2024年4月6日发(作者：戈依波)
数控机床故障诊断作业及参考答案
情境一
简述FANUC-0i MA系统的组成及各部分功能。
答：FANUC-0i MA系统由CNC装置、主轴驱动单元、进给伺服驱动单元、可编
程控制器PMC、系统显示装置和操作面板、辅助控制装置、通信装置等部分组
成。
CNC装置是数控系统的核心部分。主要由主CPU、各种存储器、主轴控制
模块、伺服控制模块、PLC控制模块、显示卡控制模块等组成。主CPU 通过
BUS总线实现数据的算术运算和逻辑运算及指令的操作控制。存储器用来存储
系统程序（CNC控制软件、数字伺服控制软件、PLC控制软件和梯形图、宏程
序执行软件等）和用户程序（CNC参数、PLC参数、加工程序、刀具补偿量及
用户宏变量等）。主轴控制模块通过子CPU实现对主轴的位置、转速及功能指令
的控制。伺服控制模块由子CPU（FANUC系统的1个子CPU 控制2个轴）通
过BUS总线与数字伺服装置通信，实现对数控机床进给轴的位置、速度及电动
机电流的控制。PLC控制模块由PLC控制的CPU、存储器、PLC管理软件及控
制电路等组成，FANUC数控系统的PLC均采用内装型PLC（又称PMC），通过
PMC可实现数控机床的辅助控制及PMC轴的控制。显示卡控制模块为数控机床
的显示装置（CRT/LCD）提供视频信号，新型数控系统把图形显示功能芯片及
MDI信号信息功能芯片和显示卡做成一体，通过FSSB 总线与CNC 装置进行通
信控制。
主轴驱动单元由主轴放大器、主轴电动机、主轴传动机构、主轴位置和速度
检测装置（主轴编码器）等组成。实现数控机床主轴的速度和位置控制、主轴与
进给轴的同步控制、主轴准停与定向控制。
进给伺服驱动单元由伺服放大器、伺服电动机、机械传动组件和检测装置等
组成。实现数控机床进给装置的速度与位置控制。
可编程控制器PMC除了实现机床的各种辅助功能的控制之外，新型数控系
统还可实现数控机床的附加轴的PMC控制。
系统显示装置用来显示各种信息及图形画面。操作面板的功能是实现操作者
与CNC装置及机床的人机对话。
数控机床辅助控制装置有数控机床的液压或气动系统、润滑系统、排屑系统、
自动换刀系统、自动交换工作台控制系统等。用来实现数控机床的辅助控制。
通信装置。CNC系统通过通信接口与计算机进行各种数据的交换，实现加
工程序的在线编辑与在线加工及各种数据的备份与恢复。
情境二
1、FANUC-0C和FANUC-0D系统的不同点有哪些？
答：FANUC-0D系统和-0C系统的主要区别是：
（1）0D系统进给伺服轴配置为3轴3联动，系统主轴配置为一个串行数字
主轴或一个模拟量主轴。
（2）0D系统不支持图形显示板、特制宏程序盒及扩展PMC板控制功能。
（3）0D系统只能采用RS-232数据传输，不能实现远程DNC1和DNC2数
据传输。
（4）0D系统控制软件进行了简化，取消了极坐标插补、圆柱插补、多边形
插补等功能软件。
2、FANUC-0C/0D系统通常有几部分组成?说明各部分的功能？
答：通常由主板、存储器板、I/O板、伺服轴控制板和电源组成。
主板：主CPU在该板上。主CPU用于主控。系统启动的引导文件的芯片也
在该板上。主板左侧有LED指示灯。
存储器板：用于存储机床的控制逻辑程序，系统和机床参数，零件加工程序。
I/O板：是CNC单元与机床侧输入输出信号的接口。
伺服轴控制板：提供各轴的进给指令，接受各轴电动机、编码器（或光栅尺）
的位置信号。
电源：主要提供+5V、±15V、+24V、+24E直流电源。
3、FANUC-16/18/21/0iA系统和 FANUC-0C/0D系统在控制功能和结构上有何
变化？
答：系统由主模块和I/O模块组成。
系统主模块包括系统主板和各种功能小板（插接在主板上）。系统主板上安
装有系统主CPU、系统管理软件存储器ROM、动态存储器DRAM、伺服1/2轴
的控制卡等。功能小板有用来实现PMC 控制的PMC模块、用来存储系统控制
2024年4月6日发(作者：戈依波)
数控机床故障诊断作业及参考答案
情境一
简述FANUC-0i MA系统的组成及各部分功能。
答：FANUC-0i MA系统由CNC装置、主轴驱动单元、进给伺服驱动单元、可编
程控制器PMC、系统显示装置和操作面板、辅助控制装置、通信装置等部分组
成。
CNC装置是数控系统的核心部分。主要由主CPU、各种存储器、主轴控制
模块、伺服控制模块、PLC控制模块、显示卡控制模块等组成。主CPU 通过
BUS总线实现数据的算术运算和逻辑运算及指令的操作控制。存储器用来存储
系统程序（CNC控制软件、数字伺服控制软件、PLC控制软件和梯形图、宏程
序执行软件等）和用户程序（CNC参数、PLC参数、加工程序、刀具补偿量及
用户宏变量等）。主轴控制模块通过子CPU实现对主轴的位置、转速及功能指令
的控制。伺服控制模块由子CPU（FANUC系统的1个子CPU 控制2个轴）通
过BUS总线与数字伺服装置通信，实现对数控机床进给轴的位置、速度及电动
机电流的控制。PLC控制模块由PLC控制的CPU、存储器、PLC管理软件及控
制电路等组成，FANUC数控系统的PLC均采用内装型PLC（又称PMC），通过
PMC可实现数控机床的辅助控制及PMC轴的控制。显示卡控制模块为数控机床
的显示装置（CRT/LCD）提供视频信号，新型数控系统把图形显示功能芯片及
MDI信号信息功能芯片和显示卡做成一体，通过FSSB 总线与CNC 装置进行通
信控制。
主轴驱动单元由主轴放大器、主轴电动机、主轴传动机构、主轴位置和速度
检测装置（主轴编码器）等组成。实现数控机床主轴的速度和位置控制、主轴与
进给轴的同步控制、主轴准停与定向控制。
进给伺服驱动单元由伺服放大器、伺服电动机、机械传动组件和检测装置等
组成。实现数控机床进给装置的速度与位置控制。
可编程控制器PMC除了实现机床的各种辅助功能的控制之外，新型数控系
统还可实现数控机床的附加轴的PMC控制。
系统显示装置用来显示各种信息及图形画面。操作面板的功能是实现操作者
与CNC装置及机床的人机对话。
数控机床辅助控制装置有数控机床的液压或气动系统、润滑系统、排屑系统、
自动换刀系统、自动交换工作台控制系统等。用来实现数控机床的辅助控制。
通信装置。CNC系统通过通信接口与计算机进行各种数据的交换，实现加
工程序的在线编辑与在线加工及各种数据的备份与恢复。
情境二
1、FANUC-0C和FANUC-0D系统的不同点有哪些？
答：FANUC-0D系统和-0C系统的主要区别是：
（1）0D系统进给伺服轴配置为3轴3联动，系统主轴配置为一个串行数字
主轴或一个模拟量主轴。
（2）0D系统不支持图形显示板、特制宏程序盒及扩展PMC板控制功能。
（3）0D系统只能采用RS-232数据传输，不能实现远程DNC1和DNC2数
据传输。
（4）0D系统控制软件进行了简化，取消了极坐标插补、圆柱插补、多边形
插补等功能软件。
2、FANUC-0C/0D系统通常有几部分组成?说明各部分的功能？
答：通常由主板、存储器板、I/O板、伺服轴控制板和电源组成。
主板：主CPU在该板上。主CPU用于主控。系统启动的引导文件的芯片也
在该板上。主板左侧有LED指示灯。
存储器板：用于存储机床的控制逻辑程序，系统和机床参数，零件加工程序。
I/O板：是CNC单元与机床侧输入输出信号的接口。
伺服轴控制板：提供各轴的进给指令，接受各轴电动机、编码器（或光栅尺）
的位置信号。
电源：主要提供+5V、±15V、+24V、+24E直流电源。
3、FANUC-16/18/21/0iA系统和 FANUC-0C/0D系统在控制功能和结构上有何
变化？
答：系统由主模块和I/O模块组成。
系统主模块包括系统主板和各种功能小板（插接在主板上）。系统主板上安
装有系统主CPU、系统管理软件存储器ROM、动态存储器DRAM、伺服1/2轴
的控制卡等。功能小板有用来实现PMC 控制的PMC模块、用来存储系统控制