行細分，并根據(jù)各部分的功能和作用，設(shè)定相應(yīng)的權(quán)重。如在進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析時對數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)、CNC 系統(tǒng)、機械本體、附屬裝置分別進行故障統(tǒng)計，并施以相應(yīng)的權(quán)重，然后再進行統(tǒng)計計算，使其可靠性的評定更接近真值。</p><p>　　3、

24、提高數(shù)控機床可靠性的對策</p><p>　　3.1 高可靠性設(shè)計</p><p>　　數(shù)控機床主要由信息載體、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機床本體四部分組成。數(shù)控機床的設(shè)計可靠性，取決上述四個部分的設(shè)計可靠性，特別是數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計可靠性。</p><p>　　3.2 功能模塊化設(shè)計</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)各部分的功能不同

25、，將數(shù)控系統(tǒng)分成不同的模塊：CPU模塊、位置控制模塊、存儲器模塊、PLC模塊、接口模塊、電源模塊、圖形顯示模塊等。根據(jù)不同機床的數(shù)控功能需要，可選擇不同功能的模塊進行組合。在優(yōu)化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則指導(dǎo)下，進行功能模塊的設(shè)計與制造，能大大地提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　3.3 元器件最少化設(shè)計</p><p>　　減少元器件的數(shù)量，也就減少了故障發(fā)生的機率。如FANUC公司

26、提出了“減少零件數(shù)量”作為每種產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)以保證產(chǎn)品的可靠性。在FANUC研究所的入口處，掛著一條標(biāo)語" Weniger Teile”，就是要求開發(fā)人員在設(shè)計商品時要運用“較少的零件”。盡量以軟件代替硬件來實現(xiàn)所需的功能。軟件的成本相對較低，而可靠性相對較高，在運行速度要求不是很高的時候，應(yīng)充分發(fā)揮軟件的功能，以減少元器件的數(shù)目，提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p><b>　　3.4 縮小

27、化設(shè)計</b></p><p>　　整體包裝的縮小化，也反映系統(tǒng)綜合技術(shù)的進步。目前國外推出的新型數(shù)控系統(tǒng)體積明顯減小，功能有較大提高。主要措施是采用低功耗的元器件，表面貼焊技術(shù)(SMT)，采用專用芯片對邏輯進行壓縮、一維安裝、超薄平板液晶顯示器、先進的開關(guān)電源等。由于元器件種類和數(shù)量的減少，對元器件采購以及生產(chǎn)調(diào)試等工作量都相應(yīng)減少很多。縮小化后，模塊一致性和可靠性有明顯提高。</p>

28、<p>　　3.5 抗干擾性設(shè)計</p><p>　　據(jù)國外統(tǒng)計，計算機的故障90%來自電源干擾的傳導(dǎo)和電源自身的故障。往往強電設(shè)備對電源系統(tǒng)有“污染”，它產(chǎn)生很強的脈沖噪聲，通過傳導(dǎo)影響數(shù)控機床的安全運行。利用電磁兼容性( EMC)原理，把電源搞好，從電源系統(tǒng)抑制干擾更有效。因為電源系統(tǒng)往往是噪聲的“媒體”通過反饋線傳播干擾。</p><p>　　3.5.1 減少供電線路的干

29、擾</p><p>　　數(shù)控機床的安置要遠離中頻、高頻的電氣設(shè)備;要采用獨立的動力線供電，避免大功率起動、停止頻繁的設(shè)備和電火花設(shè)備同數(shù)控機床位于同一供電干線上。在電網(wǎng)電壓變化較大的地區(qū)，供電電網(wǎng)與數(shù)控機床之間應(yīng)加自動調(diào)壓器或電子穩(wěn)壓器，以減少電壓的波動。動力線和信號線要分離，信號線采用絞合線，以減少和防止磁場耦合和電場耦合的干擾。 如變頻器中的控制電路接線要距離電源線至100mm以上，兩者絕對不能放在同一導(dǎo)線槽

30、內(nèi)。另外，控制電路配線與主電路配線相交時要成直角相交,控制電路的配線應(yīng)采用屏蔽雙絞線。</p><p>　　3.5.2 減少機床控制中的干擾</p><p>　　在數(shù)控機床伺服驅(qū)動裝置電源中引入壓敏電阻保護（如圖1所示）。在電路中加入壓敏電阻（又稱浪涌吸收器）可對線路中的瞬變、尖峰等噪音起一定的抑制作用。 交流接觸器和交流電動機頻繁起動、停止時，其電磁感應(yīng)現(xiàn)象會在機床的電路中產(chǎn)生浪涌和合峰

31、等噪音，干擾數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的正常工作。在這些電器上加入阻容吸收回路（如圖2所示），會改變對電器元件的線路阻擾，使交流接觸器線圈兩端和交流電動機各相的電壓在起停時平穩(wěn)，抑制電器產(chǎn)生的噪音。直流電感元件在斷電時線圈中將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，在電感元件兩端反向并聯(lián)一續(xù)流二極管（如圖3所示），釋放線圈斷電時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，可減小線圈感應(yīng)電動勢對控制電路的干擾噪音?！?lt;/p><p>　　圖1 壓敏電阻保護

32、 圖2 交流負載的阻容保護 圖3 續(xù)流二極管保護電路</p><p>　　3.5.3 采用屏蔽技術(shù)</p><p>　　屏蔽技術(shù)用來抑制電磁噪音沿著空間的傳播，通常用金屬材料將需要防護的的電路或線路包在其中，防止電場或磁場的耦合干擾，屏蔽可分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻屏蔽。信號線采用屏蔽線(銅質(zhì)網(wǎng)狀)穿在鐵質(zhì)蛇皮管或鐵管中，關(guān)鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽。</p>

33、<p>　　3.5.4 保證“接地”良好</p><p>　　“接地”是數(shù)控機床安裝中的一項關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)。電網(wǎng)的許多干擾都是通過“接地”對機床起保護作用的。數(shù)控機床的地線系統(tǒng)有3種：信號地、框架地和系統(tǒng)地.，圖4所示為數(shù)控機床的地線系統(tǒng)。 信號地用來提供電信號的基準(zhǔn)電壓（0V），框架地是以安全性及防止外來噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng),它是裝置的面板、單元的外殼、操作板及各裝置間接口的屏蔽線。系

34、統(tǒng)接地電阻應(yīng)低于100歐姆，連接的電纜必須具有足夠的截面積，一般應(yīng)等于或大于電源電纜的截面積，以保證在發(fā)生短路等事故時，能安全的將短路電流傳輸?shù)较到y(tǒng)地線中。為了保證電控柜的電磁一致性，電控柜應(yīng)采用一體結(jié)構(gòu)或焊接而成，材料選擇冷軋鋼板，安裝板采用鍍鋅鋼板，以提高系統(tǒng)的接地性能。 控制柜內(nèi)各個部件按照強弱電分開安裝、布線。在各屏蔽電纜進入控制柜處屏蔽層接地。</p><p>　　圖4 數(shù)控機床的地線系統(tǒng)</p&

35、gt;<p>　　3.5.5防止信號傳輸干擾</p><p>　　防止信號傳輸干擾有多種方式,如:強弱電分開走線、選擇合適的接地方式等均是常見和有效的防止信號傳輸被干擾的方法。為了提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性，除了在設(shè)計上采用一定措施之外，其次，還應(yīng)考慮使用和維護方面因素的影響。</p><p><b>　　3.6 耐環(huán)境設(shè)計</b></p>&l

36、t;p>　　數(shù)控機床的設(shè)計首先要考慮的是環(huán)境，通過持續(xù)的可靠性運轉(zhuǎn)讓產(chǎn)品在嚴(yán)酷的環(huán)境里(如經(jīng)受溫度、濕度、振動和含有油霧的環(huán)境)安全地使用是非常重要的。在產(chǎn)品設(shè)計時，關(guān)于產(chǎn)品的可靠性著重要對元件和產(chǎn)品本身進行環(huán)境耐受力的評估。主要的可靠性評估項目為對熱、冷、潮濕、振動、耐久性、噪聲、塵埃、切削油和靜電的耐受性，也評估電子元件的材料和結(jié)構(gòu)耐受高溫切削液浸漬的能力，以確認(rèn)在加工時腐蝕對暴露在切削液中元件的影響。</p>

37、<p>　　4、高可靠性制造和檢驗</p><p>　　4.1 關(guān)鍵配套件、外購件的質(zhì)量優(yōu)選和可靠性保證技術(shù)</p><p>　　許多故障起因為配套件和外購件，根據(jù)各廠具體情況，制定配套件、外購件的優(yōu)選原則、采購方針、入庫和裝配前檢驗和篩選等。根據(jù)不同的需求者在關(guān)鍵工序和裝配過程方面的不可靠因素，采取相應(yīng)的可靠性保證措施，尤其是關(guān)鍵工序的設(shè)置與控制，特殊加工工序的設(shè)置與控制，部件

38、裝配、總裝工序控制。如主軸部件裝配技術(shù)、機床導(dǎo)軌磨削和鏟刮技術(shù)等。</p><p>　　4.2 零部件及整機性能的檢驗</p><p>　　如在制造過程中進行元器件的老化和性能的檢驗，消除次品；在性能檢驗前以高溫對印刷板進行老化;對裝配完的CNC進行高溫運轉(zhuǎn)測試；對整臺數(shù)控機床在出廠前進行外觀、噪聲、振動、沖擊、高低溫儲存、高溫通電運行、耐電壓強、電壓拉偏、抗干擾、泄漏電流、48h連續(xù)運轉(zhuǎn)

39、等一系列測試等。如圖5所示。所有測試和老化的記錄都存儲在可靠性的數(shù)據(jù)庫里，利用這些數(shù)據(jù)，對產(chǎn)品進行改進，提高產(chǎn)品的可靠性。</p><p>　　圖5　CNC的制造及檢驗過程</p><p>　　5、建立嚴(yán)格健全的維修體系</p><p>　　數(shù)控機床盡管要求較高的可靠性,但也不是完全不允許出故障，所以，不能只談機床的狹義可靠性，還要考慮其廣義可靠性。廣義可靠性也稱有

40、效性。對可修復(fù)產(chǎn)品來說，它是將可靠性和維修性綜合起來評價產(chǎn)品的。數(shù)控機床的廣義可靠性增長，不單單是可靠性增長，也包括維修性提高。</p><p>　　5.1 提高數(shù)控機床的可維修性設(shè)計水平</p><p>　　在設(shè)計過程中要盡可能考慮數(shù)控機床的可維修性，簡化維修，降低維修的難度和復(fù)雜性，減少維修的次數(shù)和時間。如使用具有良好互換性的元器件，采用可快速裝拆的元器件或組件，進行恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計，使

41、某一部位進行維修時，不需或極少拆卸其它元器件或組件。減少維修的時間；設(shè)計較為集中的不需解體的檢測點，以方便檢測和故障定位；維修時保證有充分的維修空間,有足夠的亮度，對可能不安全部位加明顯的警示，保證維修操作安全;對軟件進行可維修性設(shè)計。要方便恢復(fù)、修改丟失的程序和數(shù)據(jù);加強系統(tǒng)的自我監(jiān)控功能，對數(shù)控機床的異常情況能及時報警，以提供故障診斷的信息；設(shè)置各種診斷程序，防止故障的發(fā)生和擴大。在故障發(fā)生后，能迅速查明故障類型及部位。</p

42、><p>　　5.2 采用人工智能（AI） 故障診斷系統(tǒng)</p><p>　　隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，人工智能的研究也突飛猛進，人們把專家們所掌握的對于各種故障原因及其處置方法作為知識庫儲存到計算機的存儲器中，以知識庫為依據(jù)來開發(fā)軟件，分析查找故障原因，這樣可大大提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　6、正確使用數(shù)控系統(tǒng)的功能</p><p&

43、gt;　　6.1 高性能的數(shù)控系統(tǒng)在應(yīng)用中，由于不正確的參數(shù)設(shè)置、不合理的邏輯控制程序往往使數(shù)控機床帶著問題，在用戶使用時才發(fā)現(xiàn)存在問題，影響了產(chǎn)品的聲譽。如在應(yīng)用系統(tǒng)的螺距誤差補償功能對數(shù)控轉(zhuǎn)臺的定位精度進行修正時，不正確的參數(shù)設(shè)置會使轉(zhuǎn)臺向同一方向旋轉(zhuǎn)定位，反而帶來越來越大的誤差；不正確的加減速時間常數(shù)設(shè)置會造成對機床傳動機構(gòu)的沖擊等。</p><p>　　6.2 應(yīng)用系統(tǒng)的宏功能實現(xiàn)參數(shù)化編程，簡化操作。根

44、據(jù)深小孔加工的工藝特征，應(yīng)用系統(tǒng)的宏功能，實現(xiàn)參數(shù)化編程，使用戶在使用時，只需在相應(yīng)的屏幕上修改相應(yīng)的工藝參數(shù)(總加工長度、分級占用的次數(shù)、進給速度、進給長度等) ，使不了解數(shù)控編程的操作者也能操作機床。此外，應(yīng)用系統(tǒng)的工件號檢索功能使機床在加工不同零件時，通過選擇開關(guān)即可選擇相應(yīng)的加工程序。</p><p>　　日本FANUC和德國SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)今世界上使用范圍最廣的兩大數(shù)控加工系統(tǒng)。其系統(tǒng)的穩(wěn)定性

45、和結(jié)構(gòu)的合理性也代表了當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的前沿，但這兩種系統(tǒng)在內(nèi)部組成和指令方面存在一定的差異。</p><p>　　三、FANUC與SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的公共組成部分</p><p><b>　　1、數(shù)控控制器</b></p><p>　　FANUC OiC系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)控控制器稱為FANUCOiC(NC)，SIEMENS 802D系統(tǒng)內(nèi)部稱為P

46、UC，F(xiàn)ANUC OiC(NC)和PUC均安裝與系統(tǒng)面板的背面，為整個數(shù)控系統(tǒng)的核心部件。</p><p><b>　　2、伺服放大器</b></p><p>　　在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部伺服放大器用來完成電機的速度環(huán)和電流環(huán)控制，最終達到對伺服電機的控制。在SIEMENS 802D系統(tǒng)內(nèi)部，伺服放大器稱為611UE，伺服放大器通過各自的總線與數(shù)控控制器相連，同時接受伺服電機的

47、反饋信息。</p><p><b>　　3、I/O單元</b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)中的輔助信號通過I/O單元來進行輸入與輸出。</p><p><b>　　4、電機</b></p><p>　　數(shù)控機床中的電機分為控制各個坐標(biāo)軸運動的伺服電機和主軸運動的變頻電機，分別以不同的連接方式，連接

48、在各自的數(shù)控控制器上。</p><p>　　四、FANUC OiC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　FANUC OiC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與部件的連接如圖1所示，圖中左端最大的單元FANUC OiC為系統(tǒng)的數(shù)控控制器，本控制器與顯示器一體化，又稱為顯示器一體化數(shù)控系統(tǒng)，它是目前數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。從數(shù)控控制器COP10A， 和JD1A，兩個端口處傳出主運動和輔助運動信息。</p>&

49、lt;p><b>　　1、主運動信息傳遞</b></p><p>　　數(shù)控控制器與伺服放大器之間通過串行伺服總線FSSB（FANUC serial servo bus）進行主運動信號傳送，如圖1所示，圖中兩個伺服放大器，它們之間通過FSSB相連，如果系統(tǒng)需要再增加一個伺服放大器，可以在第二個伺服放大器的串行端口COP10A, 上通過FSSB 繼續(xù)串聯(lián)，可見，F(xiàn)ANUC OiC系統(tǒng)的串行

50、連接方式方便了系統(tǒng)的安裝。</p><p>　　一臺伺服放大器帶動一臺伺服電機，數(shù)控機床各個坐標(biāo)軸的滾珠絲杠在各個伺服電機的驅(qū)動下完成指定運動軌跡，同時通過光電編碼器進行電機的位置反饋，并將反饋信息送回伺服放大器。</p><p>　　2、輔助運動信息傳遞</p><p>　　數(shù)控控制器與I/O 單元之間通過I/O LINK連接，I/O LINK是不同與FSSB的另

51、一根系統(tǒng)總線，它所完成的是輔助信號的傳送，如工件的夾緊與放松、冷卻液的開關(guān)等等，如圖1所示的兩個I/O 單元與數(shù)控控制器通過I/O LINK相連接。與伺服放大器增加方式相同I/O單元也可以通過I/O LINK以串聯(lián)的方式對增加的I/O單元進行連接。</p><p>　　3、主軸控制單元信息傳遞</p><p>　　FANUC OiC系統(tǒng)中主軸控制單元直接與數(shù)控控制器相連接，如圖6所示，在數(shù)

52、控控制器FANUC OiC的下端通過放大器連接有數(shù)控機床的主軸電機，并通過主軸編碼器將電機實際信息反饋給控制器，可見，F(xiàn)ANUC OiC系統(tǒng)中的主軸控制單元直接由數(shù)控控制器控制。通過以上三點可以得出，F(xiàn)ANUC OiC系統(tǒng)的信息傳遞分為主運動和輔助運動兩條路線，分別通過FSSB和, I/O LINK與數(shù)控控制器相連，主軸控制單元信息直接由數(shù)控控制器控制。</p><p>　　在每個I/O單元下方有四根50芯的變頻

53、電纜，分別為CB104、CB105、CB106、CB107，其中每根變頻電纜都有50路的輸入輸出信號，每個I/O單元總共有包括24V電源輸入的200個輸入輸出信號，因此，對于一臺普通的數(shù)控系統(tǒng)而言，一個I/O單元就可以滿足數(shù)控系統(tǒng)的運行需求。

54、</p><p>　　圖6 FANUC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　五、SIEMENS 802D系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　SIEMENS 802D系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與部件由數(shù)控控制器PUC，伺服放大器611UE，I/O單元PP72/48和電機構(gòu)成。</p><p>　　1、主輔運動信息傳遞</p><p>　　在SIE

55、MENS 802D系統(tǒng)內(nèi)部，各個組成部件的連接方式如圖7所示，在FANUC OiC系統(tǒng)內(nèi)，信息的傳遞方式分為主運動信息傳遞和輔助運動信息傳遞，并且分別通過FSSB和,I/O LINK與控制器相連，而在SIEMENS 802D系統(tǒng)內(nèi)主運動和輔助運動信息沒有明顯的區(qū)分，所有運動方式全部通過紫羅蘭顏色的系統(tǒng)總線Profil bus與數(shù)控控制器PUC相連，這是FANUC與SIEMENS系統(tǒng)在主、輔運動信息傳遞方式上最明顯的區(qū)別。作為SIEMEN

56、S 802D系統(tǒng)內(nèi)的611UE與FANUC OiC系統(tǒng)的伺服放大器功能相同，都是用來進行電機的速度環(huán)和電流環(huán)控制，將放大了的信號傳給伺服電機，再將速度的反饋信號送回611UE。</p><p>　　PP72/48相當(dāng)與FANUC OiC系統(tǒng)內(nèi)的I/O單元，它同樣是通過橘紅色系統(tǒng)總線Profil bus與PUC串聯(lián)，在PP72/48下端連有三根50芯變頻電纜X111、X222、X333，其功能與FANUC OiC系

57、統(tǒng)內(nèi)I/O單元下端的四根50芯變頻電纜CB104-CB107類似，例如圖7所示的電纜X111與機床的輸入輸出部件控制面板相連接。</p><p>　　圖7 SIEMEN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　2、主軸控制單元信息傳遞</p><p>　　SIEMENS 802D系統(tǒng)的主軸控制方式與FANUC OiC系統(tǒng)不同，在SIEMENS 802D系統(tǒng)的伺服放大器611UE

58、上通過放大器連接有主軸電機，通過主軸編碼器將信號反饋給611UE，因此，在SIEMENS 802D系統(tǒng)內(nèi)，主軸控制單元不再與數(shù)控控制器連接，而是由伺服放大器611UE控制。</p><p><b>　　3、二者對比</b></p><p>　　串行伺服總線FSSB和I/O LINK分別將系統(tǒng)的主運動信息和輔助運動信息分離，體現(xiàn)了FANUC公司的硬件連接思想。</

59、p><p>　　主運動信息和輔助運動信息在一條系統(tǒng)總線Profil bus上傳遞，并依據(jù)地址來區(qū)分，體現(xiàn)了SIEMENS公司的硬件連接思想。</p><p>　　FANUC系統(tǒng)下的主軸控制單元直接由數(shù)控控制器控制，而SIEMENS系統(tǒng)下的主軸控制單元由伺服放大器控制。</p><p><b>　　六、刀具功能的異同</b></p>&

60、lt;p>　　刀具功能，又稱T功能，編程時用來選擇刀具，由T代碼和它后面的2位數(shù)字表示，其編程格式因數(shù)控系統(tǒng)的不同而異。</p><p>　　如在FANUC 0i數(shù)控中，換刀時必須結(jié)合M98指令，其編程格式如下：</p><p>　　T_ M98 P9000</p><p>　　其中：T后為刀具號，一般取2位；M98為調(diào)用換刀子程序；P9000為換刀子程序號。

61、指定刀具偏置值的代碼分為H代碼(刀具長度偏置)和D代碼(刀具半徑補償)。</p><p>　　在SINUMERIK 802D系統(tǒng)中，采用T、D指令編程。T功能用來選擇刀具，而D功能用來選擇相關(guān)的刀偏。一把刀具可以匹配19個不同補償?shù)牡镀M。如果沒有編寫D指令，則D1自動生效。如果編寫D0，則刀具補償值無效。每個刀補在調(diào)用時，長度和半徑都必須輸入完整。</p><p><b>　　

62、七、編程指令的異同</b></p><p>　　1、目標(biāo)點的坐標(biāo)值表達方法</p><p>　　在數(shù)控加工程序中，表示目標(biāo)點的坐標(biāo)值有絕對尺寸指令和增量尺寸指令兩種，在FANUC 0i系統(tǒng)和SINUMERIK 802D系統(tǒng)中，分別用G90和G91指定。不過，SINUMERIK802D系統(tǒng)還可以在程序中通過AC或IC以絕對尺寸或相對尺寸方式進行設(shè)定，編程更為靈活。</p&g

63、t;<p><b>　　2、基本移動指令</b></p><p>　　基本移動指令有G00、G01、G02和G03。其中，G00和G01的編程格式均相同，但圓弧插補有區(qū)別。對于FANUC 0i系統(tǒng)，圓弧插補有終點/圓弧半徑和終點/圓心坐標(biāo)兩種編程方式。而SINUMERIK 802D數(shù)控系統(tǒng)有5種編程方式，除上面兩種方式外，還有張角/圓心、張角/終點等極坐標(biāo)編程方式，以及通過中間

64、點進行圓弧插補和切線過渡圓弧編程方式。</p><p>　　3、刀具半徑補償指令</p><p>　　在銑削零件輪廓時，由于刀具半徑尺寸的影響，刀具的中心軌跡與零件輪廓往往不一致。為了避免計算刀具中心軌跡，數(shù)控系統(tǒng)提供了刀具半徑補償功能，編程人員可以直接按零件圖樣上的輪廓尺寸編程。</p><p><b>　　3.1 相同之處</b></

65、p><p>　?。?）指令及功能 G41是刀具半徑左補償指令，即順著刀具前進方向看(假定工件不動)，刀具位于工件輪廓的左邊；G42是刀具半徑右補償指令，即順著刀具前進方向看(假定工件不動)，刀具位于工件輪廓的右邊；G40是取消刀具半徑補償指令。使用該指令后，G41、G42指令無效。</p><p><b>　?。?）編程格式</b></p><p>

66、;　　這里有三點要說明：首先，建立和取消刀補必須與G01或G00指令組合完成；其次，程序中的X、Y是G01、G00運動的目標(biāo)點坐標(biāo)；第三，D代碼中存放刀具半徑值作為偏置量，用于數(shù)控系統(tǒng)計算刀具中心的運動軌跡。偏置量可用CRT/MDI方式輸入。所以在應(yīng)用時要注意：建立刀具半徑補償?shù)某绦蚨?，必須是在補償平面內(nèi)不為零的直線移動，一般應(yīng)在切入工件之前完成；取消刀具半徑補償?shù)某绦蚨?，一般?yīng)在切出工件之后完成；當(dāng)?shù)毒甙霃酱笥谒庸すぜ?nèi)輪廓轉(zhuǎn)角或刀

67、具直徑大于所加工溝槽時會產(chǎn)生過切，要避免這種情況的發(fā)生。</p><p><b>　?。?）不同之處</b></p><p>　　對于FANUC 0i系統(tǒng)，G41或G42必須與G40成對使用，即編程中刀補方向改變時，必須先取消刀補，才能建立新的刀補。而對于SINUMERIK 802D系統(tǒng)，無需經(jīng)過G40，G41、G42就可以相互轉(zhuǎn)換。</p><p

68、>　　4、刀具長度補償指令</p><p>　　使用刀具長度補償指令，在編程時不必考慮刀具的實際長度及各把刀具不同的長度尺寸。加工時，用CRT/MDI方式輸入刀具的長度尺寸，即可進行正確加工。當(dāng)由于刀具磨損、更換刀具等原因引起刀具長度尺寸變化時，只需修正刀具長度補償量，而不必調(diào)整程序或刀具。</p><p><b>　　4.1 指令及功能</b></p&g

69、t;<p>　　G43是建立刀具長度正補償，G44是建立刀具長度負補償，G49是取消刀具長度補償。</p><p><b>　　4.2 編程格式</b></p><p>　　G43（G44） G00（G01） Z_ H_</p><p>　　G49 G00（G01）Z_</p><p>　　以上編程指令只

70、適合于FANUC0i系統(tǒng)。對于SINUMERIK 802D系統(tǒng)，刀具調(diào)用后，刀具長度補償立即生效，無需G代碼指定。</p><p><b>　　5、固定循環(huán)功能</b></p><p>　　為了進一步提高編程工作效率，數(shù)控系統(tǒng)中一般設(shè)計了固定循環(huán)功能，它規(guī)定對于一些典型加工中的固定、連續(xù)的動作，用一個程序段表達，即用固定循環(huán)指令來完成孔或槽的加工。</p>

71、<p>　　5.1 基于FANUC 0i系統(tǒng)中固定循環(huán)功能的編程對于FANUC 0i系統(tǒng)，常用的固定循環(huán)指令能完成的工作有鉆孔、攻螺紋和鏜孔等。這些循環(huán)通常包括在XY平面定位、快速移動到R平面、孔的切削加工、孔底動作、返回到R平面、返回到起始平面等6個基本動作，如圖8所示。</p><p>　　圖8 固定循環(huán)的基本動作</p><p>　　常用的固定循環(huán)有高速深孔鉆循環(huán)、螺紋

72、切削循環(huán)、精鏜循環(huán)等。</p><p><b>　　編程格式如下：</b></p><p>　　G90（G91） G98（G99） G73～</p><p>　　G89 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_</p><p>　　式中，G90 /G91表示絕對坐標(biāo)編程或增量坐標(biāo)編程；G98表示刀具返回到起始平面；

73、G99表示刀具返回到返回R平面；G73、G89表示孔加工方式，如鉆孔加工、高速深孔鉆加工、鏜孔加工等；X、Y表示孔的位置坐標(biāo)；Z表示孔底坐標(biāo)；R表示安全面（R平面）的坐標(biāo)；Q表示每次切削深度；P表示孔底的暫停時間；F表示切削進給速度；K表示規(guī)定的重復(fù)加工次數(shù)。固定循環(huán)由G80或01組的G代碼撤消。</p><p>　　5.2 基于SINUMERIK 802D系統(tǒng)中固定循環(huán)功能的編程</p><

74、p>　　對于SINUMERIK 802D系統(tǒng)，固定循環(huán)是指用于特定加工過程的工藝子程序，在具體加工過程中只要改變參數(shù)就可以實現(xiàn)各種循環(huán)。參數(shù)示意如圖9所示。</p><p>　　圖9 主要參數(shù)示意圖 </p><p>　　SINUMERIK 802D系統(tǒng)包括鉆孔循環(huán)（如中心鉆孔、深度鉆孔、剛性攻絲、鉸孔、鏜孔等）、鉆孔樣式循環(huán)（加工一排孔、加工一圈孔）和銑削循環(huán)（矩

75、形槽、鍵槽和圓形凹槽）等。</p><p>　　6、 參數(shù)的表示和使用的異同</p><p>　　兩種系統(tǒng)在參數(shù)的表示形式上差別很大，F(xiàn)ANUC 系統(tǒng)用的是＃加數(shù)字來表示參數(shù)的， 而SINUMERIK系統(tǒng)是用字母R加數(shù)字來表示的。在使用上也有所不同，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)地址字后面直接跟變量，而SINUMERIK系統(tǒng)地址字必須用“ =”來賦值。</p><p><b&

76、gt;　　6.1 參數(shù)量表示</b></p><p>　　FANUC：＃I(I=1,2,3,…)或＃[＜式子＞]</p><p>　　例：＃5，＃109，＃501，＃[＃1＋＃2－12]</p><p>　　SINUMERIK：計算參數(shù)R 表示，R0=…到R249=…</p><p><b>　　6.2 參數(shù)的使用<

77、;/b></p><p>　　地址字后面指定變量號或公式?</p><p><b>　　格式：</b></p><p>　　FANUC： ＜地址字＞＃I</p><p>　　例：X＃113，設(shè)＃113＝15 則為X15</p><p><b>　　＜地址字＞－＃I</b>

78、;</p><p>　　Z－＃120，設(shè)＃120＝250 則為Z－250</p><p>　?。嫉刂纷郑綶＜式子＞] Y[＃12＋＃18＊COS[＃1]]</p><p>　　SINUMERIK： ＜地址字＞Rn</p><p>　　例：X=R1,設(shè)R1=15 則為X15</p><p>　　＜地址字＞－Rn Z=-

79、R1,設(shè)R1=250 則為Z- 250</p><p>　　＜地址字＞[＜Rn 的式子＞] Y=R3+R2*COS(R1)</p><p><b>　　7、參數(shù)種類的異同</b></p><p>　　兩種系統(tǒng)在參數(shù)種類，F(xiàn)ANUC 系統(tǒng)分為局部變量、公共變量、系統(tǒng)變量，而SINUMERIK 系統(tǒng)分為自由使用參數(shù)和加工循環(huán)傳遞參數(shù)。</p&

80、gt;<p>　　7.1 FANUC</p><p>　　7.1.1 局部變量＃1~＃33 一個在宏程序中局部使用的變量</p><p>　　例： A 宏程序 B 宏程序</p><p><b>　　… …</b></p><p>　　＃10＝20 X＃10 不表示X20</

81、p><p><b>　　… …</b></p><p>　　斷電后清空，調(diào)用宏程序時代入變量值</p><p>　　7.1.2 公共變量＃100~＃149，＃500~＃531</p><p>　　各用戶宏程序內(nèi)公用的變量</p><p>　　例：上例中＃10 改用＃100 時，B 宏程序中的</

82、p><p>　　X＃100 表示X20</p><p>　?。?00~＃149 斷電后清空</p><p>　?。?00~＃531 保持型變量（ 斷電后不丟失）</p><p>　　7.1.3 系統(tǒng)變量</p><p>　　固定用途的變量，其值取決于系統(tǒng)的狀態(tài)</p><p>　　例：＃2001 值

83、為1 號刀補X 軸補償值</p><p>　　＃5221 值為X 軸G54 工件原點偏置值</p><p>　　入時必須輸入小數(shù)點，小數(shù)點省略時單位為μm</p><p>　　7.2 SINUMERIK</p><p>　　一共250 個計算參數(shù)可供使用。</p><p>　　R0...R99 - 可以自由使用<

84、;/p><p>　　R100...R249 - 加工循環(huán)傳遞參數(shù)</p><p>　　如果你沒有用到加工循環(huán)，則這部分計算參數(shù)也同樣可以自由使用。</p><p><b>　　8、轉(zhuǎn)移與循環(huán)指令</b></p><p>　　兩種系統(tǒng)在無條件轉(zhuǎn)移指令和有條件轉(zhuǎn)移指令有所區(qū)別，F(xiàn)ANUC 系統(tǒng)轉(zhuǎn)移指令后面直接跟的是轉(zhuǎn)移到程序的序

85、號，而SINUMERIK 系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到的是程序前邊的標(biāo)號。而且兩個系統(tǒng)的條件式也不相同（ 也就是比較運算），使用時應(yīng)該注意區(qū)分。</p><p>　　8.1 無條件的轉(zhuǎn)移</p><p><b>　　FANUC：</b></p><p>　　格式：GOTO110；（ 其中110 表示程序的序號N110）</p><p>　

86、　GOTO＃10；（ 其中＃10 表示程序所在序號， 相當(dāng)</p><p><b>　　于N＃10）</b></p><p>　　SINUMERIK：</p><p>　　GOTOF Lable ；向前跳轉(zhuǎn)</p><p>　　GOTOB Lable ；向后跳轉(zhuǎn)</p><p>　　說明：GOTO

87、F 向前跳轉(zhuǎn)（向程序結(jié)束的方向跳轉(zhuǎn)）</p><p>　　GOTOB 向后跳轉(zhuǎn)（向程序開始的方向跳轉(zhuǎn)）</p><p>　　Lable 所選的標(biāo)記符</p><p><b>　　8.2 條件轉(zhuǎn)移</b></p><p><b>　　FANUC：</b></p><p>　　格

88、式： IF[＜條件式＞＝ GOTO n</p><p>　　當(dāng)條件滿足時，程序就跳轉(zhuǎn)到同一程序中語句標(biāo)號為ｎ的語句上繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)條件不滿足時，程序執(zhí)行下一條語句.</p><p>　　條件式：＃j EQ＃k 表示＝</p><p>　?。 NE＃k 表示≠</p><p>　?。 GT＃k 表示＞</p><p>　

89、　＃j LT＃k 表示＜</p><p>　?。 GE＃k 表示≥</p><p>　?。 LE＃k 表示≤</p><p>　　格式：WHILE[＜條件式＞＝DO m；（m＝1，2，3）</p><p><b>　　…E</b></p><p><b>　　ND m</b&g

90、t;</p><p>　　當(dāng)條件滿足時，從DOm 到ENDｍ 之間的程序就重復(fù)執(zhí)行。</p><p>　　當(dāng)條件不滿足時，程序就執(zhí)行ENDｍ 下一條語句。</p><p>　　SINUMERIK：</p><p>　　IF 條件GOTOF Lable ；向前跳轉(zhuǎn)</p><p>　　IF 條件GOTOB Lable ；

91、向后跳轉(zhuǎn)</p><p>　　說明：GOTOF 向前跳轉(zhuǎn)（向程序結(jié)束的方向跳轉(zhuǎn)）</p><p>　　GOTOB 向后跳轉(zhuǎn)（向程序開始的方向跳轉(zhuǎn)）</p><p>　　Lable 所選的標(biāo)記符</p><p>　　條件式：＝＝表示等于</p><p><b>　　＜＞表示不等</b></p&

92、gt;<p><b>　　＞ 表示大于</b></p><p><b>　?。?表示小于</b></p><p><b>　?。荆酱笥诘扔?lt;/b></p><p><b>　　＜＝小于等于</b></p><p>　　9、子程序命名方法不同&

93、lt;/p><p>　　9. 1 SIEMENS 802D 數(shù)控系統(tǒng)子程序命名方法有兩種：</p><p>　　9.1.1 和主程序命名規(guī)則相同，即符合以下規(guī)則：</p><p>　　(1) 開始的兩個符號必須是字母；</p><p>　　(2) 其后的符號可以是字母、數(shù)字或下劃線；</p><p>　　(3) 最多16

94、個字符；</p><p>　　(4) 不得使用分隔符。</p><p>　　例如：SK08-1。</p><p>　　9.1.2 地址符L 后加數(shù)字組成。例如：L8。</p><p>　　9.2 FANUC 0 系列數(shù)控系統(tǒng)子程序命名方法</p><p>　　同主程序命名方法相同，即為地址符O后加數(shù)字組成。</p

95、><p>　　O _______ </p><p>　　用4位數(shù)（1～9999）表示 </p><p><b>　　例如：O0001</b></p><p>　　9.3 子程序結(jié)束指令不同</p><p>　　表1 子程序結(jié)束指令對比</p><p>　　注意事項：上述兩種數(shù)

96、控系統(tǒng)，無論哪種，子程序結(jié)束指令一般單獨占一行程序段！</p><p>　　10、 子程序調(diào)用方法不同</p><p>　　1. SIEMENS 802D 子程序調(diào)用</p><p>　　在一個程序中（主程序或子程序）直接寫程序名即調(diào)用了該子程序。</p><p><b>　　例如：</b></p><

97、;p><b>　　主程序</b></p><p><b>　　SK2008</b></p><p><b>　　T1</b></p><p><b>　　M6</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p>

98、;<p><b>　　．．．</b></p><p>　　L8（或SK08_1） 調(diào)用子程序</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　M30</b></p>

99、;<p><b>　　子程序</b></p><p>　　L8（或SK08_1）</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　RET</b></p><

100、;p>　　子程序多次調(diào)用時在子程序名后加上</p><p>　　P________ 例如：L8 P5 </p><p>　　調(diào)用次數(shù)（1～9999）</p><p>　　2. FANUC 0 系列子程序調(diào)用</p><p><b>　　格式一：</b></p><p><b&g

101、t;　　適用于：數(shù)控車床。</b></p><p><b>　　格式二：</b></p><p>　　適用于：數(shù)控銑床和加工中心。</p><p>　　上述兩種格式的含義均為：調(diào)用程序號為Onnnn 的程序xx 次。</p><p>　　以數(shù)控銑床和加工中心上子程序調(diào)用格式為</p><p

102、><b>　　例：</b></p><p><b>　　主程序</b></p><p><b>　　O2008</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　．．．</b></p>

103、<p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　M98 P0008 L10 調(diào)用子程序</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p>

104、;<p><b>　　M30</b></p><p><b>　　子程序</b></p><p><b>　　O0008</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b>&l

105、t;/p><p><b>　　M99</b></p><p>　　注意事項：SIEMENS 802D 數(shù)控系統(tǒng)中子程序重復(fù)調(diào)用時最多重復(fù)次數(shù)可達9 999，而FANUC 0系列數(shù)控系統(tǒng)中最多重復(fù)次數(shù)可達99 次！最多重復(fù)調(diào)用次數(shù)不同！</p><p>　　八、FANUC與SIEMENS其他方面的差異</p><p><

106、b>　　1、系統(tǒng)和硬件方面</b></p><p>　　(1) FANUC硬件固化，SIEMENS是安裝型系統(tǒng)。</p><p>　　(2) FANUC系功能按鍵操作，因此功能的提升、擴展受到限SIEMENS系熒屏窗口操作，功能較強、易用。因此從最高端的FANUC-15到最底端的FANUC-0面孔幾乎一樣，而SIEMENS-840C到SIEMENS-802S差別較大。

107、</p><p>　　(3) FANUC的安裝調(diào)試復(fù)雜，SIEMENS模塊化安裝，調(diào)試容易。</p><p>　　(4) FANUC同一版本、同一系列購買時出價越低得到的功能越少，甚至許多G指令都不給你用， SIEMENS同一版本、同一系列的系統(tǒng)，價格與系統(tǒng)功能幾乎沒有聯(lián)系。</p><p><b>　　2、功能方面差異</b></p

108、><p>　　(1) 錯誤處理功能：FANUC只給出錯誤代碼，無處理方法；SIEMENS則給出錯誤所在的位置、處理方法。</p><p>　　(2)預(yù)讀：FANUC只能預(yù)處理3個程序段，而最低端的SIEMENS都可以預(yù)處理35個程序段。</p><p>　　(3)簡化編成：FANUC采用G功能指令，因此，用戶不可能去開發(fā)，SIEMENS采用子程序形式，因此用戶可再開發(fā)

109、，G指令必須取消，子程序不用取消。</p><p>　　(4)用戶宏：FANUC有許多規(guī)則，初學(xué)者不易掌握，晦澀難懂；SIEMENS由用戶定義參數(shù)的含義，簡單、易學(xué)易用。</p><p>　　(5)斷點加工：FANUC沒有，SIEMENS可執(zhí)行斷點加工，可自動返回斷點繼續(xù)執(zhí)行程序。</p><p>　　(6)文件管理：FANUC給出一堆程序號，SIEMENS則可以向

110、Win98資源管理器一樣樹狀管理目錄（810或更高）。</p><p>　　(7)編修：FANUC不易拷貝、粘貼、刪除，修改SIEMENS則方便、易修改。</p><p><b>　　3、實踐性</b></p><p>　　(1) 易用性：高端的FANUC編程與低端的一樣，幾乎無變化，而高端SIEMENS編程即使用戶沒有工藝知識、沒有編程知識，

111、照樣可以編成加工（即shopmill功能、圖形編程功能）。</p><p>　　(2) 易學(xué)性：對初學(xué)者，F(xiàn)ANUC的面板功能不易掌握，因為必須記憶的鍵名及功能多，SIEMENS則容易得多，只需3個鍵即可操縱，其余可由熒屏提示。</p><p><b>　　九、小結(jié) </b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)的可靠性是其工作能力的評估，直接關(guān)系到

112、數(shù)控裝置的質(zhì)量好壞，通過研究實踐、總結(jié)，可以定量分析和定量計算其可靠性，從而提高其可靠性。通過比較FANUC和SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的差異，總結(jié)二者優(yōu)缺點，可為數(shù)控開發(fā)、選購、運用提供依據(jù)。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 馬海洋，于翠玉.FANUC與SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)信息傳遞方式的對比與分析[J]. 職大學(xué)報，200

113、8，2：105-106.</p><p>　　[2] 周 敏，陳世興，周磊.FANUC和SIEMENS系統(tǒng)指令比較研究[J]. 廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2008，6：26-28.</p><p>　　[3] 邊 巍.FANUC 0i系統(tǒng)與SINUMERIK 802D系統(tǒng)的參數(shù)編程分析及應(yīng)用[J]. 機械與電氣，2008，12：74-75.</p><p>　　

114、[4] 周 虹.FANUC 0i系統(tǒng)與SINUMERIK 802D系統(tǒng)的編程指令分析及應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代制造，2006， 7：78-79.</p><p>　　[5] 陳海燕.SIEMENS 802D和FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)子程序應(yīng)用對比分析[J]. 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報第，2008，25（3）：41-42.</p><p>　　[6] 張 靜，梁建明，朱春花.提高數(shù)控機床可靠

115、性措施初探[J]. 河北建筑工程學(xué)院學(xué)報，2008，26（4）：80-82.　　　　</p><p>　　[7]　文 廣.我國數(shù)控機床可靠性的現(xiàn)狀及對策[J]. 機械研究與應(yīng)用，</p><p>　　2003，16（2）：5-6.</p><p>　　[8] 趙建英.數(shù)控機床可靠性的評定與提高途徑[J]. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟， 2009 ，19（11）：143-