基于华中I型数控系统下数控编程技术的工艺应用_姚齐水

自20世纪90年代以来，由于工业PC技术的发展，以工业Pc、I／O装置、监控装置、控制网络组成的数控系统得到了迅速普及，成为实现高性能、低成本、开放性、网络化工业自动化的重要途径。

近年来，随着装备制造业对自动化水平的不断提升，数控系统技术得到了迅速发展，已广泛应用在金属加工、汽车制造、航空航天、消费电子、模具制造、木工机械、注塑机械等行业，并且已经达到一个引人瞩目的市场规模。

华中“世纪星”数控系统采用以工业Pc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。

以工业PC作为数控系统的软硬件平台，不但可以大幅度提高数控系统的性能价格比，而且还可以充分利用通用微机已有的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、联网通信等。

数控系统还能伴随Pc技术的进步而发展，从而长期保持技术上的优势。

通过不断的发展和创新，华中数控已经走出了一条民族数控系统产业的发展之路，现已派生出了十多种系列、三十多个特种数控系统产品，广泛用于车、铣、刨、磨、冲、加工中心、车铣复合、齿轮、仿形、激光等加工行业。

本书围绕如何高效地使用华中“世纪星”系列数控系统所提供的功能，详细地介绍了华中车床、铣床(加工中心)数控系统的编程指令和操作方法，阐述了零件从图样到产品的整个实现过程；并以实际应用为背景，介绍了华中“世纪星”数控系统的故障诊断和维修、进给驱动系统故障诊断和维修等内容，使读者在全面掌握华中“世纪星”数控系统的操作和编程等基本原理的同时，理解华中“世纪星”数控系统的软硬件组成原理，并掌握华中“世纪星”数控系统提供的与维修相关的功能，从而有效地提高读者操作、使用、保养维修数控机床的效率。

本书第1章由杨虎编著，第2、3、5、6章由向华编著，第4章由叶伯生编著，第7章由胡涛编著，第8、9章由徐建春、郑小年编著。

全书由向华统稿和定稿。

数控设备应用技术与维护专业毕业论文——数控车华中系统的加工方法与编程摘要：本文以数控车华中系统为研究对象，对其加工方法与编程进行了深入分析与研究。

首先介绍了数控车华中系统的基本结构和工作原理，然后探讨了数控车华中系统的加工方法和编程技巧，并举例说明了数控车华中系统在实际工程中的应用。

最后，针对数控车华中系统的常见故障进行了分析和解决方法的提出。

关键词：数控车华中系统；加工方法；编程；故障一、引言数控车华中系统是一种将数值控制技术应用于车床加工的高精度设备。

它具有高效、精度高、稳定性好等优点，在机械制造行业中得到广泛应用。

本文旨在研究数控车华中系统的加工方法与编程技巧，以提高其加工效率和质量。

二、数控车华中系统的基础知识2.1数控车华中系统的基本结构和工作原理数控车华中系统由数值控制器、执行部件和驱动器组成。

数值控制器以G代码和M代码作为指令，控制执行部件的运动。

执行部件包括主轴箱、刀架和滑板等，用于实现工件的加工。

驱动器将数值信号转化为相应的控制信号，驱动执行部件运动。

2.2数控车华中系统的加工方法数控车华中系统的加工方法包括手动编程和自动编程两种。

手动编程采用直接输入指令的方式进行，适用于简单的加工任务。

而自动编程则是根据工件图纸自动生成加工路径和刀具轨迹，适用于复杂的加工任务。

2.3数控车华中系统的编程技巧在数控车华中系统的编程中，需要掌握编程坐标系的选择、刀具半径补偿、插补运动的设定等技巧。

同时，还需要了解G代码和M代码的使用规则，以及常用的预置和非模态指令等。

三、数控车华中系统的应用实例3.1单线程螺纹加工在数控车华中系统中进行单线程螺纹加工时，需要设定好修正参数，确定好螺距等。

根据G代码和M代码编写相应的程序，即可实现螺纹的加工。

3.2面铣加工面铣加工是数控车华中系统常见的加工任务之一、通过设定好切削速度和进给速度等参数，选择合适的刀具和刀具路径，编写相应的程序，即可实现面铣加工。

四、数控车华中系统的故障分析与解决方法4.1刀具磨损导致的加工质量下降刀具磨损是数控车华中系统常见的故障之一、在使用过程中，需要定期检查和更换刀具，以确保加工质量。

华中数控编程1. 引言华中数控编程是一种用于控制数控设备进行加工的编程方式。

它通过编写一系列的指令来告诉数控设备如何进行加工操作，以实现所需的工件形状和尺寸。

华中数控编程在机械制造领域广泛应用，能够提高生产效率和加工精度。

本文将介绍华中数控编程的基本原理和常用指令，帮助读者了解和应用该编程技术。

2. 基本原理华中数控编程的基本原理是通过控制数控设备上的驱动器和执行器，使工具在工件上按照预定的路径和速度移动，以实现加工操作。

数控编程主要涉及以下几个方面：•坐标系：华中数控编程使用坐标系来描述工件的位置和尺寸。

常用的坐标系包括直角坐标系和极坐标系。

•指令：数控编程中的指令用于控制数控设备的移动和加工操作。

常用的指令包括直线插补、圆弧插补、进给速度控制等。

•刀具半径补偿：由于刀具具有一定的半径，实际加工中需要考虑刀具的半径对工件形状的影响。

数控编程可以通过刀具半径补偿来实现对工件尺寸的控制。

•循环指令：为了提高加工效率，数控编程中还可以使用循环指令对相似的加工操作进行重复执行。

3. 常用指令华中数控编程中有许多常用的指令，下面介绍几个常见的指令及其用法：3.1 直线插补直线插补是最基本的数控编程指令之一，用于控制数控设备沿直线路径移动。

其基本格式如下：G01 Xx Yy Zz Ff•G01：表示直线插补指令。

•Xx、Yy、Zz：表示机床坐标系下的 X、Y、Z 轴移动的目标位置。

•Ff：表示进给速度，即数控设备移动的速度。

3.2 圆弧插补圆弧插补用于控制数控设备沿圆弧路径移动。

其基本格式如下：G02/G03 Xx Yy Zz Ii Jj Kk Ff•G02/G03：表示圆弧插补指令，G02 表示顺时针方向，G03 表示逆时针方向。

•Xx、Yy、Zz：表示机床坐标系下的 X、Y、Z 轴移动的目标位置。

•Ii、Jj、Kk：表示圆心坐标。

•Ff：表示进给速度。

3.3 进给速度控制进给速度控制指令用于控制数控设备的移动速度。

HNC-21M 世纪星铣削数控装置操作说明书武汉华中数控股份有限公司中国武汉目录第一章概述 (1)1.1 基本结构与主要功能 (1)1.1.1 基本配置 (1)1.1.2 主要技术规格 (2)1.2 操作装置 (3)1.2.1 操作台结构 (3)1.2.2 显示器 (3)1.2.3 NC 键盘 (3)1.2.4 机床控制面板MCP (4)1.2.5 MPG 手持单元 (4)1.3第二章2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6第三章3.1 软件操作界面 (5)上电关机急停 (8)上电 (8)复位 (8)返回机床参考点 (8)急停 (9)超程解除 (9)关机 (10)机床手动操作 (11)坐标轴移动 (11)3.1.1 点动进给 (11)3.1.2 点动快速移动 (12)3.1.3 点动进给速度选择 (12)3.1.4 增量进给 (12)3.1.5 增量值选择 (12)3.1.6 手摇进给 (13)3.1.7 手摇倍率选择 (13)3.2 主轴控制 (13)3.2.1 主轴制动 (13)3.2.2 主轴正反转及停止 (14)3.2.3 主轴冲动 (14)3.2.4 主轴定向 (14)3.2.5 主轴速度修调 (14)3.3 机床锁住与 Z 轴锁住 (14)3.3.1 机床锁住 (15)3.3.2 Z 轴锁住 (15)3.4 其他手动操作 (15)3.4.1 刀具夹紧与松开 (15)3.4.2 冷却启动与停止 (15)3.5 手动数据输入(MDI)运行(F4 F6) (15)3.5.1 输入 MDI 指令段 (16)3.5.2 运行 MDI 指令段 (17)3.5.3 修改某一字段的值 (17)3.5.4 清除当前输入的所有尺寸字数据 (17)3.5.5 停止当前正在运行的 MDI 指令 (17)第四章 数据设置 (18)4.1 坐标系(F4 F3) (18)4.2 刀库表(F4 F1) (19)4.3 刀具表(F4 F2) (20)第五章 程序输入与文件管理 (21)5.1 选择编辑程序(F2 F2) (21)5.1.1 选择磁盘程序(含网络程序) (21)5.1.2 读入串口程序 (23)5.1.3 选择当前正在加工的程序 (25)5.1.4 选择一个新文件 (26)5.2 程序编辑(F2 ) (26)F3) (26)F6)................................................................... 27 5.2.1 编辑当前程序(F2 5.2.2 删除一行(F25.2.3 查找(F25.2.4 替换(F2 F7)........................................................................... 27 F9) (28)F8)........................................................... 29 5.2.5 继续查找替换(F25.3 程序存储与传递 (29)5.3.1 保存程序(F25.3.2 文件另存为(F2 F4)................................................................... 29 F5) (30)5.3.3 串口发送 (30)5.4 文件管理(F2 F1) (31)5.4.1 新建目录 (31)5.4.2 更改文件名 (33)5.4.3 拷贝文件 (34)第六章 程序运行 (37)6.1 选择运行程序(F1 F1) (37)6.1.1 选择磁盘程序(含网络程序) (37)6.1.2 选择正在编辑的程序 (38)6.1.3 DNC 加工 (39)6.2 程序校验(F1 F3) (40)6.3 启动 暂停 中止 再启动 (40)6.3.1 启动自动运行 (40)6.3.2 暂停运行 (40)6.3.3 中止运行 (41)6.3.4 暂停后的再启动 (41)6.3.5 重新运行 (41)6.3.6 从任意行执行 (42)6.4 空运行 (44)6.5 单段运行 (44)6.6 加工断点保存与恢复 (44)6.6.1 保存加工断点(F16.6.2 恢复断点(F1 6.6.4 重新对刀(F4 6.6.3 定位至加工断点(F4F5)........................................................... 44 F4)....................................................... 47 F6). (46)F5) (47)6.7 运行时干预 (47)6.7.1 进给速度修调 (47)6.7.2 快移速度修调 (48)6.7.3 主轴修调 (48)6.7.4 机床锁住 (48)6.7.5 Z 轴锁住 (49)第七章7.1 7.2 7.3 7.4 网络与通讯 (50)以太网连接 (50)建立网络路径 (50)断开网络路径 (52)选择网络程序 (52)7.4.1 选择网络程序编辑 (52)7.4.2 选择网络程序加工 (54)7.5 复制网络程序 (54)7.6 保存到网络 (55)7.7 RS232 连接 (55)7.7.1 数控装置侧串口参数设置 (55)7.7.2 上位计算机参数设置 (57)7.8 读入串口程序 (57)7.8.1 读入串口程序到编辑缓冲区 (57)7.8.2 读入串口文件到电子盘 (59)7.9 发送串口程序 (60)7.9.1 发送当前编辑的串口程序到上位机 (60)7.9.2 发送电子盘文件到上位机 (60)7.10 加工串口程序 (61)第八章显示 (63)8.1 主显示窗口 (63)8.2 显示模式 (64)8.2.1 正文显示 (64)8.2.2 当前位置显示 (65)8.2.3 图形显示 (67)8.2.4 图形显示参数 (70)8.3 运行状态显示 (72)8.4 PLC 状态显示 (73)第九章参数设置 (76)9.1 输入权限口令(F3 F3) (76)9.2 修改权限口令(F3 F2) (77)9.3 参数查看与设置(F3 F1) (78)9.4 恢复为出厂值(F3 F5) (80)9.5 恢复为修改前值(F3 F6) (81)9.6 汉字输入 (81)9.7 备份参数(F3 F7) (81)9.8 装入参数(F3 F8) (82)第十章故障对策 (83)10.1 故障显示(F6 F6) (83)10.2 故障历史记录(F6 F7) (83)第十一章用户使用与维护信息 (85)11.1 环境条件 (85)11.2 接地 (85)11.3 供电条件 (85)11.4 风扇过滤网清尘 (86)11.5 长时间闲置后使用 (86)附录 1 操作汇总表 (87)一急停 (87)二方式选择 (87)三轴手动按键 (88)四速率修调 (88)(1) 进给修调 (88)(2) 快速修调 (88)(3) 主轴修调 (89)五六回参考点 (89)手动进给 (90)(1) 手动进给 (90)(2) 手动快速移动 (90)七增量进给 (90)(1) 增量进给 (90)(2) 增量值选择 (91)八手摇进给 (91)(1) 手摇进给 (91)(2) 增量值选择 (92)九自动运行 (92)(1) 自动运行启动循环启动 (92)(2) 自动运行暂停进给保持 (92)(3) 进给保持后的再启动 (92)(4) 空运行 (92)(5) 机床锁住 (93)(6) Z 轴锁住 (93)十单段运行 (93)十一超程解除 (93)十二手动机床动作控制 (94)(1) 主轴制动 (94)(2) 主轴起停及速度选择 (94)(3) 主轴定向 (95)(4) 主轴冲动 (95)(5) 允许换刀 (95)(6) 刀具松/紧 (95)(7) 冷却开/停 (95)附录 2 HNC-21M 系统参数 (96)一系统参数 (96)二通道参数 (97)三坐标轴参数(以轴0 为例 (98)四轴补偿参数 (107)五硬件配置参数 (110)六PMC 系统参数 (112)七PMC 用户参数 (114)八外部报警信息 (115)九DNC 参数 (115)第一章概述华中世纪星(HNC-21M) 是一基于PC 的铣床CNC 数控装置是武汉华中数控股份有限公司在国家八五九五科技攻关重大科技成果----华中I 型(HNC-1)高性能数控装置的基础上为满足市场要求开发的高性能经济型数控装置HNC-21M 采用彩色LCD 液晶显示器内装式PLC 可与多种伺服驱动单元配套使用具有开放性好结构紧凑集成度高可靠性好性能价格比高操作维护方便的特点本章主要介绍HNC-21M 的基本配置技术规格操作台构成以及软件操作界面1.1 基本结构与主要功能1.1.1 基本配置(1) 数控单元a) 工业控制机中央处理器板(CPU BOARD) 原装进口嵌入式工业PC 机中央处理单元(CPU) 高性能32 位微处理器存储器(DRAM RAM) 8MB RAM 可扩至16MB 加工缓冲区程序断电存储区Flash ROM 4MB 可扩至72MB显示器:7.5 彩色LCD 分辨率为640 480硬盘可选(选件)软驱1.44M 3.5”RS232 接口RS232 19200 Baud Rate网络接口以太网接口(选件)b) 控制轴数3 轴最大至4 轴(选件)c) 伺服接口数字量模拟量接口和串行口可选配各种脉冲接口模拟接口交流伺服单元或步进电机驱动单元及本公司生产的串行接口HSV-11 系列交流伺服驱动单元d) 开关量接口输入40 点输出32 点e) 其他接口手摇脉冲发生器接口主轴接口远程输入/输出接口选件f) 控制面板防静电薄膜标准机床控制面板g) MPG 手持单元4 轴MPG 一体化手持单元(选件)h) NC 键盘包括精简型MDI 键盘和F1~F10 十个功能键i) 软件华中世纪星高性能铣削数控系统软件(2) 进给系统HSV-11 系列交流永磁同步伺服驱动与伺服电机各种步进电机驱动单元与电机各种模拟接口脉冲接口伺服电机驱动系统(3) 主轴系统接触器+主轴电机变频器+主轴电机主轴驱动单元+主轴电机1.1.2 主要技术规格最大控制轴数 4 轴(X Y Z 4TH)最大联动轴数 4 轴(X Y Z 4TH)主轴数 1最大编程尺寸99999.999mm最小分辨率0.01 m-10 m(可设置)直线圆弧螺旋线插补小线段连续高速插补用户宏程序固定循环旋转缩放镜像自动加减速控制(S 曲线)加速度平滑控制MDI 功能M S T 功能故障诊断与报警汉字操作界面全屏幕程序在线编辑与校验功能参考点返回工件坐标系G54~G59加工轨迹三维彩色图形仿真加工过程实时三维图形显示加工断点保护/恢复功能双向螺距补偿(最多5000 点)反向间隙补偿刀具长度与半径补偿主轴转速及进给速度倍率控制CNC 通讯功能RS-232网络功能支持NT Novell Internet 网络支持DIN/ISO 标准G 代码零件程序容量硬盘网络不需DNC 最大可直接执行2GB 的程序内部二级电子齿轮内部已提供标准PLC 程序也可按要求自行编制PLC 程序1.2 操作装置1.2.1 操作台结构HNC-21M 世纪星铣床数控装置操作台为标准固定结构如图1.2.1 所示其结构美观体积小巧外形尺寸为420 310 110毫米W H D1.2.2 显示器操作台的左上部为7.5 寸彩色液晶显示器分辨率为640480用于汉字菜单系统状态故障报警的显示和加工轨迹的图形仿真1.2.3 NC 键盘NC 键盘包括精简型MDI 键盘和F1~F10 十个功能键标准化的字母数字式MDI 键盘介于显示器和和急停按钮之间其中的大部分键具有上档键功能当Upper 键有效时指示灯亮输入的是上档键F1~F10 十个功能键位于显示器的正下方NC 键盘用于零件程序的编制参数输入MDI 及系统管理操作等1.2.4 机床控制面板MCP标准机床控制面板的大部分按键除急停按钮外位于操作台的下部急停按钮位于操作台的右上角机床控制面板用于直接控制机床的动作或加工过程控制面板的操作请参考附录 1液晶显示器MDI 键盘急停按钮功能键机床控制面板图 1.2.1 华中世纪星铣床数控装置操作台1.2.5 MPG 手持单元MPG 手持单元由手摇脉冲发生器坐标轴选择开关组成用于手摇方式增量进给坐标轴MPG 手持单元的结构如图1.2.2 所示图 1.2.2MPG 手持单元结构1.3 软件操作界面HNC-21M 的软件操作界面如图1.3.1 所示其界面由如下几个部分组成93 845 167 2图 1.3.1 HNC-21M 的软件操作界面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(请参见第七章)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运行程序索引自动加工中的程序名和当前程序段行号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 负载电流只对 11 型伺服有效工件坐标零点工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标倍率修调主轴修调 当前主轴修调倍率 进给修调 当前进给修调倍率 快速修调 当前快进修调倍率辅助机能自动加工中的 M S T 代码当前加工程序行当前正在或将要加工的程序段当前加工方式 系统运行状态及当前时间工作方式 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 运行增量 运行间切换回零 急停 复位等之间切换运行状态 系统工作状态在 运行正常 和 出错 系统时钟 当前系统时间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 1.3.2 所示注意 本说明书约定用 F1 F4 格式表示在主菜单下按 F1 然 后在子菜单下按 F4主菜单子菜单图 1.3.2 菜单层次当要返回主菜单时按子菜单下的F10 键即可HNC-21M 的菜单结构如图1.3.3 所示.程序选择(F1)运行状态(F2)程序校验(F3)重新运行(F4)保存断点(F5)恢复断点(F6)重新运行(F7)从指定行运行(F8)文件管理(F1)选择编辑程序(F2)编辑当前程序(F3)保存文件(F4)文件另存为(F5)删除一行(F6)查找(F7)继续查找替换(F8)替换(F9)状态显示(F4)参数索引(F1)修改口令(F2)输入权限(F3)置出厂值(F5)恢复前值(F6)备份参数(F7)装入参数(F8)刀库表(F1)刀具表(F2)坐标系(F3)返回断点(F4)重新对刀(F5) MDI 运行(F6) MDI 清除(F7)自动加工参数程序编辑MDIPLC故障报警报警显示(F6)错误历史(F7)图 1.3.3 HNC-21M 的功能菜单结构第二章上电关机急停本章主要介绍机床数控装置的上电关机急停复位回参考点超程解除等操作2.1 上电(1) 检查机床状态是否正常(2) 检查电源电压是否符合要求接线是否正确(3) 按下急停按钮(4) 机床上电[1](5) 数控上电(6) 检查风扇电机运转是否正常(7) 检查面板上的指示灯是否正常接通数控装置电源后HNC-21M 自动运行系统软件此时液晶显示器显示如图 1.3.1 所示系统上电屏幕软件操作界面工作方式为急停2.2 复位系统上电进入软件操作界面时系统的工作方式为急停为控制系统运行需左旋并拔起操作台右上角的急停按钮使系统复位并接通伺服电源系统默认进入回参考点方式软件操作界面的工作方式变为回零2.3 返回机床参考点控制机床运动的前提是建立机床坐标系为此系统接通电源复位后首先应进行机床各轴回参考点操作方法如下(1) 如果系统显示的当前工作方式不是回零方式按一下控制面板上面的回零按键确保系统处于回零方式(2) 根据X 轴机床参数回参考点方向按一下+X回参考点方向为+ 或-X回参考点方向为-按键X 轴回到参考点后+X 或-X 按键内的指示[1]机床上电步骤参见机床操作说明书灯亮(3) 用同样的方法使用+Y-Y+Z-Z+4TH-4TH 按键可以使Y 轴Z 轴4TH 轴回参考点所有轴回参考点后即建立了机床坐标系注意(1) 回参考点时应确保安全在机床运行方向上不会发生碰撞一般应选择Z 轴先回参考点将刀具抬起(2) 在每次电源接通后必须先完成各轴的返回参考点操作然后再进入其他运行方式以确保各轴坐标的正确性(3) 同时使用多个相容+X 与-X 不相容其余类同的轴向选择按键每次能使多个坐标轴返回参考点;(4) 在回参考点前应确保回零轴位于参考点的回参考点方向相反侧如X 轴的回参考点方向为负则回参考点前应保证X 轴当前位置在参考点的正向侧否则应手动移动该轴直到满足此条件(5) 在回参考点过程中若出现超程请按住控制面板上的超程解除按键向相反方向手动移动该轴使其退出超程状态2.4 急停机床运行过程中在危险或紧急情况下按下急停按钮CNC 即进入急停状态伺服进给及主轴运转立即停止工作控制柜内的进给驱动电源被切断松开急停按钮左旋此按钮自动跳起CNC 进入复位状态解除紧急停止前先确认故障原因是否排除且紧急停止解除后应重新执行回参考点操作以确保坐标位置的正确性注意在上电和关机之前应按下急停按钮以减少设备电冲击2.5 超程解除在伺服轴行程的两端各有一个极限开关作用是防止伺服机构碰撞而损坏每当伺服机构碰到行程极限开关时就会出现超程当某轴出现超程超程解除按键内指示灯亮时系统视其状况为紧急停止要退出超程状态时必须(1) 松开急停按钮置工作方式为手动或手摇方式(2) 一直按压着超程解除按键控制器会暂时忽略超程的紧急情况(3) 在手动(手摇)方式下使该轴向相反方向退出超程状态(4) 松开超程解除按键若显示屏上运行状态栏运行正常取代了出错表示恢复正常可以继续操作注意在操作机床退出超程状态时请务必注意移动方向及移动速以免发生撞机率2.6 关机(1) 按下控制面板上的急停按钮断开伺服电源(2) 断开数控电源(3) 断开机床电源第三章机床手动操作本章介绍机床的手动操作主要包括如下一些内容手动移动机床坐标轴点动增量手摇手动控制主轴制动启停冲动定向机床锁住Z 轴锁住刀具松紧冷却液启停手动数据输入(MDI)运行机床手动操作主要由手持单元(图 1.2.2)和机床控制面板共同完成机床控制面板如图 3.0.1 所示方式选择冷却启停刀具松紧主轴修调轴手动按键增量倍率锁住按钮主轴控制进给修调快速修调图 3.0.1 机床控制面板3.1 坐标轴移动手动移动机床坐标轴的操作由手持单元和机床控制面板上的方式选择轴手动增量倍率进给修调快速修条等按键共同完成3.1.1 点动进给按一下手动按键指示灯亮系统处于点动运行方式可点动移动机床坐标轴(下面以点动移动X 轴为例说明)(1) 按压+X 或-X 按键指示灯亮X 轴将产生正向或负向连续移动(2) 松开+X 或-X 按键指示灯灭X 轴即减速停止用同样的操作方法使用+Y-Y+Z-Z+4TH-4TH 按键可以使Y 轴Z 轴4TH 轴产生正向或负向连续移动同时按压多个方向的轴手动按键坐标轴每次能手动连续移动多个3.1.2 点动快速移动在点动进给时若同时按压正向或负向快速运动快进按键则产生相应轴的3.1.3 点动进给速度选择在点动进给时进给速率为系统参数最高快移速度的乘以进给修调选择的进给倍率点动快速移动的速率为系统参数最高快移速度乘以快速修调选择的快移倍率按压进给修调或快速修调右侧的100% 按键指示灯亮进给或快速修调倍率被置为100% 按一下+ 按键修调倍率递增5% 按一下- 按键修调倍率递减5% 1 33.1.4 增量进给当手持单元的坐标轴选择波段开关置于Off 档时按一下控制面板上的增量按键指示灯亮系统处于增量进给方式可增量移动机床坐标轴(下面以增量进给X 轴为例说明) (1) 按一下+X 或-X 按键指示灯亮X 轴将向正向或负向移动一个增量值(2) 再按一下+X 或-X 按键X 轴将向正向或负向继续移动一个增量值用同样的操作方法使用+Y-Y+Z-Z+4TH-4TH 按键可以使Y 轴Z 轴4TH 轴向正向或负向移动一个增量值同时按一下多个方向的轴手动按键每次能增量进给多个坐标轴3.1.5 增量值选择增量进给的增量值由1101001000四个增量倍率按键控制增量倍率按键和增量值的对应关系如下表所示增量倍率按键增量值mm 1 10 100 10001指示灯亮其0.0010.010.1注意这几个按键互锁即按一下其中一个余几个会失效指示灯灭3.1.6 手摇进给当手持单元的坐标轴选择波段开关置于X Y Z 4TH 档时按一下控制面板上的增量按键指示灯亮系统处于手摇进给方式可手摇进给机床坐标轴(下面以手摇进给X 轴为例说明)(1) 手持单元的坐标轴选择波段开关置于X 档(2) 旋转手摇脉冲发生器可控制X 轴正负向运动(3) 顺时针/逆时针旋转手摇脉冲发生器一格X 轴将向正向或负向移动一个增量值用同样的操作方法使用手持单元可以使Y 轴Z 轴4TH轴向正向或负向移动一个增量值手摇进给方式每次只能增量进给1 个坐标轴3.1.7 手摇倍率选择手摇进给的增量值手摇脉冲发生器每转一格的移动量由手持单元的增量倍率波段开关110100 控制增量倍率波段开关的位置和增量值的对应关系如下表位置增量值mm10.001100.011000.13.2 主轴控制主轴控制由机床控制面板上的主轴控制按键完成3.2.1 主轴制动在手动方式下主轴处于停止状态时按一下按键指示灯亮主电机被锁定在当前位置主轴制动3.2.2 主轴正反转及停止在手动方式下当主轴制动无效时指示灯灭(1) 按一下主轴正转按键指示灯亮主电机以机床参数设定的转速正转(2) 按一下主轴反转按键指示灯亮主电机以机床参数设定的转速反转(3) 按一下主轴停止按键指示灯亮主电机停止运转注意这几个按键互锁即按一下其中一个指示灯亮其余几个会失效指示灯灭3.2.3 主轴冲动在手动方式下当主轴制动无效时指示灯灭按一下主轴冲动按键指示灯亮主电机以机床参数设定的转速和时间转动一定的角度3.2.4 主轴定向如果机床上有换刀机构通常就需要主轴定向功能这是因为换刀时主轴上的刀具必须定位完成否则会损坏刀具或刀爪在手动方式下当主轴制动无效时指示灯灭按一下主轴定向按键主轴立即执行主轴定向功能定向完成后按键内指示灯亮主轴准确停止在某一固定位置3.2.5 主轴速度修调主轴正转及反转的速度可通过主轴修调调节按压主轴修调右侧的100% 按键指示灯亮主轴修调倍率被置为100% 按一下+ 按键主轴修调倍率递增5% 按一下- 按键主轴修调倍率递减5%机械齿轮换档时主轴速度不能修调3.3 机床锁住与Z 轴锁住机床锁住与Z 轴锁住由机床控制面板上的机床锁住与Z 轴锁住按键完成3.3.1 机床锁住禁止机床所有运动在手动运行方式下按一下机床锁住按键指示灯亮再进行手动操作系统继续执行显示屏上的坐标轴位置信息变化但不输出伺服轴的移动指令所以机床停止不动3.3.2 Z 轴锁住禁止进刀在手动运行开始前按一下Z 轴锁住按键指示灯亮再手动移动Z 轴Z 轴坐标位置信息变化但Z 轴不运动3.4 其他手动操作3.4.1 刀具夹紧与松开在手动方式下通过按压允许换刀按键使得允许刀具松/紧操作有效指示灯亮按一下刀具松/紧按键松开刀具默认值为夹紧再按一下又为夹紧刀具如此循环3.4.2 冷却启动与停止在手动方式下按一下冷却开/停冷却液开默认值为冷却液关再按一下又为冷却液关如此循环3.5 手动数据输入(MDI)运行(F4F6)在图1.3.1 所示的主操作界面下按F4 键进入MDI 功能子菜单命令行与菜单条的显示如图 3.5.1 所示图 3.5.1MDI 功能子菜单在MDI 功能子菜单下按F6 进入MDI 运行方式命令行的底色变成了白色并且有光标在闪烁如图 3.5.2 所示这时可以从NC 键盘输入并执行一个G 代码指令段即MDI 运行图 3.5.2MDI 运行注意自动运行过程中不能进入MDI 运行方式可在进给保持后进入3.5.1 输入MDI 指令段MDI 输入的最小单位是一个有效指令字因此输入一个MDI运行指令段可以有下述两种方法(1)一次输入即一次输入多个指令字的信息(2)多次输入即每次输入一个指令字信息MDI 运行指令段可以例如要输入G00 X100 Y1000 (1)直接输入G00 X100 Y1000 并按Enter 键图3.5.2 显示窗口内关键字G X Y 的值将分别变为00 100 1000(2)先输入G00并按Enter 键图3.5.2 显示窗口内将显示大字符G00再输入X100并按Enter 键然后输入Y1000 并按Enter 键显示窗口内将依次显示大字符X100Y1000在输入命令时可以在命令行看见输入的内容在按Enter键之前发现输入错误可用BS ►◄键进行编辑按Enter键后系统发现输入错误会提示相应的错误信息3.5.2 运行MDI 指令段在输入完一个MDI 指令段后按一下操作面板上的循环启动键系统即开始运行所输入的MDI 指令如果输入的MDI 指令信息不完整或存在语法错误系统会提示相应的错误信息此时不能运行MDI 指令3.5.3 修改某一字段的值在运行MDI 指令段之前如果要修改输入的某一指令字可直接在命令行上输入相应的指令字符及数值例如在输入X100 并按Enter 键后希望X 值变为109可在命令行上输入X109 并按Enter 键3.5.4 清除当前输入的所有尺寸字数据在输入MDI 数据后按F7 键可清除当前输入的所有尺寸字数据其他指令字依然有效显示窗口内X Y Z I J K R等字符后面的数据全部消失此时可重新输入新的数据3.5.5 停止当前正在运行的MDI 指令在系统正在运行MDI 指令时按F7 键可停止MDI 运行第四章数据设置本章介绍机床的手动数据输入(MDI)操作主要包括坐标系数据设置刀库表数据设置刀具表数据设置在图 1.3.1 所示的软件操作界面下按F4 键进入MDI 功能子菜单命令行与菜单条的显示如图 4.0.1 所示图 4.0.1MDI 功能子菜单在MDI 功能子菜单下可以输入刀具坐标系等数据4.1 坐标系(F4F3)MDI 输入坐标系数据的操作步骤如下(1)在MDI 功能子菜单(图4.0.1)下按F3 键进入坐标系手动数据输入方式图形显示窗口首先显示G54 坐标系数据如图4.1.1 所示图 4.1.1 MDI 方式下的坐标系设置(2)按Pgdn 或Pgup 键选择要输入的数据类型G55 G56G57 G58 G59 坐标系当前工件坐标系的偏置值(坐标系零点相对于机床零点的值) 或当前相对值零点(3)在命令行输入所需数据如在图4.1.1 所示情况下输入X200 Y300并按Enter 键将设置G54 坐标系的X及Y 偏置分别为200 300(4)若输入正确图形显示窗口相应位置将显示修改过的值否则原值不变注意编辑的过程中在按Enter 键之前按Esc 键可退出编辑但输入的数据将丢失系统将保持原值不变下同4.2 刀库表(F4F1)MDI 输入刀库数据的操作步骤如下(1) 在MDI 功能子菜单下(图4.0.1)按F1 键进行刀库设置图形显示窗口将出现刀库数据如图4.2.1 所示图 4.2.1 刀库表的修改(2) 用▲▼►◄ Pgup Pgdn 移动蓝色亮条选择要编辑的选项(3) 按Enter 键蓝色亮条所指刀库数据的颜色和背景都发生变化同时有一光标在闪烁(4) 用►◄ BS Del 键进行编辑修改(5) 修改完毕按Enter 键确认(6) 若输入正确图形显示窗口相应位置将显示修改过的值否则原值不变4.3 刀具表(F4F2)MDI 输入刀具数据的操作步骤如下(1) 在MDI 功能子菜单下(图4.0.1)按F2 键进行刀具设置图形显示窗口将出现刀具数据如图4.3.1 所示图 4.3.1 刀具数据的输入与修改(2) 用▲▼►◄ Pgup Pgdn 移动蓝色亮条选择要编辑的选项(3) 按Enter 键蓝色亮条所指刀具数据的颜色和背景都发生变化同时有一光标在闪烁(4) 用►◄ BS Del 键进行编辑修改(5) 修改完毕按Enter 键确认(6) 若输入正确图形显示窗口相应位置将显示修改过的值否则原值不变。

模块三数控系统PLC编程项目五认识数控机床用PLC一、PLC基本结构数控机床所受到的控制可分为两类：数字控制和顺序控制。

数字控制主要指对各进给轴进行精确的位置控制，包括：轴移动距离、插补、补偿等。

顺序控制主要指以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件，并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停、刀具的转换、工件的夹紧松开、液压、冷却、润滑系统的运行等进行的控制。

与“数字控制”比较，“顺序控制”的信息主要是开关量信号。

PLC控制的范围包括全部顺序控制和简单的数字控制（如：轴点动）。

HNC-8型数控系统PMC采用内置式软PLC实现对机床的顺序控制。

PLC用户程序是用户根据机床实际控制需要，用PLC程序语言梯形图进行编制的。

HNC-8型数控系统PLC用户程序通过数控系统梯形图编辑界面进行在线编辑或通过计算机用华中数控梯形图-【LADDER】专用软件进行编辑。

通过编译将PLC用户程序翻译成数控系统能接受的文件，数控系统进行正常调用执行。

图3-1梯形图运行监控与在线编辑修改图3-2计算机用华中数控梯形图-【LADDER】专用软件梯形图是沿用电气控制电路（特别是继电器逻辑电路）的符号所组合而成的一种图形，梯形图的编辑就是根据机床实际控制要求，采用类似于设计继电器逻辑电路的方法，进行机床顺序控制的梯形图设计与编制。

程序编辑方式是由左母线开始至右母线结束，一行编完再换下一行，一行的接点个数由系统决定，相同的输入点可重复使用。

梯形图程序的运作方式是由左上到右下的扫描。

线圈及应用指令运算框等属于输出处理，在梯形图形中置于最右边。

但同一个输出不可重复。

图3-3HNC-8型数控系统PLC梯形图结构二、PLC工作原理图3-4数控系统梯形图寄存器图3-5PLC接口信号PLC接口信号负责组织PLC和NC之间的信息交换，如图3-5。

◆X寄存器:机床到PLC的输入信号。

◆Y寄存器:PLC到机床的输出信号。

模块四HNC-8数控系统特殊应用项目九C/S轴切换和刚性攻丝一、C/S轴的参数设置1)将通道参数中的”C坐标轴轴号”设为-2。

2)修改轴参数中将主轴所对应的逻辑轴，将显示轴名设为C，修改此轴电子齿轮比等参数。

3)将工位显示轴标志中加入主轴的显示。

4)在G代码中使用STOC将主轴切换成C轴，使用CTOS将C轴切换成主轴。

根据轴号可以查看主轴工作在哪个模式下，也可在PLC中做判断以控制主轴工作。

以轴5为C/S轴切换为例，有如表4-1。

G402.9切换到位置控制G402.10切换到速度控制G402.11切换到力矩控制图4-1C/S轴切换轴配置图4-2C轴坐标轴号设定-2图4-3主轴逻辑轴号、轴参数及显示轴名设定图4-4主轴加入显示轴标志图4-5G代码中使用STOC/CTOS将C轴/S互切二、调整驱动参数和刚性攻丝相关的伺服参数有：8STA-8是否允许模式开关切换功能0：不允许1：允许序号名称范围缺省值单位PA--0位置控制比例增益10～20002000.1Hz①设定C轴模式下位置环调节器的比例增益。

②设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。

但数值太大可能会引起振荡或超调。

序号名称范围缺省值单位PA--42位置控制方式速度比例增益25～5000450①设定C轴模式下速度调节器的比例增益。

②设置值越大，增益越高，刚度越大。

参数数值根据具体的主轴驱动系统型号和负载值情况确定。

一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。

③系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。

项目十PMC轴配置一、PMC轴简介PMC轴是伺服轴不是由CNC控制，而是由PMC相关信号控制。

PMC轴在使用中需要在PMC中给出轴运动三要素：运动方式、运动位移、运动速度。

华中8型系统软件对于PMC 轴已经做成了标准的功能指令AXISMVTO、AXISMOVE，8型软件PMC轴必须设置在一个没有使用过的通道中，并且置此通道为PMC模式。

华中数控系统华中数控系统是一种基于计算机控制技术的数控系统，主要用于控制机床等自动化设备进行加工操作。

它采用数字信号来控制机床的运动，具有高精度、高效率、高稳定性等特点，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车工业等领域。

华中数控系统具备较高的灵活性和自动化程度，可以实现多种复杂的加工操作。

在数控系统中，用户可以通过编程控制机床的运动轨迹、刀具的切入/退出速度、加工过程中的切削参数等，从而实现精确的加工操作。

与传统的手动操作相比，华中数控系统能够大大提高加工效率，并且减少了人为因素的影响，提高了产品的一致性和质量稳定性。

华中数控系统具有以下几个特点：1. 高度精确的控制能力：华中数控系统利用数字信号实现对机床运动的控制，能够实现微米级的精确控制。

它可以根据预先编程的轨迹，精确控制工具的移动和加工过程，从而实现高精度的加工操作。

2. 高效率的加工能力：华中数控系统能够根据预先编程的加工参数，自动调整工具的切削速度和进给速度，以达到最佳的加工效果。

它能够实现高速加工，大大提高了加工效率和生产能力。

3. 灵活的加工方式：华中数控系统可以根据用户的需求，实现不同的加工方式，如切削、钻孔、铣削、镗削等。

用户只需在编程过程中，设置不同的加工参数，即可实现不同的加工操作。

这种灵活性使得华中数控系统可以适应不同的加工需求和工件要求。

4. 可靠的系统稳定性：华中数控系统采用先进的控制算法和稳定的硬件平台，能够保证系统的稳定性和可靠性。

它可以在长时间运行中保持稳定的性能，不易受到外界干扰的影响。

华中数控系统的应用范围非常广泛。

在机械制造领域，它可以应用于各种机床的加工操作，如数控车床、数控铣床、数控磨床等。

在航空航天领域，它可以用于加工航空零部件、飞机发动机等。

在汽车工业领域，它可以用于加工发动机零部件、汽车车身等。

此外，它还可以应用于其他领域的加工操作，如电子元器件制造、医疗器械加工等。

总之，华中数控系统是一种先进的数控技术，具有高精度、高效率、高稳定性等特点。

数控铣床华中系统编程与操作实训1. 实训概述数控铣床是一种高精度、高效率的加工设备，广泛应用于机械加工行业中。

本实训课程旨在通过华中系统编程与操作实训，使学生掌握数控铣床的操作技能和编程能力。

2. 实训目标本实训旨在培养学生的以下能力： - 了解数控铣床的基本原理和结构； - 掌握华中系统编程的基本知识； - 能够进行数控铣床的操作； - 能够编写华中系统的程序，并实现相应的加工过程。

3. 实训内容3.1 数控铣床基本原理在开始实际操作之前，学生需要了解数控铣床的基本原理。

这包括数控铣床的结构、工作原理、加工过程等方面的知识。

学生需要学习数控铣床的零件和功能，了解数控铣床控制系统的基本概念和运行方式。

3.2 华中系统编程华中系统是一种常见的数控编程系统，学生需要学习华中系统的基本操作和编程语言。

学生需要了解华中系统编程的基本格式和命令，熟悉常用的数控指令和参数设置。

3.3 数控铣床操作学生将进行数控铣床的实际操作，包括机床操作的安全规范、机床的开关和紧急停止按钮的使用方法、数控铣床的刀具夹持与装卸等。

学生也需要了解数控铣床的加工准备、工件夹紧、加工刀具选择等操作步骤。

3.4 华中系统编程实践学生需要编写华中系统的程序，并通过实践操作实现相应的加工过程。

学生需要根据给定的工件图纸和加工要求，编写相应的加工程序，并载入数控铣床的控制系统中进行加工。

4. 实训评估在实训过程中，学生的实际操作技能和编程能力将被评估。

评估方式包括： -实际操作评估：评估学生的数控铣床操作技能和操作规范。

- 编程评估：评估学生的华中系统编程能力和编程规范。

- 实训报告评估：学生需要提交一份实训报告，包括对实训过程的总结和体会，以及加工过程的描述和分析。

5. 实训资源为了保证实训的有效进行，需要准备以下实训资源： - 数控铣床：提供数控铣床设备，确保操作的实践性和真实性。

- 工件图纸：提供符合实训要求的工件图纸，作为编程和加工的基础。

华中数控系统在数控机床改造中的应用【摘要】：国内早期的数控机床进入了更新阶段，本文介绍了使用国产华中数控系统改造进口设备的过程，更新控制系统、伺服驱动、I/O单元、伺服电机等的改造方案和具体实施内容，最终便其成为性能稳定、可靠性和加工效率高、能广泛满足各种加工要求的数控设备。

【关键词】：机床改造控制系统伺服驱动引言LANCE2000机床是1999年由美国辛辛那提公司进口的数控机床，是一台数控三坐标立式加工中心，该机床经过长时间的运转使用，机床控制系统老化，电气控制故障率逐年上升并且加工精度低，但机械部分基本完好，精度较高，主要是由于数控系统出现问题又难以购置配件，不能满足正常生产的需要和现代高精度、高速度和高可靠性的加工要求。

经过认真分析和调研，多方面考虑后，最终决定使用武汉华中数控股份有限公司的华中数控系统，旨在通过此次改造，提升数控机床的综合性能，减少故障率、提高加工效率，为国产数控系统改造机床作一次实践性的探索，为以后相关项目提供实用性的借鉴。

正文1.改造内容LANCE2000机床是上世纪末期美国辛辛那提公司自主研发生产，采用ACRAMATIC2100控制系统，使用触摸屏和手持单元配合操控，CINCINNATI MILACRON BDS4、PSR4系列驱动器，主轴电机40KW，转速为0～6000RPM，，进给轴采用VICKERS系列电机，扭矩30NM。

根据机床现在的结构和特点，以及华中数控提供的技术参数，该机床的改造采用HNC-818B/M型HMI数控系统，伺服驱动选用HSV-180UD-150（100）型，输入输出模块选用NCUC HIO -1011N （1021N），及更换伺服电机和主轴电机，重新布置电气柜，更换相应的电气元件。

2.更新数控系统2.1华中HNC-818B/M数控系统简介数控系统的更新是数控机床改造中的主要内容，更新后的数控系统应采用最新的控制技术，根据技术革新的发展方向.及时地提高生产设备地自动化水平和效率.提高设备档次，将旧设备改成当今水平的设备。

华中数控车床编程举例说明1. 引言数控车床是一种使用计算机控制的自动化机床，可以实现高精度、高效率的加工工艺。

华中数控车床是中国车床行业的佼佼者之一，在国内外市场都享有很高的声誉。

本文将以华中数控车床编程为例，介绍数控车床编程的基本原理和实际应用。

2. 数控车床编程的基本原理数控车床编程是指通过编写程序，控制数控车床按照预定的轨迹和速度进行切削加工。

数控车床编程使用的是G代码和M代码。

G代码用于控制轨迹和刀具移动，M代码则用于控制辅助功能，如冷却、换刀等。

下面我们将通过举例说明来详细介绍数控车床编程的应用。

3. 数控车床编程举例假设我们需要在一根直径为20mm的圆杆上进行螺纹加工。

我们首先需要定义切削轨迹和相关参数，然后编写相应的数控车床程序。

下面是示例程序的详细说明：3.1 定义切削轨迹和参数在进行螺纹加工时，我们需要定义螺距、进给速度、主轴转速等参数。

以M6x0.75螺纹为例，螺距为0.75mm，进给速度为0.2mm/r，主轴转速为1000rpm。

3.2 编写数控车床程序接下来，我们需要编写数控车床程序，将定义的参数转化为G代码和M代码。

程序的主要步骤如下：1. 程序开始2. G90 G54 G96 S1000 T01 M03- G90: 坐标系设定为绝对坐标系- G54: 选择工作坐标系- G96: 转速控制模式为恒定切削速度- S1000: 设定主轴转速为1000rpm- T01: 选择工具01- M03: 主轴正转3. G00 X0 Z1- G00: 快速定位，将刀具移动到起始位置 - X0: X轴移动到0的位置- Z1: Z轴移动到1的位置4. G76 X50 Z-20 P0.75 Q0.2 F0.4- G76: 螺纹加工指令- X50: X轴末点- Z-20: Z轴末点- P0.75: 螺距- Q0.2: 进给速度- F0.4: 纵向进给速度5. G00 X0 Z1- G00: 快速定位，将刀具移动到起始位置- X0: X轴移动到0的位置- Z1: Z轴移动到1的位置6. M30- M30: 程序结束4. 结论通过以上示例，我们可以看到在进行华中数控车床编程时，需要定义切削轨迹和相关参数，并编写相应的数控车床程序。