FANUC | 在齿轮机上的应用（上）—硬件篇

FANUC的CNC 目前在市场上销售的，主要可以划分为两大系列，0i系列和30i系列。

0i系列：高可靠性，高性价比，适用于中国市场的系统，过去分为0imate和0i两大规格，目前全新的0iF系列已经上市，分为1包系统与5包系统，T系列一般用于车床，M一般用于铣床或加工中心。5包系列适用于经济型的车床、加工重型，1包在可配置轴数、功能选项，运算性能都比5包有所提升。另外，0i-F系列还推出了专门针对滚齿机的0i-MF/H系统，全面集成了滚齿机常用的系统及二次开发功能，大大提升了系统的操作和实用性能。

31i系列：高精度的纳米级CNC，其中31i最为常用，除了在控制轴数、功能选项上比0i更丰富以外，硬件上也更加先进，主轴放大器可使用光缆连接（与最新的0i-F系列相同），极大的提高了主轴的响应性，尤其对于电子齿轮箱功能，进一步降低同步误差。

这里还要单独提一下FANUC的Panel i，经常有客户咨询FANUC是否支持诸如Windows一类的开放性的平台，其实只要使用Panel i就可以很好的满足大家对开放性的要求了，Panel i类似于工业pc设备，可以和CNC完美集成，便于客户集成PC软件，集成专用的软件模块。如果有和系统做数据交互的需求，也可以使用FANUC提供的FOCAS函数库，在PC机上使用VC、C#等软件自行开发专用软件。

FANUC通用的驱动和电机分为ai和bi两大系列，各个系列里都有主轴、伺服非常完整的规格序列。其中bi系列一般搭配0i-F(5)系统使用，在通常的经济型数控机床上使用，ai则与0i-F(1)、31i系列的CNC搭配使用，堵转扭矩从1Nm到500Nm都可以选择。

随着风电、汽车业强势发展，齿轮作为其重要零部件，其对精度的追求也越来越高，精度的提升对与降低噪声、提高传动效率有十分显著的效果。从制造的角度来看，提高机床的精度，降低传动误差，是提高齿轮加工精度的重要措施。如果使用直驱电机，取消了传统的滚珠丝杠等伺服执行机构，电机与负载得以直接相连，实现了理论上的零传动，可以显著提升机床精度，进而保证齿轮加工的高精度。

除此之外，绿色制造逐步成为制造业的发展趋势，对于齿轮机床而言，减少切削液的使用，既可以减少污染，更重要的是降低了成本，因此，干切工艺目前备受关注，而实现干切的基本条件就是高速切削，FANUC的直驱电机在高速性能上表现优越，契合了绿色制造、干切工艺对齿轮机床的要求。

基于以上两方面的观点，我们说直驱电机的应用无论是从精度上还是机床发展趋势上都有巨大意义。而FANUC在直驱电机方面也倾入了极大的心血，推出了两类四款直驱电机。其实LiS直线电机一般不会被使用于齿轮机中。

对于齿轮机，直驱电机中的DiS电机应用最为广泛，也就是大家俗称的力矩电机，在FANUC中也称为DD电机，一般是作为伺服电机使用，DiS电机的规格种类多样，最高连续扭矩可达4500Nm，最高转速可达2000转，尤其适合作为齿轮机中的工件轴。

Bi系列内装电机，都属于FANUC的主轴电机系列，BiI异步内装主轴，最大的特点是可以通过切换绕组，实现宽幅的恒功率切削区间。保证低速大扭矩、高速大功率的加工需求。在齿轮加工机中，推荐作为砂轮轴或者滚刀轴使用。BiS同步内装主轴，具有低速大扭矩的特点，十分适合作为齿轮机床的工件轴使用。

齿轮机中的刀具轴，例如滚齿机、弧齿锥齿轮铣齿机，断续切削方式，所以要求驱动能够做到大输出、低振动。所以这种场合下，使用BiI系列的内装主轴电机最为适合。而工件轴一般要求响应快，大扭矩输出，那么对于小模数齿轮机，一般切削速度会更快，目前干切时，小模数齿轮机工件轴转速能达到上千转甚至更高。因此推荐采用BiS规格电机，它能够很好的满足需求。

后备电源是一套组件，根据实现的需求不一样，组件里各个模块的选择也不同。如下图所示，其中电容组件储存强弱电能量，控制模块监视电源状况，一旦发生断电，（提前准备后备电源监控断电的三种情况），能迅速通知NC，并触发刀具回退的动作，而电容组件提供回退时的能量，尤其对于齿轮机床，如果此时电子齿轮箱或者柔性同步控制正在使用，那么回退的同时能够继续保持这种同步关系所以无需担心刀具或者工件发生损坏。

本期为大家介绍了FANUC齿轮机上的一些硬件配置，下期我们将就FANUC齿轮机中常用的软件精心详细介绍，我们下期再见哦！