fanuc数控系统范文1
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）04-0031-020引言
我们国产的华中数控系统，编程指令是在FANUC基础之上而来的，所以大部分指令是相同的，但毕竟还有些区别。我们国家很多职业学校数控实训的设备都是华中系统，在此针对两种系统在数控车削编程指令方面不同进行比较。
1程序名的区别
华中：以%+数字（1~4位）表示，如%1200。
FANUC：以O+数字（1~4位）表示，如O1200。
2有关进给功能F单位的区别
华中：G94F＿ ； 单位为mm/min G95 F＿；单位为mm/r。机床上电时默认是G94，如G94F100，即100mm/min的进给速度。
FANUC：G98F＿；单位为mm/minG99 F＿；单位为mm/r。机床上电时默认是G99，如G99 F0.2，即0.2mm/r的进给速度。
注意：两种系统在机床一上电时，对进给速度的单位默认是不同的，一定要注意换算。
3有关单一循环指令的区别
3.1 外圆切削单一循环华中：G80X（U）＿Z（W）＿I＿F＿；其中，X、Z是切削终点坐标。I＿是锥面切削起点与锥面切削终点的半径差，有符号。FANUC：G90X（U）＿Z（W）＿R＿F＿；其中，X、Z是切削终点坐标。R＿是锥面切削起点与锥面切削终点的半径差，有符号。
3.2 端面切削单一循环华中：G81X（U）＿Z（W）＿K＿F＿；其中，X、 Z是切削终点坐标。K＿是锥端面切削起点与锥端面切削终点在Z方向的差值，有符号。FANUC：G94X（U）＿Z（W）＿R＿F＿；其中，X、Z是切削终点坐标。R＿锥端面切削起点与锥端面切削终点在Z方向的差值，有符号。
4暂停指令的区别
华中：G04 P＿；P后的单位是秒。如G04 P2，表示暂停2秒。FANUC：G04 P＿；P后的单位是毫秒。如G04 P2000，表示暂停2秒。
5复合循环的区别
5.1 内外径粗车复合循环G71华中：G71U（d）R（e）P（ns）Q（nf）X（u）Z（w）F（f）。其中，d—X方向切削深度，半径量。e—退刀量。ns—精加工起始程序段顺序号。nf—精加工结束程序段顺序号。u—X向精车余量。w—Z向精车余量。f—粗加工进给速度。
如：G71U2R1P10Q20X0.6Z0.2F100。
FANUC：
G71U（d）R（e）
G71P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F（f）。
所有参数的含义同华中系统G71，只是指令格式有所区别。
需要注意的几点是：①FANUC系统是用U、W表示精车余量。华中是用X、Z表示精车余量。②FANUC系统要求精车的第一行（即ns行）不允许有Z向移动，华中无此要求。
5.2 端面粗车复合循环G72华中：G72W（d）R（e）P（ns）Q（nf）X（u）Z（w）F（f）。
其中，d—Z方向切削深度，半径量。 其它参数的含义同G71指令。
如：G72U2R1P10Q20X0.6Z0.2F100。
FANUC：
G72W（d）R（e）
G72P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F（f）。
所有参数的含义同华中系统G72，只是指令格式有所区别。
需要注意的是： FANUC系统要求精车的第一行（即ns行）不允许有X向移动，华中无此要求。
5.3 固定形状粗车复合循环G73华中：G73U（i）W（k）R（d）P（ns）Q（nf）X（u）Z（w）F（f）。
其中，i—X方向的加工余量，半径量。k—Z方向的加工余量。d—粗加工次数。
其它参数的含义同G71指令。
如：G73U4W0R4P10Q20X0.6Z0.2F100。
FANUC：
G73 U（i）W（k）R（d）
G73P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F（f）。
所有参数的含义同华中系统G73，只是指令格式有所区别。
5.4 精车循环华中：无专门的精车指令，一般在执行完G71~G73粗加工后，会顺序往下执行程序，即执行了ns行到nf行的精车程序段。
FANUC：G70 P（ns）Q（nf）。其中ns与nf的含义同G71指令。
需要注意的是：在执行G70之前，刀具应位于循环起始点。如果精车重新换了精车刀具，应该在粗加工后，让刀具回到换刀点换刀后，再以G00的方式走到循环起点，再执行G70指令。
6有关螺纹指令的区别
6.1 螺纹切削单一循环指令华中：G82 X（U）＿Z（W）＿R＿E＿C＿P＿F＿。其中，X、Z为螺纹切削终点坐标；R＿E＿为螺纹切削的退尾量，R为z向回退量，E为X向回退量，若有螺纹退刀槽时，皆可省略；C为螺纹头数，为0或1时可表示切削单头螺纹，可省略；P在单头螺纹螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角，缺省时为0，多头时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角；F＿表示螺纹导程。
注：锥螺纹时加参数I，表示锥螺纹切削起点与终点的半径差。
FANUC：G92 X（U）＿Z（W）＿R＿F＿。其中，R为锥螺纹切削起点与终点的半径差，圆柱螺纹可省略。其它参数同华中数控系统。
6.2 螺纹切削复合循环指令华中：G76C（c）R（r）E（e）A（a）X（x）Z（z）I（i）K（k）U（d）V（dmin）Q（d）P（p）F（l）；其中：c—精整次数；r—Z向退尾量；e—X向退尾量；a—刀尖角度；x、z—有效螺纹终点坐标；i—锥螺纹两边半径差；k—螺纹单边高度；d—精加工余量，半径值；dmin—单边最小切削深度；d—单边第一次切削深度；p—主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角；l—螺纹导程。
例如切削M20×1.5的外螺纹，螺纹有效长度30mm。华中系统用G76的指令格式为：G76C2R-1E1A60X18.05Z-30I0K0.974U0.05V0.05Q0.4P0F1.5；FANUC：G76P（m）（r）（a）Q（dmin）R（d）；G76X（x）Z（z）R（i）P（k）Q（d）F（l）；其中：m—精整次数；r—倒角量，00-99表示；a—刀尖角度；dmin—单边最小切削深度；d—精加工余量，半径值；x、z—有效螺纹终点坐标；i—锥螺纹两边半径差；k—螺纹单边高度；d—单边第一次切削深度；l—螺纹导程。
注：dmin、k和d的单位都是微米。
例如切削M20×1.5的外螺纹，螺纹有效长度30mm。FANUC系统用G76的指令格式为：G76P021260Q60R0.06；G76X18.05Z-30R0P974Q400F1.5。
7径向切槽循环
华中：无专门切槽循环指令。
FANUC：G75R（e）；G75X（U）＿Z（W）＿P（i）Q（k）R（d）F＿；其中，e—退刀量；i—X向每次切深，（单位是微米，不带符号的半径量）；k—Z向每次进刀（单位是微米）d—刀具在槽底的Z向退刀量，单位是微米，无要求时可省略。
例如切削一个宽为10mm，深为6mm的槽，FANUC系统的程序为：G75R1；G75X24Z-30P3000Q3000F0.08。
8深孔钻循环
华中：无专门钻孔循环指令。
FANUC：G74R（e）；G75X（U）＿Z（W）＿P（i）Q（k）R（d）F＿；其中，e—退刀量；i—刀具在完成一次轴向切削后，在X方向的偏移量（单位是微米，不带符号的半径量）；k—每次循环Z向切削量（单位是微米）d—刀具在孔底的X向退刀量，单位是微米，无要求时可省略。
例如要在轴中心钻一个深度为40㎜，直径为18的深孔，刀具为￠16的麻花钻。FANUC系统的程序为：
G00X0Z2
G74R1
G75Z-40. Q6000F0.1
注：此时钻头一定是装在刀架上的，不能装在尾座上用程序实现钻孔加工。
通过以上对华中系统与FANUC 0I系统数控车编程指令的比较分析，会对很多掌握了其中一种系统的学生或者企业员工学习掌握另外一种系统提供快速有效的帮助。实际上，各种数控系统的编程思想都是一致的，深刻掌握了其中一个系统的思想，想要再学习另外的系统，只要掌握两者当中的差别，相信会很快上手。
参考文献：
[1]杨丰.数控加工工艺与编程[M].国防工业出版社,2009.2第一版.
fanuc数控系统范文2
关键词：FANUC数控 PMC设计 刀架
一、FANUC数控系统PMC 的介绍
数控系统分为控制伺服电动机和主轴电机作各种进给切削动作的系统部分和控制机床辅助电气部分的 PMC。PMC 与 PLC 所需实现的功能是基本一样的。PLC 用于工厂一般通用设备的自动控制装置，而PMC 专用于数控机床辅助电气部分的自动控制，所以称为可编程序机床控制器，简称 PMC。
X 是来自机床侧的输入信号（如接近开关、极限开关、压力开关、操作按钮等输入信号元件，I/Olink 的地址是从 X0 开始的。PMC 接收从机床侧各装置反馈的输入信号，在控制程序中进行逻辑运算，作为机床动作的条件及对设备进行诊断的依据。Y 是由 PMC 输出到机床侧的信号。在 PMC 控制程序中，根据自动控制的要求，输出信号控制机床侧的电磁阀、接触器、信号灯动作，满足机床运行的需要。I/Olink 的地址是从 Y0 开始的F 是由控制伺服电机与主轴电机的系统部分侧输入到 PMC 信号，系统部分就是将伺服电机和主轴电机的状态，以及请求相关机床动作的信号（如移动中信号、位置检测信号、系统准备完成信号等），反馈到 PMC 中去进行逻辑运输，作为机床动作的条件及进行自诊断的依据，其地址从 F0 开始。G 是由 PMC 侧输出到系统部分的信号，对系统部分进行控制和信息反馈（如轴互锁信号、M 代码执行完毕信号等）其地址从 G0 开始。
二、刀架换刀原理
数控车床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四工位和六工位刀架，回转刀架按其工作原理可分为机械螺母升降转位、十字槽转位等方式，其换刀过程一般为刀架抬起、刀架转位、刀架压紧并定位等几个步骤。回转刀架必须具有良好的强度和刚性，以承受粗加工的切削力。同时还要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。在 JOG 方式下，进行换刀，主要是通过机床控制面板上的手动换刀键来完成的，一般是在手动方式下，按下换刀键，刀位转入下一把刀。刀架在电气控制上，主要包含刀架电机正反转和霍尔传感器两部分，实现刀架正反转的是三相异步电机，通过电机的正反转来完成刀架的转位与锁紧；而刀位传感器一般是由霍尔传感器构成，四工位刀架就有四个霍尔传感器安装在一块圆盘上，但触发霍尔传感器的磁铁只有一个，也就是说，四个刀位信号始终有个为“1”或为“0”。
三、手动换刀的 PMC控制程序编制
车间内很多机床原来是不带手动换刀功能的，经过改造后程序如下：
1、刀架抬起，正转启动
此处加了一个R71.0的中间信号，因为在实际测试中发现，在下面的检测信号过程中，如果没有该延时信号，机床无法正常换刀。
2、刀号检索
3、刀架锁紧
4、复位
上述过程，由于大家都有了非常成熟的程序，在此不再赘述。
四、PMC状态表查看
发那科系统提供 PMC 状态查询， 我们可以按系统面板上的 【SYSTEM】 - 【PMC】-【信号】 ，搜索 X 查询现有地址的状态。正常状态下的刀架是有一位是低电平，三个为高电平，如果四位相同，那么就表示刀架信号异常，就会产生不能换刀的故障， 这时候， 就需要用检查发讯盘与线路了。 发那科提供的信号状态查询功能，可以很好的进行信号状态的查询，对判断故障原因提供很大的方便。这个功能是需要我们牢固掌握的。
五、结论
刀架故障是常见的数控车床故障，原因很多，也有是因为刀架电机正反转不良造成的，所以需要仔细掌握刀架与 PMC 的控制过程，发现故障原因。本文通过刀架手动换刀程序的编写是通过 PMC 状态表，查看刀位信号，从而判断故障原因，也可以通过万用表测试相关信号的电平来进行判断。
通过PMC程序可以控制数控机床自动运行，那么我们通过编写相应的指令与系统内部指令匹配，就可以查看其状态，对机床功能进行修改及相应编程，这样我们在进行机床排故时就可以事半功倍！
参考文献：
[1]赖思琪，黄恒《基于FANUC 0i系统的加工中心刀库控制》《机床与液压》2012年40期
[2]何彩颖，杨金鹏 《数控车床六方刀架换刀PMC编程设计》《新技术新工艺》2013年7期
fanuc数控系统范文3
在Fanuc系统数控机床车削较大螺距梯形螺纹时，往往采用左右车削的方法，每次车削都要编写程序，编程工作冗长麻烦，并且操作者出现差错率较高，笔者通过调用子程序和编写宏程序的方法，来实现简便编程的梯形螺纹车削操作。
如下图所示，已知梯形螺纹Tr25，螺距6mm，长54mm，牙高h=3.5mm，d1=18mm，牙顶宽1.93mm，所用刀具为30°高强度高速钢梯形螺纹车刀。
O1000
T0303 3号刀为梯形螺纹刀具
M03 S100
G00 X30.0 Z10.0 起点
M98 P1001 调用子程序车削螺纹的第一层深度
G00 X30.0 Z10.05 向右赶刀
M98 P1001 调用子程序车削螺纹的第一层深度
G00 X30.0 Z9.95 左赶刀车削螺纹第一层深度
M98 P1001
G00 X30.0 Z10.0 回到起点
M98 P1002 调用子程序车削螺纹的第二层深度
G00 X30.0 Z10.05 向右赶刀
M98 P1002
G00 X30.0 Z9.95 左赶刀车削螺纹第二层深度
G00 X30.0 Z10.0 回到起点
M98 P1003 调用子程序车到螺纹底径18mm
G00 X30.0 Z10.05 向右赶刀
M98 P1003
G00 X30.0 Z9.95 向左赶刀
M98 P1003
G00 X100.0 Z100.0
M30
O1001 切削螺纹到21mm
G00 X30.0
#1=24.8
N10 G92 X[#1] Z-54.0 F6.0
#1=#1-0.1
IF[#1GT21] GOTO 10
G00 X30.0 Z10.0
M99
O1002 切削螺纹到19mm
#1=20.8
N10 G92 X[#1] Z-54.0 F6.0
#1=#1-0.1
IF[#1GT19] GOTO 10
G00 X30.0 Z10.0
M99
O1003 切削螺纹到18mm
#1=18.9
N10 G92 X[#1] Z-54.0 F6.0
#1=#1-0.05
IF[#1GT18] GOTO 10
G00 X30.0 Z10.0
M99
二、宏程序加工方法
O1000
T0303
M03 S100
G00 X30.0 Z10.0 螺纹起点
#1=0
N10 G92 X[25-2 *#1] Z-54.0 F6.0
#1=#1+0.05
G00 X30.0 Z10.05
G92 X[25-2 *#1] Z-54.0 F6.0
G00 X30.0 Z9.95
G92 X[25-2 *#1] Z-54.0 F6.0
IF#1LE3.5 GOTO10
G00 X100.0 Z100.0
M05
M30
fanuc数控系统范文4
关键词：FANUC 0iD 主轴转向控制 主轴转速控制 故障维修
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-00-01
1 FANUC 0iD主轴控制原理
FANUC 0iD主轴转向控制原理：主轴转向控制包括转向、启动与停止，通过执行M指令或手动实现。
（1）M指令转向控制原理。以M03指令为例，分析M指令转向控制原理。数控系统读入M指令，CNC以二进制形式把“03”输入到PMC首地址为F10的代码寄存器中；然后经过M代码延时时间（由系统参数设定）后发出M指令选通信号MF，通知PMC输入的是M代码且已输入完毕，PMC进行M指令译码，识别出正转信号；PMC处理后将串行主轴正转信号SFRA输入CNC，通过CNC的串行数字主轴接口向主轴放大器发出串行主轴正转命令，若正转条件满足，则主轴开始正转；当串行数字主轴放大器检测到主轴编码器反馈的转速已经达到指定的实际转速时，通过CNC的串行数字主轴接口向PMC输入主轴速度到达信号SARA，PMC处理后向CNC输入结束信号；CNC延时后先切断MF信号，再切断FIN信号，不再向PMC输入M代码，M指令执行结束，CNC将执行下一条指令。
（2）FANUC 0iD主轴转速控制原理。FANUC 0iD主轴电机的控制接口备有串行输出和模拟输出，可以通过特定参数的设置进行选择。在串行主轴输出有效的情况下，CNC具有的主轴控制发挥作用，则S指令的执行主要由CNC控制来实现。而在模拟主轴输出有效的情况下，则只可以使用主轴转速指令控制和基于PMC的主轴速度指令控制。如图1所示为串行主轴S指令控制原理图。
如图1所示，第1次执行数控加工程序中的S指令时，CNC以二进制代码形式把S代码信号输出到PMC特定的代码寄存器F22～F25中，第1次之后，CNC再执行S指令将不再发出S指令选通信号SF；然后经过S代码延时时间TMF（由系统参数设定）后，发出S指令选通（读入S指令）信号SF到PMC；当PMC接收到SF信号为1时，向CNC输入结束信号FIN，CNC接收到结束信号FIN后，经过结束延时时间TFIN（由系统参数设定）先切断S指令选通信号SF，再切断结束信号FIN，S指令就执行结束，CNC将读取下一条指令继续执行。同时，CNC根据S代码后的数值和PMC输入的主轴倍率，计算出实际指定的主轴转速值；CNC将实际指定的主轴转速值以12位二进制代码形式，通过12位实际指定转速输出信号输出到PMC中；CNC将实际指定的主轴转速值通过CNC串行主轴接口向主轴放大器发出串行主轴转速命令。
由图1可知，PMC在S指令执行中的主要作用是实现S指令结束控制和倍率控制。当执行“S600；”这样的程序段时，CNC不能实现程序结束控制，若不借助PMC，CNC无法判断该指令是否执行结束。当执行“M03S600；”这样的程序段时，由于M指令的执行能向CNC输入结束信号FIN，所以S指令完全由CNC执行，不需借助于PMC。
2 利用FANUC 0iD主轴控制原理进行数控机床维修的实例
例1 某FANUC 0iD三轴加工中心，在手动连续进给方式下，按下机床面板上“正转”按钮时，主轴不转，无任何报警信息。
故障分析与维修：观察到伺服放大器的主轴状态显示接口显示为“00”，说明已经有转向信号，再进入PMC信号监控画面，观察到12位实际指定转速输出信号为“0”，所以故障的原因是没有输入转速信号。主轴S代码信号在接着指令S代码之前能被保存下来，又由于手动操作时不能输入转速指令，所以开机后，手动操作使主轴转动之前先执行一次S指令。此故障即可排除。
例2 某FANUC 0iD三轴加工中心，在自动方式下，执行“M03S600；”程序段时，主轴不转，无任何报警信息。
FANUC 0iD主轴控制必须同时满足系统准备就绪、串行主轴无报警、主轴上刀具处于夹紧和不执行主轴停止指令等条件。观察到伺服放大器的主轴状态显示接口显示为“--”，说明用于控制转动的条件不满足。本例中，执行“M03S600；”的程序段，根据主轴转速控制原理，S指令完全由CNC执行，M指令需借助PMC完成译码、转向控制以及M指令执行结束控制，所以，进入PMC动态监控画面查看M指令执行部分PMC程序，并查看相关信号的状态，发现主轴刀具加紧状态输入信号状态有误，然后检查机床刀具夹紧情况，发现刀具松动。将刀具夹紧后，再次执行该程序段，实现了主轴的转动。
3 结语
转向控制和转速控制是主轴控制的重要内容，FANUC 0iD的主轴转向控制主要由PMC完成，转速控制主要由CNC完成。主轴不能转动故障的根本原因是转速信号或转向信号不正常。当出现此类故障时，首先应该查看有无主轴报警，然后查看主轴转动相关的控制信号状态是否正常，最后再考虑主轴驱动硬件连接、机械传动部分等是否正常。充分利用FANUC 0iD主轴转向和转速的PMC控制原理进行主轴故障的维修，是一种快速、有效的方法。
fanuc数控系统范文5
【关键词】数据通讯；通讯软件；通讯方法
数控系统是集软件和硬件为一体的自动化控制系统，而软件是由若干程序包和参数构成，数控机床系统只有在软件运行正常，硬件无故障的情况下才能正常运行加工产品，数控系统一般都配备有标准的RS232通讯接口,采用该接口结合相应的通讯传输软件，即可实现与PC机(包括台式计算机和笔记本电脑)之间的数据传输。
为了能够实现数控系统正常运行所需要的各种系统参数和加工程序与PC机间的数据通讯，个人计算机上需要先安装能够实现数据传输的通讯软件，并且要在CNC和个人计算机之间建立相应的通讯协议。下面以日本FANUC数控系统通讯方法的实现为例介绍如何实现CNC和计算机间数据通讯。
1．FANUC数控系统及计算机的配置
FANUC数控系统正面是人机对话界面，主要有LCD显示器、MDI键盘及软键、存储卡接口等。背面为各功能模块、主板、电源接口以及用于数据传输的接口等。FANUC数控系统采用RS232C串行通讯接口，通过转接口可以连接到计算机，为CNC的程序、参数等数据通讯做准备。
用于和数控机床连接的计算机要求为486以上的处理器，主机具有RS232通讯接口，操作系统可以为Win98及以上操作系统，通讯电缆与9针串行通讯接口相连 。
2．通讯电缆链接及其参数的设置
采用9针电缆连接时，PC机采用电缆和数控系统连接时必须先断开机床电源，以免带电操作时损坏数控系统。
用于通讯传输的软件很多，以AIC通讯传输软件为例介绍。在PC机上安装并运行名称为AIC的通讯应用软件，进行相应的操作并按F1设置通讯参数。
对7个选项参数进行设定，使得通讯软件参数与FANUC数控系统上参数一致，两者参数若设置不一致，通讯将出错，参数设置完毕要进行确认方可有效。个人计算机通常选COM1端口、波特率可设定为9600、奇偶检验设置为无、传送数据位数选8位、停止位设置为1位、数据格式设置为ISO格式。
机床数控系统启动后，选择机床控制模式为MDI模式，通过对软键进行操作，依次选择 [SYSTEM]、[ALL IO]、[PRGM]，出现系统设置菜单，对参数进行设置。设定为使用通道1（0020＝0）、停止位为1位（0101#0＝0）、数据输入时的代码为EIA或ISO代码（0101#3＝0）、输入输出设备为RS232（0102＝0）、波特率为9600（0103＝11）。
为使数据通讯不会出错，必须确保计算机和FANUC数控系统中各选项参数设置要一致 。
3.数据通讯的操作方法
以将数控系统中的加工程序从数控系统中上传到计算机中为例介绍数据通讯的方法和步骤。
1）系统断电时将电缆接入RS232通讯接口，设定数控系统通讯参数，保持参数一致性。
2）运行AIC通讯传输软件，输入文件名称。计算机即等待接收数控系统发出的文件。
3）将运行模式置为EDIT模式。选择功能键[PROG]，LCD屏幕上出现相应程序显示画面。
4）按软键〔操作〕, 按最右边软键〔菜单继续键〕。
5)在输入行上输入地址号O。输入要传出的程序号xxxx。
6)按软键〔传出〕和〔执行〕,指定的程序内容即被传出到计算机。
程序通讯完毕后，会保存到计算机上，通过记事本或Word软件可以打开，以便编辑和修改。
4.数据传输中需注意的问题
为保证数据通讯传输畅通，必须注意以下几个方面：
1)实现通讯的两设备参数设置要一致，如参数设置不一致会造成数据通讯失败；
2)接口模块不能有损坏的情况，连接电缆要完好无损；
3)通讯时时不能有较大电磁场干扰，必须选择屏蔽电缆做为通讯电缆，连接通讯电缆时要关机。
为确保PC机和数控机床系统数据传输的成功，必须保证通讯电缆连接正确，AIC软件参数设置合理，从而可保证个人计算机与FANUC数控系统之间的正常通讯,为系统备份、数据和程序的管理提供了方便。
参考文献
[1]刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M]北京:机械工业出版社.2009
fanuc数控系统范文6
关键词：FANUC 0i D；步距规；反向间隙补偿
1 概述
数控机床的主要精度指标要求包括几何精度，位置精度和加工精度。其中位置精度主要包括定位精度和重复定位精度等，它的大小直接影响数控机床的加工精度。而数控机床位置精度误差产生的主要原因是滚珠丝杠等机械结构存在反向间隙。FANUC 0i-D数控系统可以通过参数补偿反向间隙，从而提高数控机床的定位精度和重复定位精度。
目前我国检测数控机床轴线反向间隙经常采用的标准有两个：国际标准ISO230-2：1997或国家标准GB17421.2-2000。经常采用的测量仪器有激光干涉仪和步距规。有些用户认为步距规太老旧了，激光干涉仪的精度更高，其实这是很大的误解。举例来说，直到今天，世界上最高档的数控装备当属高档三坐标测量机，如南京齿轮厂在2011年购买的一台德国莱兹公司生产的规格为3m的三坐标测量机，德国人就是用规格1m的步距规分段进行现场检验和校准的。[1]文章介绍利用步距规进行数控机床反向间隙测量的步骤和方法。
2 反向间隙的测量步骤
采用步距规和激光干涉仪检测反向间隙的步骤基本一致，即在所检测的轴线行程中记录三个以上基准位置的读数，每个位置多次测量取平均数，并将各个位置处的平均数的最大值作为反向间隙测量值。具体测量步骤如下：（1）清零1851，1852号参数后重启数控系统。（2）数控机床回参考点。（3）将步距规放置到工作台上找正。以测量X轴反向间隙为例，找正的目的就是使步距规轴线与X轴轴线平行。放置步距规之前要将步距规和工作台擦拭干净后再放置，另外杠杆百分表表杆不宜伸出过长。（4）编制数控程序按照图1标准检验循环路径移动。
图1 是GB17421.2-2000给出的标注检验循环路径。图中的步距规有8个基准位置，一共进行了五组数据的测试，每组数据包括正反两个方向的数据采集，也就是说在每一个基准位置有正反两个方向需要记录数据，共五组数据。按照国家标准GB17421.2-2000对数据处理即可得到该直线轴的反向间隙数据。
操作中要注意区分运动起始位置和基准位置。基准位置应为待检测轴线移动一定距离后的位置，即从运动起始位置开始运动一定距离后才接触基准位置，不能将起始位置作为基准位置进行测量，否则会造成较大的测量误差。FANUC 0i D数控系统区分切削进给G01与快速进给G00时的反向间隙补偿，在编制数控程序时需要分别使用G01和G00指令编制两个检测程序。
3 FANUC 0i-D数控机床反向间隙参数补偿
根据实验可知，反向间隙的测量值随着切削运动速度的不同有所变化。一般情况下，采用G01的测量值比G00的测量值大。FANUC 0i D数控系统可以针对G01，G00分别进行反向间隙补偿。
FANUC 0i-D的1800号参数的第四位#4 RBK：是否进行切削/快速移动反向间隙补偿[3]。该位需要设置为1来表示区分切削/快速进给反向间隙补偿。
1851号参数：反向间隙补偿量[3]，单位为μm，输入数据时要注意单位转换，并且需要注意轴号与所检测的轴对应。另外，一般数控机床厂家会对1851等重要系统参数加密，为了能对这类参数编辑，操作人员需要获得相应权限使这些参数处于可编辑的状态。
1852号参数：每个轴的快速移动时的反向间隙补偿量[3]。
数控机床Y轴的反向间隙补偿可参照上面X轴反向间隙补偿步骤进行。Z轴的反向间隙补偿需要将步距规竖直放置到工作台上进行，具体步骤和X轴检测步骤类似。
4 结束语
激光干涉仪容易受到检测环境温度变化、振动等诸多因素影响，测量数据的一致性不好。对于大多数数控机床用户来说，熟练地使用步距规、建立起完善的机床检测制度是提高生产效率降低生产成本的有效方法。我国高精度步距规已经达到世界级水平，桂林安一量具有限公司已能生产具有世界级水平的高精度步距规[1]。随着使用年限的增加数控机床不可避免会产生磨损，同时反向间隙也会越来越大。定期进行反向间隙检测，使用高精度步距规并选择参数补偿的方式进行反向间隙的补偿，可以在保持数控机床精度的前提下延长数控机床的使用寿命。
参考文献
[1]用步距规检验数控机床定位精度[J].机械工程师，2012（5）：5-6.
[2]GB/T 17421.2-2000，340-350.机床检验通则[S].2000.
