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NUM 数控系统的主要技术特点如下几方面。

①　NUM 数控系统的技术平台一致， 即 NUM POWER 1020、 1040、 1060、 1080数控系统为一个技术平台， 其硬件结构、 软件系统基本相同。 例如， 用户程序、 机床参数、 plc 程序、操作方式等完全一样， 只是大小不同， 这就给用户的使用带来了很大的方便。

②　NUM 数控系统提供的基本功能较多， 其中包括： 4 轴联动、 用户宏程序、 内置 2D的 CAM 软件、 图形功能、**语言编程、 PLC 梯形图在线显示、 螺补功能等。 如果没有什么特殊的要求， NUM 基本功能完全满足用户的要求。

③　NUM 系统提供了外部参数集， 即从 E10000 ～ E99999， 为 CNC 的映像集。用户可以通过读取或写入这些参数来了解或改变 NC 的内容。

④　NUM 提供二次开发的专用软件包———动态操作功能， 用户可以通过特殊的公式来编写特殊的插补 （非直线和圆弧类）。 如：开发定子磨床、 转子磨床、 凸轮磨床、 插齿机、非圆加工机床等。

⑤　PLC 功能作为用户编写的主要程序， 对用户的应用非常重要。 NUM 的 PLC 程序为多任务、 分时的梯形图编程，语句表完全嵌入到梯形图中。 NUM 的PLC 和 CNC 之间的交换区， 是所有数控系统中提供*全的。 用户可以通过 PLC来完全了解和控制 CNC 的内容。PLC梯形图的在线显示， 非常方便用户查找故障。

⑥　NUM 的丝杠误差补偿功能比较灵活、 好用， 其专用的误差补偿表格， 为**值、线性的误差补偿方式，即当前点的误差值直接输入， 提供双向螺补功能。 可简单方便地进行数控机床的误差补偿。

⑦　NUM 提供的 PC 软件包灵活， 提供如： NUMCOM 软件， 为传统意义的传输软件（相互应答方式）； 提供更灵活的NUM PLCTOOL 和 NUM BACKUP 软件包。 这种软件为主从方式的传输， 所有的装载和卸载操作均在 PC 侧完成， 只要CNC 不在加工方式即可。 非常方便灵活， 可以管理数控系统所有的程序 （例如， 工件程序、 机床参数、 PLC 程序、 螺补表、刀具表）。

⑧　NUM 全新的中文界面 NUMPASS， 为简约时尚的显示风格。 提供 8 种报警文本来提醒用户， 具有完善的操作方式。提供全中文的报警文本， 包括机床的报警文本。 对于磨床、 齿轮机床等特殊机床， NUM 提供 MMITOOL 软件包或 VB、VC 软件包来编写自己特色的专用的人机界面， 使机床操作者更加方便。用户仅仅输入相关的工艺参数可自动生成程序，进行零件加工。

⑨　NUM 可以基于 TCP/ IP 协议， 通过 ETHERNET 卡进行网络连接， 实现真正意义的现场远程诊断。 基于开放的Netmeeting 或 PCanyway 这些远程访问软件都可以在 NUM 界面上使用， 只需要一根网线和 NUMPASS的安装光盘就可以实现， 用户不需要再添加其他硬件费用。

FANUC-0i 系列数控系统迄今为止已推出 4 代产品， 分别是 0i-A、 0i-B、 0i-C 和0i-D。其主要特点有以下几点。

①　模块化结构。 主 CPU 板上除了主 CPU 及外围电路外， 还集成了 FROM 和 SRAM 模块、 PMC 控制模块、存储器和主轴模块、 伺服模块等， 其集成度较 0 系列更高。

②　使用存储卡存储或输入机床参数、 PMC 程序、 加工程序等， 操作简单方便。

③　系统具有 HRV （高速矢量响应） 功能， 伺服增益设定可比 0 系列高一倍。

④　使用了高速串行伺服总线 （用光缆连接） 和串行 I/ O 数据口。

⑤　有以太网口。

⑥　用该系统的机床可以单机运行， 也可以方便地入网用于柔性加工生产线。

⑦　CNC 的控制软件中有多项提高插补速度、 提高精度等先行控制功能 （G05 和G08）。

（1） 0i-A 系统的特点

①　系统结构模块化。

②　伺服接口与 0-C/ D 系统一样， 使用 PWM 接口。

③　伺服电动机/ 主轴电动机仍与 0-C/ D 系统中一样。 但伺服单元采用 B 型接口，即电动机编码器反馈先到伺服单元， 再到系统 （0-C/ D 中使用 A 型接口， 直接反馈到系统）。

④　具有内置 I/ O 单元 （96/64 点）。

⑤　I/ O 可扩展， 采用 I/ O-LINK 方式。

⑥　*大控制轴数和*大联动轴数均为 4 个轴； *大控制主轴电动机数为 2 个； 可连接的伺服电动机是 α / αC伺服电动机； 可连接的主轴电动机是 α/ αP/ αC 主轴电动机。

⑦　显示单元可以是 7. 2in （in =0. 0254m） 单色 LCD 或 9in 单色 CRT 显示器， 也可以是 8.4in/10. 4in 彩色 CRT 显示器。

（2） 0i-B 数控系统的特点

1） 显示器可接 CRT 显示器或 LCD （液晶）。 可以是单色也可是彩色。 如果选择了图形卡时， 可以进行图形显示。有两种形式的图形显示功能： 图形显示和动态图形显示。

①　图形显示是在机床执行加工程序、 进给过程中描绘刀具的运动轨迹， 可在多种坐标系下绘图。 当然， 利用 CNC的机床锁住功能也可使机床不运动而绘出刀具的运动轨迹图。

②　动态图形显示是描绘加工程序的图形， 机床不用运动。 这种图形显示又有两种形式：描绘刀具轨迹和描绘切削过程中加工工件的实体图。 动态图形显示同样可在多种坐标系下绘图。 图形显示和动态图形显示不能使用。

为了方便调试机床的伺服进给特性， 可将显示器做为双线示波器使用。 用伺服检查板（额外配备） 从伺服控制板上获取信号， 如： 指令速度、 实际速度、 实际电流、跟随误差等， 在机床运行测试程序时， 绘出其动态特性图。 边分析图形， 边修改伺服参数。 伺服波形显示与图形显示不能使用。只在调机或维修时使用伺服波形显示。

2） 进给伺服经 FANUC 串行伺服总线 FSSB， 用一条光缆与多个进给伺服放大器相连，放大器有单轴型和多轴型，多轴型放大器*多可接 3 个小容量的伺服电动机， 从而可减小电柜的尺寸。 放大器本身是逆变器和功率放大器， 位置控制部分在 CNC单元内。 FSSB *多可接 4 个进给伺服电动机， 实现 4 轴 4 联动。

3） 主轴控制有两种接口。 一种是模拟接口： CNC 根据编程的主轴速度值输出 0 ～10V模拟电压。 可使用市售的变频器及相配的主轴电动机； 另一种接口是串行口：CNC将主轴电动机的转数值通过该口以二进制数据形式输出给主轴电动机的驱动器。 因为是串行数据传送， 故接线少， 抗干扰性强，可靠性高， 传输速率高。 串行口只能用 FANUC 主轴驱动器和主轴电动机。

4） 机床强电的 I/ O 点接口。 0i-B 的 I/ O 口用的是 I/ O-Link 口， I/ O-Link是符合日本JPCN-1 标准的现场网路。 经由该口可实时地控制 CNC 的外部机械或 I/ O 点， 其传输速度相当快。 在 0i-B上有两种 I/ O-Link 口硬件： 一种是 CNC 单元内的 I/ O 板。 有 96 点输入， 64点输出。 对于机床上的一般I/ O 点控制 （如： M 功能、 T 功能等）， 用这块板可满足中小型加工中心或车床的要求； 另一种是 I/ O 模块。 *多可连 1024 个输入点和 1024 个输出点。这种模块除用于上述机床的普通 I/ O 点控制外， 多用于生产线上， 用于控制连接于现场网路的多个外部机械， 与其他 CNC设备共享这些资源。

5） 为了驱动外部机械 （如： 换刀、 交换工作台、 上下料等）， 可以使用经 I/ O-Link 口连接的 β伺服放大器驱动的 βis 电动机。 *多可接 7 台。

6） 网络接口。 机械加工厂的发展趋势是加工设备的联网上线， 灵活而柔性地使用设备资源。 当今的 CNC系统必须有网络接口及网络控制功能。 经该以太网口可连接车间或工厂的主控计算机。 为了将 CNC 侧的各种信息 （加工程序、 位置、参数、 刀偏、 运行状态、 报警、 诊断信号、 梯形图等） 传送至主机并在其上显示， FANUC 开发了相应软件。为了共享外部机械和对其他设备的控制， 在生产线中的 CNC 都有现场网络， 经该网络与下级设备相连。 0i-B 的现场网络口有：FL-net （日本常用）、 Profibus-DP （欧洲常用）、 Device-Net （美国常用）。

7） 数据输入/ 输出口有 RS-232C 和 PCMCIA 口。 PCMCIA 以太网卡可以插在 PCMCIA 口上，经此卡用网线与计算机相连， 即用即插。 PCMCIA 存储卡 （ATA） 也插在 PCMCIA 口上， 用此卡备份 CNC机床的数据作为维护资料保存。 可备份的数据包括 CNC 的各种参数、梯形图、 加工程序、 刀补量、 螺补量、 间补量、 宏程序变量等。此卡的容量为 16MB。 此卡也可用于机床厂生产中对同一型号机床的调机。 当第一台机床调好后， 将其参数和梯形图备份至卡中，把卡插入第二台机床的 CNC， 将参数和梯形图复制其中， 调试工作就变得非常简单， 只剩下检查接线和硬件故障。 存于卡中的信息（梯形图除外） 可以在计算机中用WORD 读出， 0i-A 则不行。

8） 系统内置了 PMC 的编程器， 无须再另购编程卡。 可在机床上现场编程， 编写好的梯形图在 CNC 上操作直接写入FROM 中。 PMC-SA1 的运行速度为 5μs/ 步； SB7 的运行速度为 0. 033μs/ 步。 使用 SB7 时， 若CNC 有相应的网络软件， 可以将机床的梯形图传送至柔性加工线的控制主机， 用梯形图实施机床故障的远程诊断。 机床运行时，可以显示梯形图， 正在执行的动作由高亮度显示。 梯形图用密码保护， 以防无关人员修改。 还可使用FAPT LadderⅢ软件在办公室计算机上编写梯形图， 编写好后经 RS-232C 口传至 CNC 系统。

9） 高精度加工功能。 为了提高伺服刚性， 提高跟随精度和快速性， 伺服控制使用了高速 CPU 和 HRV（高速响应的矢量控制）。 在 CNC 侧还开发了高速、 高精加工软件。 AI 先行控制和 AI 轮廓控制，即在加工程序中的 G08 和 G05 功能。 G08 和 G05 多用于在铣床和加工中心机床上加工高精度模具。这些加工功能是基于以下一些软件功能而实现的。

①　预读多个程序段的直线加/ 减速处理， *多预读 40 段 （A 包）。

②　拐角时自动降速。

③　按加速度钳制进给速度。

④　按圆弧半径钳制进给速度。

⑤　程序段重叠。

⑥　位置环的提前前馈。

10） 固定加工循环。 铣削 （M） 加工的固定循环 （G73、 G74、 G76、 G81 ～ G89 等）；车削 （T）加工的固定循环 （单循环： G90、 G92、 G94； 复循环： G70 ～ G76）， 车削中心也可用 G81 ～ G89；磨削固定加工循环： G75 ～ G79。

11） 宏程序与宏执行器。 用户可通过 CNC 的宏程序编程软件和宏程序指令库编写自己的固定加工循环，或编写独特的机床操作与显示画面以实现个性化。

12） 数据服务器 （Data Server）。 这是一块选择板， 可直接插入 CNC 单元上。 板上有以太网口，用电缆与以太网上的主控计算机相连。 该板可替代上述的以太网口实现与主机的各种信息的传递或生产线的网络控制加工。 板上还有大容量 （1GB） 存储器—闪存卡， 可以存储较大的加工程序。 这样， 用存放在板上的程序可以直接进行 DNC 加工，也可以从主机上获得程序边传输边加工。 因为， 这块板是经以太网与主机连接， 传输速率为100MB/ s，加工速度已不再受传输速率的影响， 比使用计算机经 RS-232C 的 DNC 加工方式快地多。

13） 电动机异常负载检测功能。 机械冲击， 刀具缺陷或损伤时会使伺服电动机或主轴电动机的负载加大。该功能随时监视电动机的负载转矩， 若检测到其值大于参数的设定值时， 可使电动机停止或反转， 并输出信号给 PMC，避免刀具和机床的损伤。

14） 操作向导 0i。 为了帮助操作者编程， 在 CNC 内可装入这一软件。 其特点是用图形显示画面帮助编程。有以下几方面功能。

①　具有多种固定加工循环。 有铣削循环， 也有车削循环。 选择出编写的循环后， 即在显示器上出现相应的图形与必需的参数项，按图示的引导输入各参数 （尺寸与工艺信息）后， 按

②　具有轮廓编程引导。 对于工件的任意轮廓图形， 可以在图形菜单的引导下定义点、线和圆弧等元素， 完成整个零件的轮廓定义后（绘出零件轮廓图）， 即可编写出加工程序。

③　可以进行 11 种辅助计算， 帮助轮廓编程。

④有 G 代码和 M 代码的帮助画面， 提示用户 G、 M 代码的格式和意义。

15） 0i-Mate-B 是普及型系统， 只配 βis 伺服电动机和 βi 主轴电动机， 控制轴数为 3 轴。

（3） 0i-C 数控系统的特点

0i-C 与 0i-B 不同的地方有以下几方面。

①　控制装置与显示装置一体化， 系统的显示器只用 LCD （液晶显示器）， 可以是单色也可是彩色。

②　0i-C 取消了内置的 I/ O 卡， 只用 I/ O 模块或 I/ O 单元， *多可连 1024 个输入点和1024个输出点。

③　在 0i-C 上， PCMCIA 口置于显示器的左面， 这样就方便了操作。 插在该口的存储卡除了用于备份 CNC的各种数据做维修用途 （与 0i-B 相同） 外， 可以做 DNC 加工。 卡的容量可达 1GB。

（4） 0i-D 数控系统的特点

0i-MD *大控制轴数 5 轴， *大控制轴数 4 轴。 对于 0i-TD， 单通道时，*大控制轴数和*大控制轴数均是 4 轴； 双通道时， *大控制轴数 8 轴， *大控制轴数 4轴， 每通道*大 5轴。

CNC 功能软件包在 0i-C 的原基础上， 再增加如下功能。

1） 纳米插补。 结合高速、 高精度的伺服控制， 可获得光滑的加工表面。 当程序指令为1μm 时， 发送到伺服控制的位置指令以1nm 进行运算， 可以获得更平滑的机械移动和高精度的加工表面。 结合 αi 伺服可获得更平滑的加工表面。

2） PMC 功能模块 （FB） 功能。 其特点如下几方面。

①　把常用的 PMC 程序模块化， 可注册频繁使用的 PMC 逻辑。

②　使用简单的程序调用已经注册的功能模块 （FB）。

③　通过设定参数修改梯形图内部逻辑。

④　标准化梯形图逻辑程序， 方便使用。

⑤　可以在 Fladder Ⅲ上编程。

3） 2 路径车床功能。 提供用于 2 路径车床的丰富功能， 如： 同步/ 混合控制， 可在路径间的各轴之间互换移动指令；如果由于编程错误或是其他设定错误而使两个刀架互相干涉，路径间干涉检查功能可在刀架接触之前使之停止。

4） 嵌入式以太网。 其具有以下几方面特点。

①　标准支持 100 Mbit/ s 嵌入式以太网， CNC 可以与个人电脑相连， 传输 NC 程序和监视 CNC 状态。

②　可使用的以太网功能有 FTP 文件传输、 FOCAS2/ 以太网、 程序传输工具、 FANUCLADDER-III、SERVO GUIDE 等。

③　0i Mate-D 只可以使用 PCMCIA-LAN 卡。

④　当连接到 10BASE-T 以太网时， 需要具有以下功能的 HUB： 可使用 100BASE-TX、自动协商、存储与转发。

⑤　以下功能需要快速以太网板： DNC 运行、 CNC 画面显示功能、 机床远程诊断功能、CNC 主动消息通知功能。

操作性能方面， 在 0i-C 的基础上， 再添加以下几方面性能。

1） 动态切换语言显示。 无需关断电源，只需简单操作即可切换到其他的语言显示。 操作画面可支持 18 种语言显示 （增加了丹麦语）。

2） 从 4 个方面防止误操作。 检查数据的有效范围、 更新数据确认、 删除数据确认、 程序启动时的确认。

3） 8 级数据保护。 CNC 的数据按操作人员的级别分别保护； 在专门的画面中设定 CNC数据的保护级别；可以使用存储器保护信号或密码解除保护。

增加 “个性化功能”， 具体的功能有以下几方面。

1） C 语言执行器。 通过执行 C 语言程序， 可显示 MTB 自己的操作画面， 并监视机床的运行状态； 提供大量 CNC 和PMC 用的函数； 可以使用触摸屏。

2） FANUC PICTURE。 可以在 PC 上简单、 快捷地创建机床操作画面； 使用带触摸屏的机床操作画面，减小了机床操作面板的尺寸； 画面数据可通过存储卡存储到 CNC 的 FROM中。

3） 快捷宏指令调用。 只需简单的梯形图程序即可完成宏程序的调用和执行；刀具测量和刀具交换等宏程序可通过简单的梯形图实现调用和执行； *多可调用和执行 16 个宏程序。