华中华中数控系统说
明
2004广州数控杯全国技工学校技能竞赛
技术文件
（数控车床操作员、数控加工中心操作工专业）
2004年技工学校技能竞赛全国组委会
二OO四年五月
目录
加工中心操作工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (1)
数控车床操作工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (3)
维修电工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (24)
维修电工竞赛技术纲要（学生高级技校组） (29)
维修电工竞赛技术纲要（学生普通组） (34)
加工中心操作工竞赛技术纲要
一、竞赛技术纲要制定的标准
加工中心操作工竞赛技术纲要的制定，是以《中华人民共和国加工中心操作工国家职业标准》中加工中心高级操作工应具备的理论知识和实际操作技能要求为主要依据。
二、理论知识竞赛纲要
（一）机械加工基础部分
1、机械制图知识
（l）标准件和常用件的规定画法
（2）测绘零件回的方法
（3）计算机辅助绘图方法
（4）零件三视图、局部视图和剖视图的表达方法
（5）公差配合的基本概念
（6）形状、位置公差与表面粗糙度的基本概念
（7）绘制工装简图的方法
2、加工工艺知识
（1）金属材料及热处理基本知识
（2）机械制造工艺知识
（3）机械加工工艺的基本理论
（4）典型零件的加工工艺
（5）钻、扩、铰、镗、攻丝等工艺特点
（6）切削用量的选择原则
（7）加工余量的选择方法
（8）加工中心工艺卡的编制
3、夹具知识
（1）定位基准的基本原理及正确选择方法（2）夹具设计的基本原理
（3）平口钳、压板等通用夹具的调整及使用方法（4）专用夹具的选用方法
（5）工件定位基准的选择方法
（6）简单专用夹具的设计
4、刀具知识
（l）刀具的种类及用途
（2）刀具使用寿命的影响因素
（3）刀具材料的种类
（4）加工中心工具系统的种类及结构
（5）刀具新材料、高速加工技术
（6）刀具预调仪的工作原理
（7）刀具长度补偿值计算
（8）铣刀半径补偿值计算
（9）砂轮的种类及选择方法
（10）切削参数的合理选择
（二）数控机床及数控加工技术部分
1、手工编制程序知识
（1）计算机基础知识
（2）平面铣削程序的手工编制
（3）二维节点的计算
（4）二维轮廓程序的编制
（5）固定循环指令的含义及其使用
（6）孔类加工程序的编制
（7）嵌套子程序的使用方法
（8）镜像功能的使用方法
（9）宏程序的编制
2、计算机辅助编程知识
（l）CAD／CAM的基本概念
（2）常用 CAD／CAM软件的使用方法
（3）二维、三维几何图素的绘制、修整及编辑方法（4）二维轮廓加工程序的生成方法
（5）三维曲面加工程序的生成方法
3、数控机床原理知识
（1）数控机床几何精度的检验
（2）数控机床定位精度的检验
（3）数控机床切削精度的检验
（4）数控机床的组成及工作原理
（5）机床坐标系与工件坐标系的含义
（6）增量坐标、绝对坐标的含义
（7）直线插补、圆弧插补原理
（8）伺服系统的工作原理
（9）数控系统的工作原理
（l0）液压、气动回路的工作原理
（11）机床常用电器及电机工作原理
（12）机械传动及常用机构工作原理
（13）数控机床的日常维护和保养
4、数控加工知识
（l）高精度孔的镗削方法及切削液的使用
（2）孔的钻、扩、铰、镗、攻丝切削加工方法
（3）影响工件已加工表面粗糙度的因素及降低工件已加工表面粗糙度的措施
（4）铣削平面、垂直面、斜面、阶梯面的加工方法
（5）用刀具半径补偿功能铣削二维轮廓工件的加工方法
（6）复杂二维轮廓工件铣削知识
（7）三维曲面的加工原理及加工精度的影响因素
（三）其它部分
1、生产管理基本知识
（l）数控机床安全操作规程
（2）一般消防知识
（3）安全又明生产知识
G71内(外)径粗车复合循环 运用这种复合循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工路线和进给次数。注意： ①G71指令必须带有P、Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。 ②ns的程序段必须有准备功能01组的G00或G01指令，否则产生报警，即从A到A′的动作必须是直线或点定位运动。 ③在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，可以包含子程序。 ④在MDI方式下，不能运行复合循环指令。 1）无凹槽内（外）径粗车复合循环G71 格式：G71 U(△d) R(r) P(ns) Q(nf) X(△x) Z(△z) F(f) S(s) T(t) 说明：该指令执行如图1-22所示的粗加工，并且刀具回到循环起点。精加工路径A→A'→B'→B的轨迹按后面的指令循序执行。 △d：背吃刀量（每次切削量），指定时不加符号，方向由矢量AA '决定； r：每次退刀量； ns：精加工路径第一程序段的顺序号； nf：精加工路径最后程序段的顺序号； △x：X方向精加工余量； △z：Z方向精加工余量； f，s，t：粗加工时G71中编程的F、S、T有效，而精加工时如果G71指令到ns程序段内设定了F、S、T，将在精加工段内有效，如果没有设定则按照粗加工的F、S、T执行。 图1-22 无凹槽内外径粗车复合循环G71 G71切削循环下，切削进给方向平行于Z轴，X(△x)和Z(△z)的符号如图1-23所示。其中(+)表示沿轴正方向移动，(-)表示沿轴负方向移动。
图1-23 G71内外径粗车复合循环X(△x)和Z(△z)的符号 例1：用外径粗加工复合循环编制如图1-44所示零件的加工程序：毛坯为ф50×120，要求循环起始点在A(52，3)，背吃刀量为1.5mm(半径量)，退刀量为lmm，X方向精加工余量为0.6mm，Z方向精加工余量为0.1mm。T01为外圆粗车刀，T02为切断刀(刀宽为4mm)，T03为外圆精车刀。 图1-44 阶梯轴 ％3311 N1 G94 G90 N2 T0101 (设立坐标系，选1号刀) N3 M03 S400 (主轴以400r/min正转) N5 G00 X54 Z3 (刀具到循环起点位置) N6 G71U1.5RlP11Q20X0.6Z0.1F100 (粗切量：1.5mm 精切量：X0.6mm、Z0.1mm) N7 G00 X100 Z100 (粗加工后，到换刀点位置) N8 T0303 (精加工起始行，设立坐标系，选3号刀) N9 M03 S400 (主轴以400r/min正转) N10 G42 G01 X52 Z3 F100 (加入刀尖圆弧半径补偿) N11 G00 X0 (精加工轮廓起始行，到倒角延长线) N12 G01 X10 Z-2 (精加工C2倒角) N13 Z-20 (精加工фl0外圆) N14 G02 U10 W-5 R5 (精加工R5圆弧) N15 G01 W-10 (精加工ф20外圆) N16 G03 U14 W-7 R7 (精加工R7圆弧) N17 G01 Z-52 (精加工ф34外圆) N18 U10 W-10 (精加工外圆锥) N19 W-25 (精加工ф44外圆) N20 X52 (精加工轮廓结束行，退出已加工面) N21 G40 G00 X100 Z100 (取消半径补偿，返回程序起点位置) N22 M05 (主轴停) N23 M00 (程序暂停) N24 T0202 (设立坐标系，选2号刀) N25 M03 S400 (主轴以400r／min正转) N26 G0 X52 Z-86 (刀具到起点位置) N27 G01 X0 F100 (切断) N28 G00 X100 Z100 （回对刀点)
华中数控系统功能特点 华中数控系统功能特点 一、显示功能 1、实体图形显示功能：华中HNC-21T系统，可根据用户选择的不同形 状刀具，对用户自定义大小的毛坯，进行仿真加工。 2、图形轨迹显示功能：可根据加工程序显示刀具运行轨迹 3、正文显示功能：可显示当前运行程序，帮助操作者更好了解机床的 运行状况。 4、大字符、坐标联合显示功能：可显示刀具在机床坐标系、工件坐标 系下的指令值、实际值，还可显示刀具运行各段程序时的剩余值。 5、其他显示功能：可显示当前运行程序名；当前运行程序行号；工件 坐标零点的坐标值；刀具实际进给速度；实际主轴转速；当前刀具 号；主轴速度、进给速度、快移速度的修调率等。 6、可显示当前编辑程序行的实际行号、列号。 二、编辑功能 1、可实现G代码程序（包括高级宏程序）单个字符的编辑，更方便程序的 编辑、修改操作。 2、除便捷的新建程序、保存程序、删除程序、程序另存功能外，还可将程 序中的部分内容通过快捷键进行块定义、拷贝、粘贴（也可粘贴到系统下其他G代码程序中）。 3、可用分号屏蔽程序段的运行，程序中可显示注释。 4、系统程序存储量大，系统标准配置内存32MB。 5、具有后台编辑功能：在加工过程中，可以在后台进行程序编辑。 6、具有蓝图编辑功能。 三、加工功能
1、小线段高速连续插补功能（G64指令）：可高速圆滑拟合小线段程序的 轨迹，十分利于CAM生成的小线段程序的加工。 2、断点保存功能、任意指定行加工的功能、程序跳段功能 四、华中数控系统编程指令特点 1、G01、G02（G03）：除基本的直线、圆弧插补功能外，还可倒角、倒圆 2、华中数控HNC-21T（车床系统）还有直径、半径编程指令G36、G37；螺 纹加工G32指令；固定循环G80、G81、G82；复合循环G71、G72、G73、G76；恒线速度控制指令G96、G97、G46等。其中需关注的是：G36、G37指令可在同一个程序中实现直径、半径编程的转换； 复合循环G71、G72指令的刀具轨迹，可完成每层粗切时的残料加工，满足现代加工中余量均匀的要求，有利于刀具寿命和加工精度； 复合循环G71指令还可实现凹槽轮廓的粗加工，宏程序轮廓的粗加工。宏程 序凹槽粗加工实例如下： %0003 T0101 G00 X100 Z50 G64 G00 X56 Z2 G71 U1.5 R1.5 P1 Q2 X0.4 N1 G00 X32 G01 X40Z-2 Z-20 #1=17.32 WHILE #1 GT [-17.32] #0=[SQRT[20*20-#1*#1]]/2 G01 X[50-2*#0] Z[-[37.32-#1]] F100 #1=#1-5 ENDW g01 x40 z-54.64 G01 Z-62.64 G02 X44 Z-64.64 R2 G01 X47 G03 X55 Z-68.64 R4 G01 Z-87.15 N2 X56 G00 X100 Z50
浅谈华中数控系统连接与参数设置 浅谈华中数控系统连接与参数设置 摘要：数控机床的性能在很大程度上是由数控系统软件的运行性能决定，在系统中对参数设置不同的值可以改变系统的运行状态。为了使数控机床运行良好，都会根据机床以及系统的配置和测试性能对数控系统的连接进行测试，对数控参数进行设置。 关键词：数控系统连接参数设置 数控机床的性能在很大程度上是由数控系统软件的运行性能决定，在系统中对参数设置不同的值可以改变系统的运行状态。为了使数控机床运行良好，在数控机床生产过程中、生产完成以后都会根据机床以及系统的配置和测试性能对系统参数进行设置。 1、华中数控系统的基本知识 华中数控作为国家重要数控装备制造企业，通过自主创新，重点突破了数控系统的关键单元技术；攻克了规模化生产工艺和可靠性关键技术，形成了系列化、成套化的中、高档数控系统产品如HNC-8、HNC-210、HNC-21、HNC-18/19等高档、中档、普及型数控系统，以及全数字交流伺服主轴系统、全数字交流伺服驱动系统等产品，充分满足各类用户的不同需求。 2、华中数控系统的连接 本次选用华中数控股份有限公司生产的“世纪星”系列数控单 元HNC-21TD采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC，配置8.4//彩色TFT液晶显示屏和通用工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体，采用电子盘程序存储方式以及USB、DNC、以太网等程序交换功能、具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高等特点。 除标准机床控制面板外，标准配置具有40路开关量输入和32路开关量输出接口；最大联动轴数为3轴的进给轴控制接口；主轴控制与主轴编码器接口；手持单元接口；内置RS232通讯接口；内置USB2.0接口；以太网接口等。
华中数控系统 程序传入电子盘方法 首先机床要处入接受状态，其方法是：手动----主菜单下DNC通讯F7-------Y键-----ENTER------出现（等待客户------X键）RX为接受状态有数据时为以接受，TX为发送状态。 在电脑上双击华中通讯软件------单击串口通讯-----点击串口设置-----填写通讯参数（例如COM1,38400,115200,要如机床参数一致）-------点击上传G代码------根据路径找到需要的程序（该程序文件名必须依字母O开头后写4个数字，程序名开头必须%开头后写4个数字）--------发送或确定------发送完毕后机床RX0接受处有数据。 该文件自动存储在电子盘，可通过程序提起加工。 用Mastercom9.0编程，后处理POST采用MPFAN.PST法拉克后处理，只是该程序文件名必须依字母O开头后写4个数字，程序名开头必须%开头后写4个数字其他不变。U盘格式化为FAT16或FAT为佳。 U盘考入加工程序的方法 电脑操作方法在电脑上把该程序文件名必须依字母O开头后写4个数字，程序名开头必须%开头后写4个数字其他不变。改好后考入U盘，插入机床USB接口。 机床操作方法是：机床在主菜单下-----选程序F1------选择程序F1----通过方向键跳过电子盘，DNC,到U盘位置-----回车------出现文件，找到需要的程序-------回车----保存程序F4------该文件名可改写或不改写------回车---出现保存成功-----再到程序电子盘中找到该文件即可加工。 机床文件导入U盘的方法 U盘插入机床USB接口，--------操作方法是：机床在主菜单下-----选程序F1------选择程序F1-------找到需要被考出的程序名----回车-----保存程序F4-------出现文件保存后为（例如O1111.NC）光标移动到该文件名前输入D:\(D:\O1111.NC)------回车----出现已经成功保存文件。表示该文件已经存储到U盘。 DNC在线加工机床的操作方法： 机床首先回参考点，对好刀（G54或G92）-----在机床在主菜单下-----选程序F1------选择程序F1----通过方向键跳过电子盘，,到DNC位置-----回车------自动档----机床显示正在和发送数据方取得联络信号，等程序从电脑传到了一行后-----按压循环启动----即可实现DNC在线加工。 DNC在线加工电脑的操作方法： 首先在电脑桌面上找到华中数控通讯软件双击------点击串口通讯-----点击左上角选项-----点击更改用户----点击用户级别更改为高级用户------密码为333333-----确定-----点击串口设置填写参数要与机床一致（例如COM1,38400,115200）------点击边传边加工------找到需要加工的程序上传。------发送文件结束----到机床按压循环启动按键即可实现DNC在线加工。
华中世纪星数控车床对刀及刀补值的设置方法 1. 刀具补偿值设置(F4) 在主操作界面下，按F4键进入刀具补偿功能子菜单。命令行与菜单条的显示如图1-9所示。 图1-9 刀具补偿功能主菜单 刀具补偿分为刀具的几何补偿和刀具的半径补偿。T代码指定刀具的几何补偿(偏置补偿与磨损补偿之和)，其后的4位数字分别表示选择的刀具号（前两位数字）和刀具偏置补偿号（后两位数字）。补偿号可以和刀具号相同，也可以不同，即一把刀具可以对应多个补偿号(值)。刀具补偿号为00表示补偿量为0，即取消补偿功能。G40、G41、G42指定刀具的半径补偿。 （1）刀偏数据设置(F4→F1) 刀具的几何补偿包括刀具的偏置补偿和刀具的磨损补偿，刀具的偏置补偿有绝对刀具偏置补偿和相对刀具偏置补偿两种形式。我们推荐采用绝对刀具偏置补偿。 在主操作界面下，按F4→F1进入刀具偏置编辑画面如图1-10所示。 图1-10 刀具偏置编辑 车床编程轨迹实际上是刀尖的运动轨迹，但实际中不同的刀具的几何尺寸、安装位置各不相同，其刀尖点相对于刀架中心的位置也就不同。因此需要将各刀具刀尖点的位置值进行测量设定，以便系统在加工时对刀具偏置值进行补偿。我们采用试切法来设置绝对刀具偏置补偿值。
图1-11 绝对刀偏法刀具偏置补偿值 如图1-11所示，刀具偏置值即机床回到机床零点时，刀架工作位上各刀刀尖位置相对工件零点的有向距离。当执行刀具偏置补偿时，各刀以此值设定各自的工件坐标系。 机床到达机床零点时，机床坐标值显示均为零，整个刀架上的点可考虑为一理想点，故当各刀对刀时，机床零点可视为在各刀刀位点上。我们通过输入试切直径、长度值，自动计算工件零点相对与各刀刀位点的距离。其步骤如下： ①用光标键将蓝色亮条移动到要设置刀具偏置值的行。 ②用刀具试切工件的外径，然后沿Z轴方向退刀，在此过程中不要移动X轴。 ③测量试切后的工件外径，如为ф25.26 ，然后将此值输入到刀偏表中“#××01”一行中“试切直径”一栏中并确认，设置好X偏置。 ④用刀具试切工件的右端面，然后沿X轴方向退刀,在此过程中不要移动Z轴。 ⑤计算试切工件端面到该刀具要建立的工件坐标系的零点位置的有向距离，如为“3mm”，然后将“3”输入到刀偏表中“#××01”一行中“试切长度”一栏中并确认，设置好Z偏置。 如果要设置其余的刀具，就重复以上步骤。需要注意，对刀前，机床必须先回机床零点。 （2）刀具磨损量补偿参数设置（F4→F1） 刀具使用一段时间后磨损，也会使产品尺寸产生误差，因此需要对其进行补偿，该补偿值与刀具偏置补偿存放在同一个寄存器的地址号中如图1-10所示。 例如在粗加工时，将“X磨损”输入“0.5”（0.5mm作为精加工的余量），工件粗加工后，实测工件值大于图样尺寸0.48mm，则相应刀具磨损量为“0.5-0.48=0.02”，在图1-10刀偏表中，“X磨损”输入“0.02”，自动加工后即可保证工件尺寸。 若长度出现偏差也可以用刀具磨损量补偿，在图1-10刀偏表中“Z磨损”输入相应值即可。 （3）刀具半径补偿数据设置(F4→F2) 刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号来加入或取消半径补偿值。车刀刀尖的方向号定义了刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系，其从0～9有十个方向，如图1-12所示。
华中数控系统与国内外数控系 统与之比较
华中数控系统与国内外数控系统与之比较 武汉华中数控股份有限公司 为了垄断中国数控系统市场，扼杀中国的数控民族工业，国外一些知名厂家采用技术封锁和低价倾销的双重策略，利用其先进的技术和产品以及灵活多样的促销手段抢占中国市场。但随着时间的迁移，国内用户已逐渐领略到使用国外系统的弊端： 1、不能及时维修及高昂的维修费用：武汉华中数控股份有限公司与长江机床厂共同研制开发的YK5612数控非圆齿轮插齿机，第一台产品用户为上海汇众汽车底盘厂，已经在生产线上使用四年多，今年四月该机出了毛病，厂方请求我公司派人前往修理，在现场很快修好，又投入生产。该厂技术负责人深有感受的说：这种机床，我们有德国公司的产品，也有日本公司的产品，放在恒温车间里，现在都有毛病，他们不来修理。就是来修理，对方要求按每小时几百元收费(且包括旅途的时间)，我们不得不花费很大一笔开支。且配件的价格非常昂贵。还是你们好，一个电话就来了。目前大部分国外产品是由中国的代理商销售的，这些代理商纯粹是做买卖的，没有能力进行技术支持，这种弊端将日益突出。国产系统在可靠性、稳定性方面与进口系统有一定差距，但完善的廉价的售后服务将弥补这一不足。 2、不便于系统的更新：我国企业由于资金的短缺，购进的设备总希望多使用一些年限，数控机床亦如此。但由于微电子技术日新月异，数控系统更新的速度异常迅速。而数控机床的机械部分的寿命一般远比数控系统长。目前国内许多厂家购进国外的二手设备，一般机械部分尚可，而数控系统已经不行。这种情况下，由于其资料不全，且其升级换代的价格昂贵，改造的工程量也很大，导致系统不能正常使用。 3、难于进行二次开发：由于国外厂家技术封锁，国外系统难于作二次开发，而许多用户要求系统的开放性，以便根据实际情况扩展功能。 由于华中数控系统采用了以工业PC机为硬件平台，DOS、Windows及其丰富的支持软件为软件平台的技术路线，使主控制系统具有质量好，性能价格比高，新产品开发周期短，系统维护方便，系统更新换代和升降快，系统配套能力强，系统开放性好，便于用户二次开发和集成等许多优点。华中数控系统在其操作界面，操作习惯和编程语言上按国际通用的数控系统设计。国外系统所运行的G代码数控程序，基本不需修改，可在华中数控系统上使用。但是，华中数控系统采用汉字用户界面，提供完善的在线帮助功能，便于用户学习和使用。系统提供类似高级语言的宏程序功能。具有三维仿真校验和加工过程图形动态跟踪功能，图形显示形象直观。操作、使用方便容易。与SIMENSE和FANUC的普及型数控系统相比较，华中数控系统在功能上毫不逊色，在价格上更为低廉，在维护和更新换代方面更为方便，但在外观和可靠性方面略差。
华中数控系统功能特点 一、显示功能 1、实体图形显示功能：华中HNC-21T系统，可根据用户选择的不同 形状刀具，对用户自定义大小的毛坯，进行仿真加工。 2、图形轨迹显示功能：可根据加工程序显示刀具运行轨迹 3、正文显示功能：可显示当前运行程序，帮助操作者更好了解机床 的运行状况。 4、大字符、坐标联合显示功能：可显示刀具在机床坐标系、工件坐 标系下的指令值、实际值，还可显示刀具运行各段程序时的剩余值。 5、其他显示功能：可显示当前运行程序名；当前运行程序行号；工 件坐标零点的坐标值；刀具实际进给速度；实际主轴转速；当前刀 具号；主轴速度、进给速度、快移速度的修调率等。 6、可显示当前编辑程序行的实际行号、列号。 二、编辑功能 1、可实现G代码程序（包括高级宏程序）单个字符的编辑，更方便程序的 编辑、修改操作。 2、除便捷的新建程序、保存程序、删除程序、程序另存功能外，还可将程 序中的部分内容通过快捷键进行块定义、拷贝、粘贴（也可粘贴到系统下其他G代码程序中）。 3、可用分号屏蔽程序段的运行，程序中可显示注释。 4、系统程序存储量大，系统标准配置内存32MB。 5、具有后台编辑功能：在加工过程中，可以在后台进行程序编辑。 6、具有蓝图编辑功能。 三、加工功能 1、小线段高速连续插补功能（G64指令）：可高速圆滑拟合小线段程序的 轨迹，十分利于CAM生成的小线段程序的加工。
2、断点保存功能、任意指定行加工的功能、程序跳段功能 四、华中数控系统编程指令特点 1、G01、G02（G03）：除基本的直线、圆弧插补功能外，还可倒角、倒圆 2、华中数控HNC-21T（车床系统）还有直径、半径编程指令G36、G37；螺 纹加工G32指令；固定循环G80、G81、G82；复合循环G71、G72、G73、 G76；恒线速度控制指令G96、G97、G46等。其中需关注的是：G36、G37指令可在同一个程序中实现直径、半径编程的转换； 复合循环G71、G72指令的刀具轨迹，可完成每层粗切时的残料加工，满足现代加工中余量均匀的要求，有利于刀具寿命和加工精度； 复合循环G71指令还可实现凹槽轮廓的粗加工，宏程序轮廓的粗加工。宏程 序凹槽粗加工实例如下： %0003 T0101 G00 X100 Z50 G64 G00 X56 Z2 G71 U1.5 R1.5 P1 Q2 X0.4 N1 G00 X32 G01 X40Z-2 Z-20 #1=17.32 WHILE #1 GT [-17.32] #0=[SQRT[20*20-#1*#1]]/2 G01 X[50-2*#0] Z[-[37.32-#1]] F100 #1=#1-5 ENDW g01 x40 z-54.64 G01 Z-62.64 G02 X44 Z-64.64 R2 G01 X47 G03 X55 Z-68.64 R4 G01 Z-87.15 N2 X56 G00 X100 Z50 M30
华中世纪星数控车床的操作面板简介华中世纪星车削数控装置的操作面板如图1-1所示。 图1-1 华中世纪星操作面板 1. 软件操作面板 华中世纪星HNC-21T的软件操作界面如图1-3所示。其界面由如下几个部分组成： ①图形显示窗口。可以根据需要，用功能键F9设置窗口的显示内容。 ②菜单命令条。通过菜单命令条中的功能键F1～F10来完成系统功能的操作。 ③运行程序索引。自动加工中的程序名和当前程序段行号。 ④选定坐标系下的坐标值。坐标系可在机床坐标系/工件坐标系/相对坐标系之间切换；显示值可在指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流/补偿值之间切换。 ⑤工件坐标零点。工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。 ⑥辅助功能。自动加工中的M、S、T代码。 ⑦当前加工程序行。当前正在或将要加工的程序段。 ⑧当前加工方式、系统运行状态及当前时间。系统工作方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动运行、单段运行、手动、增量、回零、急停、复位等之间切换；系统工作状态在“运行正常”和“出错”之间切换；系统时钟显示当前系统时间。 ⑨机床坐标、剩余进给。机床坐标显示刀具当前位置在机床坐标系下的坐标；剩余进给指当前程序段的终点与实际位置之差。 ⑩直径/半径编程、公制/英制编程、每分进给/每转进给、快速修调、进给修调、主轴修调。
图1-3 华中世纪星HNC-21T 软件操作界面 操作界面中最重要的一块是菜单命令条。系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1～F10来完成。由于每个功能包括不同的操作，菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作，如图1-4所示。当要返回主菜单时，按子菜单下的F10键即可。 图1-4 菜单层次 2. 机床控制面板 机床手动操作主要由机床控制面板完成，机床控制面板如图1-5所示。 ① 按下“手动”按键(指示灯亮)，系统处于手动运行方式，可点动移动机床坐标轴。 ②手动进给时，若同时按下“快进”按键，则产生相应轴的正向或负向快速运动。
华中世纪星数控车床几种精确对刀方法 （时间:2008-1-14 8:27:26 来源：中华机床网） “有用”是本刊，尤其是本栏目的宗旨。本文就是一篇非常实用的文章，文中首先介绍了数控车床常用的“试切对刀法”的原理及对刀思路；接着，介绍了华中世纪星车削数控系统的四种手动试切对刀方法；为改进其对刀精度，根据“自动试切→测量→误差补偿”的思路，设计出了用程序控制的自动试切法，并总结介绍了四种精确对刀方法。文后还给出了几种对刀的示例程序，可能会对大家有所帮助。 对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。华中世纪星车削系统是武汉华中数控股份公司近年推出的优秀国产数控车削系统，是2004年首届全国数控技能大赛的指定数控车削系统之一。但遗憾的是，华中公司以往多通过其技术人员口头向用户说明对刀操作，在他们编写的《操作说明书》中却没有提到对刀操作，给用户学习、使用带来不便。笔者通过实践探索，结合教学、技能考证培训与加工实践的经验，将该系统的几种快速准确的试切对刀方法予以小结，供大家参考，希望借此对国产数控系统的推广，推动我国数控技能人才的培训尽一点微薄之力。 一、数控车试切对刀法的原理及对刀思路 深入理解数控车床的对刀原理对于操作者保持清晰的对刀思路、熟练掌握对刀操作以及提出新的对刀方法都具有指导意义。对刀的实质是确定随编程而变化的工件坐标系的程序原
点在唯一的机床坐标系中的位置。对刀的主要工作是获得基准刀程序起点的机床坐标和确定非基准刀相对于基准刀的刀偏置。本文作以下约定来说明试切法对刀的原理与思路：使用华中世纪星教学型车削系统HNC-21T（应用软件版本号为5.30）；以工件右端面中心为程序原点，用G92指令设定工件坐标系；直径编程，程序起点H的工件坐标为（100，50）；刀架上装四把刀：1号刀为90°外圆粗车刀、2号基准刀为90°外圆精车刀、3号刀为切断刀、4号刀为60°三角螺纹刀（全文所举实例均与此相同）。 如图1所示，基准刀按照“手动试切工件的外圆与端面，分别记录显示器（CRT）显示试切点A的X、Z机床坐标→推出程序原点O的机床坐标→推出程序起点H的机床坐标”的思路对刀。根据A点与O点的机床坐标的关系：XO= XA－Φd，ZO =ZA，可以推出程序原点O的机床坐标。再根据H相对于O点的工件坐标为(100,50)，最后推出H点的机床坐标：XH=100－Φd，ZH= ZA+50。这样建立的工件坐标系是以基准刀的刀尖位置建立的工件坐标系。 图1 手动试切对刀示意图 如图2所示，由于各刀装夹在刀架的X、Z方向的伸长和位置不同，当非基准刀转位到加工位置时，刀尖位置B相对于A点就有偏置，原来建立的工件坐标系就不再适用了。此
2004广州数控杯全国技工学校技能竞赛 技术文件 （数控车床操作员、数控加工中心操作工专业） 2004年技工学校技能竞赛全国组委会 二OO四年五月
目录 加工中心操作工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (1) 数控车床操作工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (3) 维修电工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (24) 维修电工竞赛技术纲要（学生高级技校组） (29) 维修电工竞赛技术纲要（学生普通组） (34)
加工中心操作工竞赛技术纲要 一、竞赛技术纲要制定的标准 加工中心操作工竞赛技术纲要的制定，是以《中华人民共和国加工中心操作工国家职业标准》中加工中心高级操作工应具备的理论知识和实际操作技能要求为主要依据。 二、理论知识竞赛纲要 （一）机械加工基础部分 1、机械制图知识 （l）标准件和常用件的规定画法 （2）测绘零件回的方法 （3）计算机辅助绘图方法 （4）零件三视图、局部视图和剖视图的表达方法 （5）公差配合的基本概念 （6）形状、位置公差与表面粗糙度的基本概念 （7）绘制工装简图的方法 2、加工工艺知识 （1）金属材料及热处理基本知识 （2）机械制造工艺知识 （3）机械加工工艺的基本理论 （4）典型零件的加工工艺
（5）钻、扩、铰、镗、攻丝等工艺特点
（6）切削用量的选择原则 （7）加工余量的选择方法 （8）加工中心工艺卡的编制 3、夹具知识 （1）定位基准的基本原理及正确选择方法（2）夹具设计的基本原理 （3）平口钳、压板等通用夹具的调整及使用方法（4）专用夹具的选用方法 （5）工件定位基准的选择方法 （6）简单专用夹具的设计 4、刀具知识 （l）刀具的种类及用途 （2）刀具使用寿命的影响因素 （3）刀具材料的种类 （4）加工中心工具系统的种类及结构 （5）刀具新材料、高速加工技术 （6）刀具预调仪的工作原理 （7）刀具长度补偿值计算 （8）铣刀半径补偿值计算 （9）砂轮的种类及选择方法 （10）切削参数的合理选择 （二）数控机床及数控加工技术部分
第一讲 FANUC 数控系统结构及特点
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第一讲 FANUC 数控系统结构及特点 ..................................... 2 1-1 FANUC 数控系统简介 ......................................... 2 1-2 FANUC 系统构成............................................... 4 1-3 与其它系统地区别 ............................................ 7 1-3-1 西门子硬件结构......................................... 7 1-3-2 FANUC 系统与西门子系统的差异.......................... 16
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第一讲 FANUC 数控系统结构及特点 1-1 FANUC 数控系统简介 目前在国内市场上的常见的 FANUC 数控系统有： FANUC 0C/D 系列 FANUC 0i 系列-A/B/C FANUC-21/21i 系列 FANUC-16/16i FANUC-18/18i 系列 FANUC-15/15i 系列 FANUC- 30i/31i/32i 系列 FANUC Power-Mate 系列 FANUC Open CNC（FANUC 00/210/160/180/150/320 等） 总体上讲 FANUC 0 C/D 系列、FANUC 0i A/B/C 系列以及 FANUC21i 系列 数控系统是用于 4（数控）轴以下的普及型数控机床。 FANUC 0 C/D 系列是上个世纪 90 年代的产品，早已停产，但目前在国内有 一定的保有量，因为 FANUC 0 D 是由北京-FANUC 生产的早期产品，硬件结构 是双列直插型的芯片， 大板结构， CPU 是 Intel-486 系列， 驱动采用全数字伺服。
图 1-1 FANUC 0C/D 系统
FANUC 0i A/B/C 系列是 2000 后北京-FANUC 的新一代产品， 硬件采用 SMT ——表面贴装， 驱动采用 α 及 αi 系列或 β 及 βi 系列全数字伺服， 特别是 αi 系列 采用 FSSB——FANUC Series Servo Bus 总线结构，光缆传输，具有 HRV1~3 ——High Response Vector（高精度矢量控制）功能，可以实现高速高精度轮廓 加工。
XD-40铣床（华中数控HNC-21M）使用说明书 （电气部分） 出厂编号 中华人民共和国大连机床集团有限责任公司
序 首先感谢您使用本公司的产品，我们深信您所购买的产品具有坚实与高精度的品质，配合适当的维护，在未来的时间里，将带给您更优越的加工产品品质。 由于本公司持续不断地提高产品性能，同时您也可能有特殊要求，因此您可能会发现送达贵公司的机床与本文件有些差异，此仅表示新的改善方案已运用到您的机床上。如有任何问题，请随时与本公司联系。 说明书中的所有附图与画面，均只是用于图解说明，有助于用户了解。说明书中并不提供所有构件的实际尺寸或公差值。 本公司有对本产品、机床规格及各种机床文件进行修改或完善的权利，没有告知先前使用者这些修正或改善的义务。 本机床所有随机文件在未得到本公司书面同意前，不得以任何形式或方法来重新制作、翻印或影印。本公司保留上述有关权利。
目录 1、电气安全 2、机床电气概述 3、机床操作概述 4、机床编程概述 5、机床电气维修概述 附件A：电气原理及接线图
1 电气安全 1.1 安全预防 本机床安装有许多安全设置，以避免遭受伤害或破坏，操作者不能仅依赖于本机床的这些保护装置，而应该了解以下各章节说明后，方可进行操作和维修。切不可随意操作、维修机床。否则将大大增加个人伤害、机床损伤的可能性。经过对本手册的阅读以及结合您对机床操作的常识及经验，将会降低非加工时间、提升生产效率及提高操作机床的安全性。 因在特殊运用的场合而附加的安全因素必须加以考虑，请参考相关的安全作业规章制度。 重要守则 ★未经培训的人员禁止维护或操作本机床； ★禁止操作工尝试维修本机床； ★请谨慎工作并随时注意安全。如您身体已受药物或酒精的影响，请勿操作或维修本机床； ★请勿使用压缩空气直接对着控制面板、电气箱喷吹； ★必须知道“紧急停止按钮”所在位置； ★如发生停电，应立即关闭总电源； ★请勿改变参数、数量及其它设定值。如有必要更改，请修正前先记录相关改动； ★请勿让机床在无人看护下运转； ★每日工作结束后，请将主电源关闭；
华中数控系统功能特点及编程加工 一、显示功能 1、实体图形显示功能：华中HNC-21T系统，可根据用户选择的不同形状刀具，对用户自定义大小的毛坯，进行仿真加工。 2、图形轨迹显示功能：可根据加工程序显示刀具运行轨迹 3、正文显示功能：可显示当前运行程序，帮助操作者更好了解机床的运行状况。 4、大字符、坐标联合显示功能：可显示刀具在机床坐标系、工件坐标系下的指令值、实际值，还可显示刀具运行各段程序时的剩余值。 5、其他显示功能：可显示当前运行程序名；当前运行程序行号；工件坐标零点的坐标值；刀具实际进给速度；实际主轴转速；当前刀具号；主轴速度、进给速度、快移速度的修调率等。 6、可显示当前编辑程序行的实际行号、列号。 二、编辑功能 1、可实现G代码程序（包括高级宏程序）单个字符的编辑，更方便程序的编辑、修改操作。 2、除便捷的新建程序、保存程序、删除程序、程序另存功能外，还可将程序中的部分内容通过快捷键进行块定义、拷贝、粘贴（也可粘贴到系统下其他G代码程序中）。 3、可用分号屏蔽程序段的运行，程序中可显示注释。 4、系统程序存储量大，系统标准配置内存32MB。 5、具有后台编辑功能：在加工过程中，可以在后台进行程序编辑。 6、具有蓝图编辑功能。 三、加工功能 1、小线段高速连续插补功能（G64指令）：可高速圆滑拟合小线段程序的轨迹，十分利于CAM生成的小线段程序的加工。 2、断点保存功能、任意指定行加工的功能、程序跳段功能 四、华中数控系统编程指令特点 1、G01、G02（G03）：除基本的直线、圆弧插补功能外，还可倒角、倒圆 2、华中数控HNC-21T（车床系统）还有直径、半径编程指令G36、G37；螺纹加工G32指令；固定循环G80、G81、G82；复合循环G71、G72、G7 3、G76；恒线速度控制指令G96、G97、G46等。其中需关注的是： G36、G37指令可在同一个程序中实现直径、半径编程的转换； 复合循环G71、G72指令的刀具轨迹，可完成每层粗切时的残料加工，满足现代加工中余量均匀的要求，有利于刀具寿命和加工精度； 复合循环G71指令还可实现凹槽轮廓的粗加工，宏程序轮廓的粗加工。 3、华中数控HNC-21M（铣床系统）还有绝对编程、增量编程G91、G90指令；坐标系设定G92
华中华中数控系统说 明
2004广州数控杯全国技工学校技能竞赛 技术文件 （数控车床操作员、数控加工中心操作工专业） 2004年技工学校技能竞赛全国组委会 二OO四年五月
目录 加工中心操作工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (1) 数控车床操作工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (3) 维修电工竞赛技术纲要（生产实习指导教师组） (24) 维修电工竞赛技术纲要（学生高级技校组） (29) 维修电工竞赛技术纲要（学生普通组） (34)
加工中心操作工竞赛技术纲要 一、竞赛技术纲要制定的标准 加工中心操作工竞赛技术纲要的制定，是以《中华人民共和国加工中心操作工国家职业标准》中加工中心高级操作工应具备的理论知识和实际操作技能要求为主要依据。 二、理论知识竞赛纲要 （一）机械加工基础部分 1、机械制图知识 （l）标准件和常用件的规定画法 （2）测绘零件回的方法 （3）计算机辅助绘图方法 （4）零件三视图、局部视图和剖视图的表达方法 （5）公差配合的基本概念 （6）形状、位置公差与表面粗糙度的基本概念 （7）绘制工装简图的方法 2、加工工艺知识 （1）金属材料及热处理基本知识 （2）机械制造工艺知识 （3）机械加工工艺的基本理论 （4）典型零件的加工工艺 （5）钻、扩、铰、镗、攻丝等工艺特点
（6）切削用量的选择原则 （7）加工余量的选择方法 （8）加工中心工艺卡的编制 3、夹具知识 （1）定位基准的基本原理及正确选择方法（2）夹具设计的基本原理 （3）平口钳、压板等通用夹具的调整及使用方法（4）专用夹具的选用方法 （5）工件定位基准的选择方法 （6）简单专用夹具的设计 4、刀具知识 （l）刀具的种类及用途 （2）刀具使用寿命的影响因素 （3）刀具材料的种类 （4）加工中心工具系统的种类及结构 （5）刀具新材料、高速加工技术 （6）刀具预调仪的工作原理 （7）刀具长度补偿值计算 （8）铣刀半径补偿值计算 （9）砂轮的种类及选择方法 （10）切削参数的合理选择 （二）数控机床及数控加工技术部分
《数控系统连接与调试》课程标准 一、课程说明 二、课程性质与任务 1.课程性质 《数控机床控制系统安装与调试》课程，是"数控技术应用"三年制高职专业拓展能力培 养的一门专业核心课程.理实一体化教学。主要是使学生能够完成数控装备制造类企业电气装调岗位的典型工作任务，能够运用数控原理进行数控机床控制系统硬件配置，数控机床一般 功能的调试以及简单故障的诊断分析，为后续课程《数控机床故障诊断与维修》打下坚实的 实践和理论基础.本课程在数控技术应用专业拓展能力培养中具有核心支撑作用。 2.课程任务 通过课程学习，让学生了解数控系统的基本结构和控制过程， 重点培养学生学会数控系 统的连接和调试 三、课程设计思路 数控系统连接与调试主要以任务驱动为主，结合典型案例进行教学；以学习任务为主线， 基于工作过程所需的知识，基于岗位标准，注重有实际价值的学习任务设计。从校企合作的 开放式教学环境，从具有丰富实际工作经验的双师型教师，从学习与工作相融合的学习方式， 从学生的认知规律，全方位地进行立体式教学 四、课程教学目标 （一）素质目标 1.能严格遵守生产规章制度，爱护设备； 2.具有环境保护，节能，反对浪费的意识;; 3.养成操作规范和良好的职业习惯； 4.具有良好的职业道德和遵纪守法意识； 5.具有团队和敬业精神. （二）知识目标 1.熟悉数控机床电气装调维修工职业标准及安全手册; 2.能完成CNC装置与供电系统的连接并上电； 3.能完成主轴系统的连接及调试； 4.能完成进给系统的连接及调试；
5.能用PLC对机床进行控制 6.能检测、安装位置检测装置，并进行调试;
7.能利用相关文件对数控系统参数进行识别。 三）能力目标 能够进行数控系统的连接和调试 ； ( 1. 2. 能利用相关文件对数控系统参数进行识别 3. 4. 5. 具有获得新知识的能力； 具有一定的分析，解决实际问题的能力； 具有一定的组织和人际交往、公关、协调共事能力 五、课程内容与要求 按照职业标准；根据典型工作任务所涉及到的知识 ；遵循认知和学习规律，从简单到复 杂、从基础到综合应用.由6个教学任务作为载体完成教学内容的重构 .教学要求以学生为主 体,教师为引导，进行教学. 表1课程内容与教学要求 模块 数控 铳
实验三 FANUC Oi-D数控系统基本连接 一.实验目的 1.了解数控系统的各基本单元。 2.了解数控系统的硬件连接。 二.实验内容 1.FANUC 0i MateD数控系统基本组成与连接。 2.电气图形符号、部件功能。 3.电气控制原理与对应的操作过程。 三.实验设备 1.FANUC 0i Mate-TD数控车床。 2.万用表、十字/一字螺丝刀(中、小型各一套) 四.实验要点 1.数控车系统组成、电气关系。 2.数控车床伺服控制系统的组成与连接。 3.机床各电气控制部件实体与电气图形符号对应关系等。 五.实验具体要求 1.在进行实物识别时，最好不要给机床及数控系统上电。只有在需 要验证控制过程及各控制部件的响应状态时，才给机床和系统上电，并告知小组其他同学，此时不要触碰任何电气控制部件，避免意外触电。 2.对机床进行基本操作，观察与验证各控制部件的工作过程与状态。 六.相关知识与技能 FANUC Oi-D系统可控制4个进给轴和一个伺服主轴(或变频主轴)。 它包括基本控制单元、伺服放大器、伺服电机等。 FANUC 0i Mate-D系统可控制3个进给轴和1个伺服主轴(或变频主轴
)。它包括基本控制单元、伺服放大器、伺服电机和外置I/O模块。 1.FANUC 0i Mate TD数控车实训电控柜 2.FANUC 0i D/0i Mate D 控制单元接口图
上图为0i-MD系统控制单元背板连接布置图，各连接器接口作用见下表： 3.FANUC Oi/0i MateD整个系统间的部件连接
4.FANUC I/O LINK连接(1) 0i Mate 用I/0 单元 (2) 0i 用I/0 单元
华中世纪星HNC-21M数控操作系统 机械0801 黄慧杰081101108 焦阳阳081101114 刘云飞08110116 王金秋081101123 杨炜081101130 从1952年第一台数控机床在美国问世，至今已有近60年的历史，计算机数控(CNC)从70年代中期出现，到现在也已有30多年了，数控技术日趋成熟。虽然国外的数控系统在中国占据了主要的市场，但是经过多年的努力，国产的数控系统在近几年中的发展有了明显的改善，与以往稚嫩的技术相比，已经到达了较高的水平。其中武汉华中数控股份有限公司的产品华中“世纪星”比较突出。 华中“世纪星”数控系统是在华中I型、华中2000系列数控系统的基础上，满足用户对低价格、高性能、简单、可靠的要求而开发的数控系统，适用于各种车、铣、加工中心等机床的控制。华中“世纪星”系列数控系统包括世纪星 HNC-18i、HNC-19i、HNC-21和HNC-22四个系列产品，均采用工业微机（IPC）作为硬件平台的开放式体系结构的创新技术路线，充分利用PC软、硬件的丰富资源，通过软件技术的创新，实现数控技术的突破，通过工业PC的先进技术和低成本保证数控系统的高性价比和可靠性。并充分利用通用微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果，如大容量存储器、高分辨率彩色显示器、多媒体信息交换、联网通讯等技术，使数控系统可以伴随PC技术的发展而发展，从而长期保持技术上的优势。下面主要介绍HNC-21M世纪星铣削数控装置。
HNC-21/22M铣削（加工中心）系统的特点主要有如下的几方面： 1、最大联动轴数为6轴。 2、可选配各种类型的脉冲式交流伺服驱动系统。 3、除标准机床控制面板外，配置40路开关量输入和32路开关量输出接口、手持单元接口。 4、主轴控制与编码器接口。还可扩展20路输入/16路输出。 5、采用8.4//(HNC-22M为10.4//)彩色液晶显示器（分辨率为640×480），全汉字操作界面、故障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。 6、采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补、固定循环、旋转、缩放、镜像、刀具补偿、宏程序等功能。 7、小线段连加工功能，特别适合于CAD/CAM设计的复杂模具零件加工。 8、加工断点保存/恢复功能，方便用户使用。 9、反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。