畅销世界的FANUC 0系列数控系统

1 系统的高可靠性 1985年日本发那科公司开发出FANUC 0系统(以下简称FS-0)，至今为止，在全世界已销售了约33万台、是世界上最畅销的数控系统之一。为什么FS-0会受到用户如此的青睐呢? 主要的原因就是它具有高可靠性。数控机床由数控系统控制，数控机床应能长期连续加上、其数控系统必须能够长期无故障连续运行为保证机床长期可靠地运行，数控系统必须有抵抗恶劣环境的能力，数控系统不同于家电，它是生产资料，不是消费资料，要耐受各种工业环境的考验。数控系统的高可靠性也是用户的要求，特别是在现代化生产线上采用的数控系统更是如此，因此数控系统的可靠性非常重要。可靠性在数控系统产品的研发、设计及制造链中最综合地体现质量、技术和管理水平。FANUC 在设计FS-0时，就把可靠性认为是最主要的设计目标之一。 FS-0可在一般车间工作．环境温度为0～45℃，相对湿度75% ，短时间内可达95%，抗振能力为0.5g，电网电压波动为-15%～10%，其故障率为0.008次/月·台，相当于平均无故障时间为100kh。再加上丰富的功能，因此受到用户的青睐。 FS-0系统的高可靠隆主要是由于：

图1 FS-0系统硬件摸块结构框图

2 硬件结构 FS-0硬件为模块结构，基木配置为主板、存储器板、I/O板、伺服轴控制板和电源。此外，还有图形控制板、远程缓冲器板、PMC-M板供选用,如图1所示。

表1

应用型号

加工中心、钻床、铣床 0-MC

车床、自动车床 0-TC

1个主轴双刀架、2个主轴双刀架、4轴车床 0-TTC

内、外圆磨床 0-GCG

平面磨床 0-GSC

回转头冲 0-PC

表2

最小输入增量最大切削速度快移速度

1µm 100m/min 100m/min

0.1µm 12m/min 24m/min

3 全功能的数控系统和系统特点 FS-0C系统是全功能的数控系统。FS-0C基本数据如下：系统结构和功能的特点为：

图2 FS-0系统的普及化

4 FS-0系统的普及化 FS -0系统的全功能系列为FS-0C。可是有时用户的机床并不需要这么多的功能，但对FS-0的可靠性十分放心。因此，为了更好地满足用户的需要， FANUC又在FS-0的基础上，保待了FS-0系统的可靠性，经过普及化整合，开发出普及型的FS-0D。如图2所示，它分两个软件功能包，以满足不同档次机床的需要。由于FS-0经过普及化的整合，因此系统可以适合各种层次的最终用户。FS-0TD最多可以控制4轴，联动4轴，适用于各种类型的数控车床；FS-0MD最多可以控制4轴，联动4轴，适用于加工中心、各种铣床。由于可靠性好，性能满足要求，价格合理，因此很受用户的欢迎。高可靠性、普及型的FS-0D系列的应用如表3所示。表3

应用型号

车床 FS-0TD

铣床及小型加工中心 FS-0MD

圆柱磨床 FS-0GCD

平面磨床 FS-0GSD

冲床 FS-0PD

5 采用不同档次的交流伺服电动机 FS-0系统全功能电动机的基本配置为a系列的伺服和主轴电动机。在对CNC系统进行普及化的同时，为了更好地满足普及型数控机床的需要，FANUC还推出了经济的ac系列、b系列交流伺服电动机及ac 系列交流主轴电动机。伺服电动机采用交流同步电动机，主轴电动机为异步电动机。这些电动机以国际标准(IEC-1)为基准．密封良好(伺服电动机符合 IP55、主轴电动机符合IP54)，使用高性能的脉冲编码器。进给伺服单元采用DSP控制。伺服板输出控制指令到功率放大器。功率放大器为模块化结构，分为整流模块和逆变模块，使用IPM元件，接线及装配方便。 FS-0可以同时控制2个主轴电动机，2个电动机可以都为全数字式的，也可以一个数字式、一个模拟式主轴驱动采用数字矢量控制，主轴控制方式有两种：速度控制和位置控制，主轴控制应用单独的CU控制。从CNC单元输出的控制指令用一条光缆送到主轴的控制单元，数据为串行传送．因此，可靠性很高。

6 方便的维修功能