SC55数控车铣床数控电气系统工作原理详解

（1）机床坐标系统 机床在笛卡儿坐标系编程，SC55数控车铣床的机床坐标系统：车刀架为XZ-O两轴坐标系；铣刀架为UWC-O三轴坐标系。通过返回机床参考点功能建立机床坐标系统。

（2）SC55数控车铣床的一般工作方式 数控系统FANUC0i-MA/TA的一般工作方式：FANUC0i-MA/TA数控系统有七种工作方式，由工作方式开关选择，它们分别为编辑（EDIT）方式、手动数据输入（MDI）方式、自动加工（MEM）方式、连续点动（JOG）方式、手摇脉冲或增量进给（HANDLE/INC）方式、返回参考点（HOME）方式和示教编程（TEACH）方式。

1）返回参考点方式（HOME）。数控系统电源接通后，将操作方式选择开关设置为返回参考点方式，然后操作进给轴启动按钮，移动机床找参考点，参考点R的位置由机械挡块碰到参考点的行程开关进行粗定位，然后由光电脉冲编码器的Z脉冲进行精定位。

2）自动加工方式（MEM）。在自动加工方式下，数控系统按零件程序自动控制机床对零件进行加工。在实际加工之前，首先必须执行返回参考点、将刀具移动到加工零件的起始位置、检查和输入零点偏置及将加工程序调入内存等程序。在自动加工时，选择和启动要运行的主程序，也可以用进给暂停键（HOLD）中断程序，欲终止自动运行，应按复位（RE-SET）键。

3）连续点动方式（JOG）。连续点动方式是手动操作机床运动，选择要移动的轴，按下方向键，轴就运动；抬起方向键，轴就停止。连续点动方式可用于对刀、安装工件、测量工件以及对加工刀具进行几何数据测量等。

4）手摇轮脉冲或增量进给方式（HANDLE/INC）。增量点动方式有五种增量设定方式，即1μm、10μm、100μm、1000μm、10000μm。只要用手按一下方向键，对应的轴即移动所设定的增量。增量点动方式可以在精确对刀时使用。另外，本机床增设有手摇轮脉冲发生器，配合使用对刀方便。

5）手动数据输入方式（MDI）。手动数据输入方式中，操作人员能在CNC控制下，单程序段地运行，用键盘可以输入程序段，结束时用结束符“EOB”按键。键入的程序段存入数控系统的缓冲存储器中，按下“程序运行”按钮后，数控系统处理存入缓冲存储器中的程序，处理结束后清除缓冲存储器。

6）编辑方式（EDIT）。可以编辑工件程序，传送机床数据和工件程序等。

7）示教编程（TEACH）方式。对于简单工件，可以在手动加工的同时，记录刀具移动轨迹，根据要求加入适当的M、S、T等指令，编制出加工程序。(www.xing528.com)

（3）SC55数控车铣床的工件程序的组成 NC工件程序代表加工的顺序，NC程序由程序段组成，每个程序段由几个程序字组成，每个程序段以字母开始后接数字表示特定的机床指令。在NC程序中以G开头的字表示准备功能，M代表辅助功能，F和S分别代表进给和主轴速度。T代表刀具号。X、Y和Z字母后的标量数字表示指定轴的运动长度。G准备功能含义如下：G00点到点之间的快速定位，G01直线插补，G02顺时针圆弧插补，G03逆时针圆弧插补，G04运动时间的延时，G17选择XY坐标平面，G18选择XZ坐标平面，G19选择YZ坐标平面，G33恒定螺距螺纹切削，G34增螺距螺纹切削，G35减螺距螺纹切削，G40取消刀具补偿，G41左侧刀具补偿，G42右侧刀具补偿，G70以英制单位编程，G71以米制单位编程，G80注销激活的固定循环，G81～G89为固定循环程序，G90绝对坐标编程，G91相对坐标编程，G94进给率以每分钟进给，G95进给率以每转进给。M辅助功能：M00程序停止，M02程序结束，M03主轴顺时针转，M04主轴逆时针转，M05主轴停止，M19主轴定向停止，M30程序结束。

固定循环软件程序的功能及组成：精车循环G70，粗车循环G71，平端面粗车G72，仿形车复合循环G73，端面深孔钻循环G74，外径/内径钻孔循环G75，螺纹切削复合循环G76。G80～G89为钻孔固定循环程序：正面钻循环G83/侧面钻循环G87，正面攻螺纹循环G84/侧面攻螺纹循环G88，正面镗削循环G85/侧面镗削循环G89，取消钻孔固定循环G80。

（4）SC55数控车铣床控制系统的PLC可编程序控制器 FANUC0i-MA/TA配有内装型PMC_-SA1，在CRT上可以动态显示PMC程序并实时监测运行状态，程序中用到的地址有R（内部继电器）、A（报警信息请求）、T（定时器）、C（计数器）、K（保持继电器）、D（数据表）、F（CNC-PMC）、G（PMC-CNC）、X（PMC输入）、Y（PMC输出），PMC程序是根据机床控制和顺序流程的要求，按照一定的逻辑关系由这些地址和功能指令组合而成。在PMC程序编辑时，把“梯形图编辑卡”插入主CPU模块上的CNMC插槽中，然后接通电源，在CNC操作屏幕上按下MDI的“SYSTEM”软功能键，进入系统界面。按PMC软功能键，进入PMC控制系统菜单，依次按“STOP”和“EDIT”软功能键，进入PMC编辑菜单，编制PMC程序，也可以在安装有FLadderⅢ编程软件的计算机上编制PMC程序，用RS232接口与0i-MA/TA串口连接，将存储在计算机中的PMC顺序程序传送至0i-MA/TA RAM存储器中，在安装有FladderⅢ编程软件的计算机上，选择TOOL（L）软功能键，选STORE，开始传入PMC程序。在CRT显示屏上查看PMC梯形图程序的大致步骤为：进入CNC界面后，按SYSTEM软功能键，进一步按PMC软功能键，进入其控制的系统菜单；按PMCLAD软功能键，进入PMC梯形图动态状态显示界面及功能图；用于实现搜索、地址符号名转换、信号触发、窗口分隔、状态转储和设定数据显示控制的功能。PLC程序是根据数控、电气、机械、液压等结构特点而开发编制的。首先，将PLC机床控制程序、报警文本信息等传送到数控系统中，操作机床调试各轴的移动功能、紧急停止和限位保护功能、主轴机械变换档位功能、主轴静压和润滑功能、辅助电动机电器控制功能、操作面板控制功能等，在编程机或数控系统的显示器上观看PLC控制信号的现行状态和逻辑结果，检查伺服系统控制接口信号的逻辑关系正确与否。实现机电液一体化接口连接控制的有效结合。

（5）SC55数控车铣床控制系统软硬件的整体结构 FANUC0i-MA/TA数控系统采用多微处理器模块结构。将微处理器、存储器、硬件模块等形成特定的功能单元，连同相应模块结构的软件一起构成功能模块。

主CPU模块：它是0i-MA/TA数控系统的核心，整个系统的控制、信号处理和信息交换均由它实现，它可以管理和组织整个CNC系统的功能，如系统ROM的初始化引导、中断管理、系统出错识别和处理系统软、硬件的诊断功能等。

操作和控制数据输入输出的CRT显示子模块：用于零件程序、参数数据、各种操作命令的输入输出、显示各种接口电路信号的状态，显示图形等。主轴控制子模块、伺服轴控制子模块可以实现四个轴进给和一个串行主轴或一个模拟主轴的伺服驱动。PMC控制子模块、内置PMC-SA1，可通过I/OLINK接口连接PMC的输入输出部分，经PMC软件程序扫描处理与NC接口信号交换信息状态。

DRAM/SRAM/FROM存储器子模块：用于存储系统程序和数据。全部零件加工程序和系统的工作参数存放在有后备电池的CMOSRAM中。当产生电池报警时，一定要在通电状态下及时更换电池，以免丢失数据。主CPU模块的整个接口连接包括CRT、MDI、RS-232C、MPG、I/OLINK、SPDL-1、APCBAT、A-OUT1、SERVO1-4、SCALE1-4等。