加工中心及機器人的功能實現 加工中心和機器人都是制造工業常用的可編程基礎裝備，但由于完成作業不同所需功能也不同： （1）加工中心主要用于完成切削加工作業，為此必須具有高定位精度、高加工精度（微米級）；高出力（數千牛至數萬牛）；高結構剛度；高抗振性和高生產效率。為了提高生產效率，主軸轉速必須高速伺服，空程進給速度要夠高，換刀時間夠短，且工件上下迅速。 （2）機器人在制造業中主要用于完成弧焊、點焊、噴漆、搬運、裝配、擺放、碼垛、打毛刺等作業，為此需要作業靈巧性和夠快的運動速度。但除去特殊情況外，多數工業機器人其定位精度和運動精度（亞毫米級）、出力（數十牛至數百牛）以及結構剛度都遠低于加工中心。 從構造方面對比加工中心和機器人可以看出： （1）加工中心和機器人的計算機精工系統的坐標變換系統不同，但功能類似，二者可以在同一個平臺上實現。 （2）加工中心和機器人的主機都是C形構造，在完成作業時整個裝備都是形不封閉的，從結構剛度和抗振性角度看都有改進的余地（例如可采用并聯桿結構），其優點則是作業對象上下制造裝備的可達性較好。但加工中心各主要組成部分多數通過J1型接口相聯結，或是通過J2型滑動或滾動導軌運動副接口相聯結，因而結構剛度甚高。機器人為了保證作業運動的靈巧性，各個組成連桿構件一般通過J2型滾動軸承運動副接口相串聯，工作時類似懸臂梁，終端的剛度較低。 （3）加工中心的主軸和機器人的終端相對應，二者都可以配置不同的終端效應器。機器人的終端效應器配置在加工中心上就可能得到機器人化加工中心。把加工中心的終端效應器配置在機器人上就可能得到機床化的機器人。 （4）加工中心的刀庫用來存放刀具、量具，也可以用來存放機器人的終端效應器。加工中心和機器人所需功能不同、構造不同、技術特點也不同，按目標需求融合二者技術優勢，利用機械可分合固接接口和機械可重布接口，將可以實現制造裝備的可重組設計。
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初始設定首先確定系統參數中No.960#3 PMN為0，確保CNC與AMP之間的通訊。其次進行I/O Link軸的初始設定，在圖9.3.1的畫面下，進行下述參數的設定。設定內容與普通的伺服電機類似，需要設定的內容包括如下表所示：序號設定內容設定參數號說明1電機型號No.125參閱電機代碼表2CMRNo.3223每轉一轉的脈沖數分子No.105*≤ 327674每轉一轉的脈沖數分母No.106*≤ 327675移動方向No.31＋111或－1116參考計數器容量No.180電機旋轉一圈的反饋脈沖數表9.3.1說明：a、關于No.105、106參數的設定。電機每轉動一圈的脈沖數＝電機每轉動一圈的移動量/檢測單位。例如：假定檢測單位為1um，則由10mm/1um＝10000。當由于減速比等原因造成非整數的情況下，可以使用參數106設定其分母。如果電機每轉的脈沖數分子大于32767，則設定在參數179中。又如：電機軸為旋轉軸，減速比為10：1，檢測單位為1/100度時，計算如下：電機每轉動一轉，工作臺旋轉360/10度。因此，電機每轉動一圈的脈沖為360/10÷（1/100）＝3600脈沖；將其分子設定為3600，分母設定為1。 b．電機旋轉方向設定。由編碼器看沿順時針方向旋轉為正方向，設定值為111。由編碼器看沿逆時針方向旋轉為負方向，設定值為－111。 c．參考計數器容量作為回零時使用，如果使用絕對式脈沖編碼器對其可以不作處理。設定值為電機旋轉一轉的位置脈沖數。 上述設定完成后，設定電機初始化設定位為0進行初始化：No.12#1＝0。此時與普通伺服類似，同樣出現0號報警，提示關機。關機開機后，如果初始化完成，則No.12#1=1。說明：關于βi電機（β12/2000is除外，詳見附錄）的電機代碼，參見系統參數設定中的電機代碼。其他的電機代碼與普通伺服電機代碼一致，請查閱前面章節
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概述I/O Link軸的控制是通過系統的FANUC I/O Link對伺服電機進行控制的一種方法。該控制方法的特點是通過PMC對該軸的動作進行控制，同時該軸不能與系統控制的其他伺服軸進行插補，另外該軸還需要占用系統I/O Link的輸入輸出點。因此，該軸通常用來對系統的外圍機構進行固定動作的控制，完成某種特定的動作和運動。通常情況下，當系統提供的基本軸不夠用時，為了增加CNC的控制軸數，但不需要該軸進行插補的情況下，利用FANUC系統提供的Power Mate CNC管理功能可以對I/O Link軸進行控制，從而實現特定的運動。常見的應用包括刀庫控制、旋轉工作臺以及生產線上的點位控制等。本節將就上述功能進行介紹，通過示例程序演示梯形圖的編輯和功能的實現。 接口I/O Link軸的驅動是通過βi系列放大器完成的。該放大器通過I/O Link接口與系統相連，系統通過PMC梯形圖對該接口的控制，完成對I/O Link軸的控制。由于I/O Link軸的控制是通過FANUC I/O Link實現控制的，因此需要占用I/O Link的128個輸入點和128個輸出點。
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外圍設備控制的控制步驟系統通過PMC對功能代碼進行設置，同時將指令數據1、2進行賦值，然后，通過接通/切斷接口區的自動運行啟動信號（ST），啟動指令命令。但是手動方式下除外，通過＋X、—X啟動指令。功能代碼如下表所示： 表 功能代碼及指令數據 根據上表中的功能代碼及指令數據進行設定。例如：Y52賦值49，轉換為二進制則Y52＝0011 0001。a、與Yy＋2功能代碼以及指令數據對應：功能代碼為0011，即3，通過查詢可知為點定位功能。b、 指令數據1為進給速度代碼，該例中指定為1，則選擇進給速度1。c、Y53－Y56中數據為定位點的位置值。通過上述的設定，即可完成對于I/O Link軸的控制，實現其外部動作。
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M-CARD格式(.00１等)------〉計算機格式（.LAD）1）運行LADDERIII軟件，在該軟件下新建一個類型與備份的M-CARD格式的PMC程序類型相同的空文件。2）選擇FILE中的IMPORT（即導入M-CARD格式文件），軟件會提示導入的源文件格式，選擇M-CARD格式即可。 執行下一步找到要進行轉換的M-CARD格式文件，按照軟件提示的默認操作一步步執行即可將M-CARD格式的PMC程序轉換成計算機可直接識別的.LAD格式文件，這樣就可以在計算機上進行修改和編輯操作了。
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檢查網絡連接是否正常因為快速數據服務器板支持百兆速度傳輸，所以CNC到PC之間的網線應該使用五類雙絞線，而且最好使用符合TIA/EIA 568A標準的排列方式，也就是通常所說的交叉線（反線）。一般電子市場或者電腦城之類的地方都可以買到。連接前最好檢查一下排列是否正確。正線，即直通線 ，（標準568B）：兩端線序一樣，從左至右線序是：白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕。反線，即交叉線 ，（568A）：一端為正線的線序，另一端為從左至右：白綠，綠，白橙，藍，白藍，橙，白棕，棕。 檢查網絡是否連通最簡單的方法就是使用Windows自帶的ping命令，命令格式為：ping IP地址。可以直接在開始菜單或者系統命令提示符窗口運行ping命令，推薦后者。Ping命令Windows系統默認嘗試連接4次。實際調試中可以加參數“/t”，表示一直嘗試連接，直到按“Ctrl + C”終止程序。如果電腦到CNC的網絡連接正常，ping命令的顯示如下： 在CNC系統上同樣可以使用ping命令，方法如下： 按MDI的【系統】鍵，擴展若干次，按【選擇板】、再按擴展軟鍵，進入畫面 再按【PING】、【操作】軟鍵 按【PING FTP1】，如果系統可以正常收到來自電腦的反饋信息，如下圖，表明連接沒有問題。 如果不能建立連接，請檢查接線、電腦的網絡設置、防火墻等因素。
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使用電腦作為FTP傳輸的服務器端這種傳輸方式通常用在FTP模式下使用。電腦作為FTP傳輸服務器，所以需要在電腦上安裝相應的FTP服務器軟件，如Windows自帶的IIS或者第三方的Serv-U等，后面會詳細說明。另外，在此模式下，CNC是FTP傳輸的客戶端，所有的操作都是在CNC上完成的，所以還需要在CNC上設定客戶端IP（也就是CNC）、FTP服務器IP（電腦）、FTP服務器端口號、連接用戶名以及密碼等，具體操作如下： 首先按照前文所述使用以太網的方法設定CNC的IP，假設我們設定為192.168.1.1。因為現在的傳輸是通過快速數據服務板，使用FTP協議，所以無需設定TCP和UDP端口等，如果只選購了數據服務器功能而沒有選擇以太網功能，則沒有設定TCP和UDP端口的畫面。 接下來按【數據服務器】軟鍵，可設定數據服務器的IP、端口、用戶名、密碼等信息，因為現在使用電腦做服務器，那么這個IP就是電腦的IP，這里假設電腦的IP是192.168.1.2，端口21。（總共可以輸入三個主機的IP地址） 設定完成以后，正常情況下就可以進行連接了。操作如下： 按【操作】鍵若干次，進入選擇主機界面 再按【選擇主機】軟鍵 按【連接1】，這時數據服務器板會根據以太網設定自動連接電腦主機，并列出程序目錄。主機文件目錄的查看方式如下：首先選擇【EDIT】或者【RMT】方式，按MDI的【PROG】鍵 按【列表】、【操作】軟鍵，進入設備選擇界面，按【設備選擇】 選擇【DTSVR】或【DTSVR主機】，分別查看數據服務器中CF卡的文件和電腦主機目錄下的文件，下圖為主機目錄文件，可以對其中的文件進行讀取和輸出操作9.4.5 使用CNC作為FTP傳輸的服務器端這種傳輸方式通常在存儲模式下使用。電腦向CNC傳輸程序往往通過以太網。此時需要將CNC作為FTP傳輸的服務器，而電腦做客戶端，所有傳輸操作均在電腦上完成。通常CNC作為服務器有******連接數限制，一般快速數據服務器是20個。可在以太網參數設定畫面設定訪問CNC系統FTP的用戶名和密碼。 操作方法和前文所述類似，先進入以太網參數（ETHPRM）畫面，然后翻頁到FTP服務器設定畫面，如圖： FANUC的CNC系統的FTP服務只能工作在21端口，所以設置好用戶名和密碼就可以使用了，通常情況下，用戶名和密碼都區分大小寫，而且都不能為空。若CNC工作于服務器方式，則通過電腦可以對CNC上的CF卡進行讀、寫、刪除等操作，但是不能覆蓋原有文件。 數據服務器可以簡單的理解為一塊存儲空間，對于CNC做服務器的方式（存儲模式），這個存儲空間就是數據服務器板上的CF卡，如果用電腦做服務器（FTP模式），存儲空間則為電腦的硬盤。
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五軸精工機床的動態特性測定和調整方法：五軸機床對機床裝備制造業意義非凡，RTCP功能是衡量五軸機床性能的重要指標。在執行RTCP過程中，由于旋轉軸的加入，需要對直線軸進行非線性補償，因此旋轉軸和直線軸的伺服動態特性需要進行測定和調整，才能保證加工動態精度。本文對RTCP原理進行了簡單介紹，設計了一種五軸動態精度測定算法，通過該算法對五軸機床的5個伺服軸特性進行了強弱排序，從而對伺服參數進行優化和調整。以五軸葉輪加工為例，將伺服參數調整前后所加工的葉輪的加工質量進行對比，證明該方法取得了較好的效果。 關鍵字：RTCP；五軸動態精度；伺服不匹配度 Abstract: Five-axis machine is significant for tool equipment manufacturing industry, and the function of RTCP is a very important reference to evaluate the performance of a five-axis machine tool. During the process with the RTCP function turning on, it needs a nonlinear position compensation for the linear axes because of the rotary axes, so the ability of servo following of the linear axes and rotary axes is required to guarantee the processing dynamic precision. In this paper, the principle of RTCP is introduced and a kind of five-axis dynamic precision measurement algorithm is designed. According to the algorithm ,the five axes are ordered, which helps to optimize and adjust the servo parameters . Taking five axis impeller machining as an example, the machining quality of the impellersis compared before and after the adjustment of the servo parameters, and it shows that the better results are obtained. Keywords: RTCP; five-axis dynamic precision; servo dismatching degree 五軸精工機床比原有的三軸精工機床擁有更多優點，如加工復雜曲面、減少加工工序從而提高加工效率。但是由于旋轉軸的存在，在執行RTCP過程中，旋轉軸和直線軸會進行非線性運動，因此需要對五軸機床的動態特性進行控制，其動態精度成為影響加工精度的主要原因之一。五軸精工機床動態精度主要源于伺服系統加減速響應性能、零件受力變形、刀 具振動、主軸轉速、機床進給大小等] 1[。按照常規的伺服匹配測定方法無法準確對直線軸和旋轉軸進匹配，五軸動態精度測定方法以RTCP功能特性為基礎，建立直線軸和旋轉軸聯動模型，通過測定后的結果為依據，來調整五軸精工機床的伺服參數，使伺服系統達到更好的狀態，從而提高五軸聯動精工機床的動態精度，提高機床的加工精度。 1. RTCP原理介紹 RTCP是Rotation Around Tool Center Point的英文縮寫，即圖1中刀具中心點編程。 啟用RTCP，控制系統會自動計算并保持刀具中心始終在編程的XYZ位置上，刀具中心始終在編程坐標系中，轉動坐標每個運動都 會被編程坐標系XYZ的直線位移所補償] 2[。使用RTCP，可以直接編程刀具中心的軌跡，而不用考慮五軸機床結構參數，大大簡化了五軸工藝編程和提高了加精度。 2. RTCP動態精度測定原理 在三坐標機床中，經常采用圓度測試 來檢測任意直線軸間的動態特性是否匹配，但在五坐標機床運動過程中，由于旋轉軸的加入，必須在每個插補點對旋轉軸運動而帶來的直線軸偏差進行非線性補償，因此也必須對旋轉軸和直線軸間的動態特性進行伺服匹配。由于旋轉軸和直線軸的控制單位不一樣，不能像直線軸那樣直接采用圓度測試，采用本方法，可以對五個軸的動態特性進行測試和排序，從而為伺服參數調整提供依據。
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剎車片加工工藝1、剎車盤介紹剎車方式目前有兩種：盤剎和鼓剎。現在很多車都采用前后盤剎，因為盤剎與鼓剎相比，具有以下優勢：盤剎具有很好的散熱性能，不會因為高速制動而產生熱衰退；另外， 盤剎不會因為連續踩剎車而造成剎車失靈現象， 保證行駛安全；盤剎比鼓剎結構簡單，維修方便。剎車盤加工工藝剎車盤（如圖 ）作為汽車盤剎的一個制動元件，決定了汽車剎車效果的好壞。剎車盤在汽車行駛過程中也是轉動的，剎車時，制動卡鉗夾住剎車盤而產生制動力。使相對旋轉的剎車盤固定從而起到減速或者停車作用。剎車盤加工工藝2、剎車盤的加工要求剎車盤是制動系統中的一個重要零件，好的剎車盤制動穩定，沒有噪音，不抖動。所以對加工要求較高，如下：1、剎車盤屬于鑄造產品，表面要求不能存在砂眼，氣孔等鑄造缺陷，保證剎車盤的強度和剛度，防止在外力的作用下發生意外。2、盤剎剎車時利用的是兩個剎車面，所以剎車面精度要求較高，另外還要保證位置精度。3、在剎車時會產生很高的溫度，剎車盤中間應該設計有風道，便于散熱。 、4、剎車盤中間的孔，是裝配的主要基準。因此加工孔的工序就顯得尤為重要，目前常用 BN-S30 材質的刀具進行加工。43、剎車盤的加工工藝剎車盤的常用材質為我國的灰鑄鐵 250 標準，簡稱 HT250。主要化學成分為：C（3.1-3.4）,Si（1.9-2.3） ，Mn（0.6-0.9） ，硬度要求在 187-241 之間。剎車盤毛坯采用精鑄，經過熱處理，以改善鑄造過程中產生的內應力，減少變形，開裂現象，提高鑄件的機械加工性能。經篩選后，將達到要求的毛坯件進行機械加工。工序如下：1、粗車大外圓面2、粗車中孔3、粗車小圓端面、側面以及右側剎車面4、粗車左側剎車面以及各內孔5、半精車大外圓面、左側剎車面以及各內孔6、半精車小外圓面、端面、中孔及右側剎車面7、精車槽及右側剎車面8、精車左剎車面及小圓端面，精車左側底層圓面，內孔倒角9、鉆孔去毛刺，吹鐵屑10、入庫54、加工剎車盤的刀具選擇BN-S30 材質的刀具在加工剎車盤行業中已經得到廣泛應用。 BN-S30 材質的刀具能夠保證剎車盤獲得很好的加工表面光潔度和亮度，并提高加工效率，能實現高溫狀態下穩定切削，BN-S30 材質的刀具加工剎車盤案例（如下 ：加工工序：粗車和半精車切削參數：ap=2.5mmFr=0.45mm/rVc=350m/min切削方式：干式切削。BN-S30 材質的刀具與硬質合金刀具加工剎車盤對比效果如下：可實現高速切削，加工效率高，光潔度好。由此可見，BN-S30 的刀具是加工剎車盤的******刀具。65、剎車盤的市場分析近年來，隨著汽車工業的飛速發展，汽車需求量也不斷提高。汽車工業現已發展成為國民支柱產業。剎車盤作為汽車制動系統中主要磨損部件，需求量也非常大。由于剎車盤屬于鑄造產品，受氣候的影響，我國的剎車盤生產企業主要集中在山東、浙江、廣東、福建、湖北、河北等地區。剎車盤工廠較多,但是生產水平較低，,同時由于剎車盤制造工藝簡單，容易掌握，剎車盤假冒偽劣現象非常嚴重，這就給汽車行駛帶來了安全隱患。總而言之，雖然我國剎車盤市場具有很大的發展空間，但是剎車盤生產廠家一味的打價格戰，不提高剎車盤質量，在很大程度上制約了剎車盤市場的發展。不可否認，引進人才、收購技術對于改善產業現狀有一定的幫助，企業需要走自主創新之路。
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常用接口說明1．關于分離式放電電阻的連接 在使用外置放電電阻的情況下，放大器的連接如上圖示。如果系統外部不使用放電電阻，則需要將CZ7（DCP）和CZ7（DCC）斷開，注意不能短接；但是需要使用短接插頭將CXA20的1、2引腳短接，屏蔽對過熱信號進行的檢測。 2．關于JA72接口的連接在βi放大器上，接口JA72取代了原有的JA35接口，其內部的線路連接也有一定的變化。主要變化是將急停取消，接口內部的連線請按照下圖進行連接： 在使用外部減速檔塊回零的情況下，高速互鎖信號（*RILK）無效，該接口信號作為回零減速信號使用。相關參數：PMM畫面中，對I/O Link軸的參數No.11#2 DZRN，設為1則表示使用外部減速檔塊回零。而默認設定值為0，使用無檔塊回零方式。
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