华中数控综合实验台实验指导书[1]

华中数控车床快速入门诀窍概述华中数控车床是一种利用计算机控制系统来实现自动化加工的机床。

相比传统车床，华中数控车床具有更高的加工精度和效率。

本文将介绍华中数控车床的基本原理和操作方法，帮助读者快速入门华中数控车床的使用。

基本原理华中数控车床利用计算机控制系统控制工件和刀具之间的相对运动，实现精确的加工操作。

数控车床主要由控制系统、机床本体和驱动系统三部分组成。

•控制系统：控制系统是数控车床的大脑，负责接收和处理零件加工程序，并将指令发送给机床本体和驱动系统。

•机床本体：机床本体是数控车床的主要部分，包括床身、主轴和进给系统等。

床身用于支撑工件和刀具，主轴用于驱动刀具旋转，进给系统用于控制刀具的移动。

•驱动系统：驱动系统根据控制系统的指令，控制刀具和工件的相对运动。

操作方法1. 准备工作在开始操作数控车床之前，需要进行一些准备工作：1.确保机床和控制系统的电源正常连接。

2.检查刀具和工件的夹持装置是否牢固，刀具选择是否正确。

3.打开控制系统，加载工件加工程序。

2. 基本操作数控车床的基本操作包括程序输入、调试和运行等步骤：1.程序输入：使用软件界面，将工件加工程序从计算机传输到控制系统中。

工件加工程序通常由一系列指令组成，包括刀具路径、切削参数、进给速度等。

2.调试：在切削操作之前，需要对数控车床进行调试，确保刀具路径和切削参数的正确性。

3.运行：确认调试无误后，开始运行数控车床。

控制系统将根据工件加工程序中的指令，控制刀具和工件的相对运动，实现加工操作。

3. 常见问题及解决方法在使用华中数控车床时，可能会遇到一些常见问题，下面介绍几种常见问题的解决方法：1.刀具磨损：当刀具磨损严重时，会影响加工质量。

解决方法是定期检查刀具状况，并及时更换磨损严重的刀具。

2.程序错误：在输入工件加工程序时，可能会出现程序错误。

解决方法是仔细检查程序中的指令，确保指令的正确性。

3.进给速度过快或过慢：进给速度过快可能导致刀具破损，进给速度过慢可能导致加工效率低。

任务一 数控系统的连接与调试一、实训内容（1）华中HNC-21 数控系统相关的连接。

（2）伺服放大器的相关连接。

（3）实训导线的连接及电气控制系统启动。

（4）数控系统的调试。

二、实训器材、工具表1-1 器材、工具三、实训步骤及要求1.与华中HNC-21 数控系统相关的连接（见图1-1）开关量输出其它进给装置开关量输入主控单元伺服驱动装置手持单元远程板软驱以态网键盘A C 24V /D C 24V 电源图1-1 HNC-21（1）从xs40到xs43, 是模拟式，脉冲式进给轴控制接口，连接伺服驱动器。

从xs30开始连接驱动一（2）风扇，电池，软键，MDI等在系统出厂时均已连接好，不用改动，但要检查是否在运输的过程中有松动的地方，如果有，则需要重新连接牢固，以免出现异常现象。

（3）伺服检测口，不需要连接。

（4）电源线一般有xs1，电源正负不能接反，具体接线为：a接24V；b接0V；c接保护地。

（5）RS232接口是与电脑通讯的连接口，共有一个，如果不与电脑连接，不用接此线（推荐使用存储卡代替232口，传输速度及安全性都比串口优越）。

（6）模拟主轴的连接，本实训台使用变频模拟主轴，主轴信号指令由xs30模拟主轴接口引出，控制主轴转速。

（7）主轴编码器接口，车床系统一般都装有主轴编码器，反馈主轴转速，以保证螺纹切削的准确性。

（8）存储卡插槽（系统的正面），用于连接存储卡、可对参数、程序、梯形图等数据进行输入/输出操作，也可以进行DNC加工。

2. 与松下伺服驱动器的相关链接（见图1-2 与伺服驱动器相关的链接图）图1-2 与伺服驱动器相关的链接图（1）L1和L1C、L3和L2C是接单项220V电源。

（2）伺服放大器驱动电压输出口U、V、W、，连接到伺服电动机，顺序为U、V、W、地线。

（3）X6接口为放大器内部继电器一对常开端子，放大器与CNC正常连接后，即CNC检测到放大器且放大器没有报警信号触发，CNC使能信号通知驱动器，驱动器内部信号使继电器吸合，从而使外部电磁接触器线圈得电，给放大器提供工作电源。

华中数控实训平台实验指导书第一部分华中数控HNC21的基本操作 (5)1.1项目1 华中数控机床控制面板的基本认知 (5)1.2 项目2 华中数控机床的基本操作故障 (9)1.2.1 子项目1 上电故障 (9)1.2.2 子项目2 复位故障 (11)1.2.3 子项目3 返回机床参考点故障 (12)1.2.4 子项目4 超程故障解除 (14)1.2.6 子项目5 关机 (17)1.3 项目3 机床手动操作及故障 (17)1.3.1 子项目1 坐标轴移动故障 (18)1.3.2 子项目2 主轴控制系统及故障诊断 (22)1.3.3 子项目3 机床锁住 (26)1.3.4 子项目4 其他手动操作及故障 (26)1.3.5 子项目5 手动数据输入(MDI)运行(F4一F6) (29)1.3.6 子项目6 启动、暂停、中止、再启动 (32)1.3.7子项目7 空运行 (37)1.3.8 子项目8 单段运行 (37)1.3.9子项目9 加工断点保存与恢复 (38)1.3.10 子项目10 运行时干预 (42)第二部分华中数控HNC21的基本连接及故障诊断 (44)2.1 项目1 系统连接的注意事项 (44)2.1.1 子项目1 图形说明 (44)2.1.2子项目 2 接线的基本要求 (44)2.1.3子项目 3 运行与调试 (46)2.1.4子项目 4 使用 (46)2.1.5子项目维修 (47)2.1.6子项目产品型号 (47)2.2项目 2 系统连接482.2.1子项目 1 综合接线图 (49)2.2.2子项目 2 功能描述 (51)2.2.3子项目 3 电源 (54)2.3 开关量输入/输出接口 (58)2.3.1 开关量输入接口引脚定义 (59)2.3.2 开关量输出接口特性 (59)2.3.3 HNC-21本机开关量输出接口 (61)2.3.4 直接连接到数控装置 (64)2.3.5 通过I/0端子板连接 (65)2.4 PLC地址定义 (66)2.5 连接标准手持单元 (71)2.5.1 与手持单元相关的参数设置.. 72 2. 6 数控装置与主轴装置的连接 (74)2.6.1 主轴控制接口XS9 (74)2.6.2 与主轴控制相关的输入/输出开关量 (75)2.6.3 主轴连接实例一交流变频主轴 (76)2.6.4 主轴连接实例---伺服驱动主轴 (77)2.6.5 与主轴相关的参数设置 (78)2.6.6 典型车床主轴连接图 (82)2.7 数控装置与进给驱动装置的连接 (82)2.7.1 模拟进给驱动接口 (82)2.7.2 连接HSV-16系列交流伺服驱动装置 (83)2.7.4 伺服电机规格 (87)2.7.5 信号与功能 (88)2.7.6 典型系统的连接图 (89)2.7.7 典型故障分析及故障诊断 (90)2.8 电磁兼容设计 (96)2.8.1 数控系统电磁兼容性主要内容 (96)2.8.2 接地技术 (97)第一部分华中数控HNC21的基本操作1.1 项目1 华中数控机床控制面板的基本认知华中世纪星HNC-21T是一基于PC的车床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。

实验一华中数控铣床基本结构和操作一、实验目的1、了解该机床的坐标系统；2、了解该机床的功能及结构；3、了解机床控制面板各键和按纽的功能及用途；4、掌握主轴手动换档的操作步骤；5、熟练掌握开机、关机的操作步骤；6、熟练掌握回零、手动、手轮方式的操作；二、实验要求1、本实验先由指导教师讲解机床的结构功能及坐标系统；2、由指导教师演示开机、关机及控制面板上的各键功能和作用；3、由指导教师演示运动方式中的所有功能项目；4、在机床运动过程中，不要随意触摸机床上的各个限位开关；5、未经指导教师允许，不要随意按动任何按钮和开关。

三、工作原理数控铣床的工作原理根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数。

通过手工编程或利用CAM软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。

控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。

伺服装置向伺服电机发出控制信号。

主轴电机使刀具旋转，X、Y和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。

四、实验内容1、机床开机步骤1）把机床钥匙插入电箱门锁内，打开门锁，将门锁的把柄顺时针向上转动到“ON”处，此时机床电源启动；2）打开急停开关；2、手动方式操作1）在NC初始画面中，选择数字键“2”，NC进入“手动方式”2）选择29号轴向选择开关，X轴或Z轴；3）按下14号按钮机床的溜板就可向X轴或Z轴的正向移动，屏幕的坐标也随着变化；4）释放按钮后，机床的溜板停止移动；5）按下15号按钮机床的溜板就可向X轴或Z轴的负向移动，屏幕的坐标也随着变化；6）释放按钮后，机床的溜板停止移动；7）在手动方式进给中，进给的速度可由8号倍率衰减开关进行修调；8）按“方式”键，退出该方式，回到NC初始画面。

3、手轮方式操作1）在NC初始画面中，选择数字键“3”，NC进入“手轮方式”，如图所示；手轮方式示意图2）选择29号轴向选择开关，X轴或Z轴；3）摇动手轮脉冲发生器，相应的坐标轴就会移动，顺时针为正向，逆时针为负向；4）手轮每格的当量有两档0.10mm和0.01mm，可按“转换”键进行选择，所选择的当量被显示在屏幕的右上角；5）按“方式”键，退出该方式，回到NC初始画面。

《数控车床操作实训》指导书（适用于机制、机电专业）武汉工程大学机电工程学院2016/4《数控车床操作实训》教学指导书适用于机制、机电专业一、实践教学的地位与作用数控车床操作实训是在普通车工操作实习的基础上开展的一项实践性课程。

它是集数控理论知识与车工操作技能和编程技能于一体的一项专业操作技能，是理论与实践有机结合的一项操作技术。

它能使学生了解数控车床操作的安全知识，熟悉数控车床实习的基本内容，掌握数控编程操作的常用方法以及初步具备调试程序的基本能力，为学生今后从事数控技术工作和进一步学习打下坚实的基础。

二、实践教学目标与基本要求其教学目标与基本要求为：（一）、数控编程实践教学目标：利用华中数控车床普及数控知识，介绍数控车床加工的相关知识，培养学生操作数控机床的基本技能及安全生产的意识。

（二）、实践教学基本要求：1．在实训过程中，严格遵守校纪校规，严格执行各项安全生产的规程；2．能将所学的数控编程基础的理论知识和实际应用结合起来，进一步巩固和掌握所学的理论知识和基本操作技能。

3．基本掌握华中数控车床的编程与程序调试初步能力；4．能进行华中数控车床的基本操作。

三、实践教学组织、场地、设备器材及性能简介1．在实训过程中，每班根据实训条件分成4个大组轮流进行数控车床实习。

2．实习场地安排在：“数控基地”。

3．设备及性能简介主要设备是华中数控车床4台，其它数控系统车床4台四、实践教学项目及其教学目标、要求五、专题指导课题一：文明生产安全操作技术和数控车床的维护与保养（一）教学要求明确安全文明生产的重要性和必要性，熟悉数控车床的安全操作规程；掌(12)加工程序必须经过严格检查无误后方可进行操作运行。

(13)手动车削时，应选择合适的切削速度，手动换刀时，刀架应移至安全位置，方可进行操作。

(14)残留在刀盘里以及掉人排屑装置的铁屑不应用手清理，清理时应先停机。

(15)工作中若发现车床、电气设备出现故障，应及时申报，由专业维修人员检修。

数控综合实验指导书自编随着科技的发展和进步，数控技术已经成为现代工业普遍采用的先进替代式制造技术。

在学习这一技术时，数控综合实验是非常重要的一环，通过实验学生可以深入学习数控机床的构造原理、控制系统和编程技术，为今后的工作打下坚实的基础。

而编写一份系统的数控综合实验指导书自然也是非常必要的。

数控综合实验指导书自编，即针对学生进行一系列针对性的实验内容和操作指导并编写的一份教材。

这份教材的撰写应以实践教学为基础，紧密结合课程内容，积极探索贴近生产实际的实验内容和方式。

为此，我们应该从以下几点入手：一、确定指导书内容编写指导书，首先应该确定实验的内容和教学目标。

在设计实验内容上，需要参考教师对课程的分析，结合实际工作中的生产过程中出现的问题，设计富有实际意义的实验。

需要注意，实验应该从简单到复杂，由表及里，逐步深入，力求使实验内容和具体过程的设置符合学生发展规律。

此外，需要明确实验的目的，鲜明地强调实验内容的重点和难点，使学生在实验中逐步体验实际操作，从而提高对于数控机床的认知，掌握操作要点和技巧。

二、采用图文并茂的方式编写指导书时，应采用图文并茂的方式，使教材更加生动、直观。

图文并茂可以协助学生精确地把握实验操作顺序，让操作规范更清晰、简单，提高操作效率。

在编写过程中，课程的内容需要融入到学生实现过程中来，具体的文字解析应该清晰详细，将注意事项、操作步骤、程序手册等重要知识点清晰呈现出来，以供学生参照。

三、实验操作规范化提交过程中，清晰操作指令非常重要，因为“看一次，胜过千言万语”。

为了保证实验效率，指导书应该注重规范化操作指令，使学生的操作过程标准化，达到效率的最大化。

这些规范化的指令应当让学生不需要费力就能在实验中对所安装设备的配件和工具等进行快速操作。

四、实事求是的评估编写数控综合实验指导书，最后一个非常重要的点是实事求是地打分评估。

因为，这份指导书最终的目的是为了使学生掌握实践技能。

我们需要建立一个科学、严谨、公正的评价标准，来评估并反馈学生的学习成果。

前言数控技术实验是机械电子工程专业重要的实践教学环节。

数控技术实验的内容涉及数控系统组成及电气线路设计、数控系统参数设置及调试、数控系统PLC编程及调试、数控系统故障诊断，有关项目均为综合性、设计性实验。

通过上述实践教学，皆在培养学生从事数控技术应用的基本能力，以及查阅专业技术资料、分析问题和解决问题的综合能力。

项目一数控系统连接及电气设计一、实验目的1、熟悉典型数控系统的组成及各部分之间的电气连接。

2、掌握数控机床电气制图及线路设计的基本能力。

3、掌握查阅数控系统及相关电气装置技术资料的基本能力。

4、掌握数控机床电气线路现场检查、分析的基本能力。

二、实验设备及工具1、数控机床综合实验台本实验所用的西门子802S/C数控机床综合实验台，分为两个系列，分别是NNC系列（分为数控车、数控铣）和RTMC系列。

（1）NNC系列实验台NNC系列实验台的主要配置如下：数控系统采用西门子SINUMERIK 802S；主轴采用变频交流电机驱动，变频器为西门子MICROMASTER系列，主轴末端安装有编码器；进给系统采用步进电机驱动，滚珠丝杠及同步齿形带传动，驱动器为和利时SH-30806，各坐标轴硬限位开关、参考点开关采用三线制接近开关。

NNC数控车床综合实验台配备一台CK0613数控车床、6工位电动刀架；NNC数控铣床综合实验台配备一台三坐标数控铣床。

NNC系列实验台采用开放式布局，将数控系统的主要电控装置，包括数控装置、PLC模块、变频器、步进驱动器、系统电源及有关低压电气元件安装在实验台的演示面板上，并提供了方便系统各部分电气连接的插线孔。

演示面板上还提供了数控系统的主要接口信号的连接端子。

位于演示面板下端的钮子开关“机床/面板”，可切换“机床”状态和“面板”状态。

当切换到“机床”状态时，PLC的输入信号来自于机床，此时系统PLC的输入/输出信号均来自机床侧的各种检测开关等电气元件。

如果切换到“面板”状态，可以通过与PLC的 I/O端对应的钮子开关，模拟PLC的输入信号。

数控加工实训指导书（车床部分）实训一：华中世纪星数控车床模拟编程与操作一、实训目的和要求了解华中世纪星型数控车床模拟软件的使用方法和操作过程；掌握华中世纪星型数控车床常用 GM 指令的格式、功能和编程方法；掌握数控车床加工路线的安排和加工参数的选择；提高数控车床加工程序编写的能力。

在进行实验前，详细阅读并理解“ 华中世纪星型数控车床模拟编程”软件的使用方法和操作过程，上机实验时能正确使用和操作软件。

具体分析所给定的被加工零件和参考程序，能自己编写出加工程序，并上机调试通过。

自己设计一个比较复杂的被加工零件，确定加工路线和加工工艺参数，编写出加工程序并上机调试通过。

认真完成本实验所规定的内容，实验过后全面完成实验所规定的实验报告二、数控车床模拟编程软件使用说明数控机床模拟编程软件，是为了解决数控机床编程教学而开发的通用微型计算机软件，在微型机算机上通过软件模拟数控机床的编程、操作及加工过程。

三、实训内容：（一）基本操作：1 、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”，使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。

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 、机床回零检查操作面板上回零指示灯是否亮，若指示灯亮，则已进入回零模式；若指示灯不亮，则按下按钮，使指示灯变亮，转入回零模式。

在回零模式下，按下控制面板上的按钮，此时 X 轴将回零， CRT 上的 X 坐标变为“ 0.000 ”。

同样，再按下，可以将 Z 轴回零。

此时 CRT 界面如图 1 所示。

图 1 回零后的 CRT 界面3 、设置工件坐标系原点（对刀）数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间的关系的过程。

数控车床常见的是将工件端面中心点设为工件坐标系原点。

（ 1 ）试切法试切法对刀是用所选的刀具试切零件的外圆和端面，经过测量和计算得到零件端面中心点的坐标值。

华中数控车床操作实训指导书华中数控车床操作实训指导书是一本非常重要的文档，对于学习数控车床操作的学生和从事数控车床工作的工人们都有非常大的指导作用。

本文将从指导书的内容、实用性以及应用情况等方面进行详细的介绍。

指导书的内容一般包括了数控车床的组成、操作程序、常见故障及其排除方法等内容。

其中，组成部分介绍了整个数控车床的各个部件以及它们之间的作用关系。

这对于初学者来说非常有帮助，因为只有了解了各个部件的作用，才能更好地操作数控车床。

操作程序则介绍了数控车床的整个操作流程，包括开机、设置参数、设定工具，选择工件，加工工件以及关机等步骤。

对于学习数控车床操作的人来说，这是必不可少的。

常见故障及其排除方法则包括了各种可能遇到的故障及其解决方法，这在实际应用中也非常有帮助。

指导书的实用性非常强，因为它是由一些经验丰富的专家和工程师编写的，对于初学者和从事数控车床工作的工人们来说都非常实用。

指导书中的操作流程非常详细，而且还配有大量的图示，可以更好地理解各个操作步骤，而且还可以加深对数控车床各个部件的理解。

此外，指导书中介绍的故障排除方法也非常实用，对于工人在工作中遇到问题时可以帮助他们快速有效地解决问题。

应用情况方面，指导书被广泛应用于各个领域，在学校教育、企业培训中都有非常重要的作用。

学校教育方面，指导书通常作为教学资料使用，为学生提供实际操作的指导，加强学生的实践能力，以提高工作水平。

企业培训方面，指导书可以作为重要的培训资料，有效地缩短了工人们的培训时间，提高了工人们的工作效率。

总之，华中数控车床操作实训指导书是一本非常重要的文献，对于学生和工人们学习和掌握数控车床操作非常有帮助。

它不仅包含了丰富的实用信息，还具备强大的指导作用，为学生和工人们的学习、工作提供了重要的帮助。

数控机床电气控制实验指导书张冉唐山工业职业技术学院实验一数控综合实验台的部件认识实验一、实验目的：1、了解数控机床的加工过程控制原理；2、认识数控综合实验台部件组成，掌握各部分的主要作用；3、理解数控机床电气控制系统的组成以及控制原理。

二、实验内容认识HED-21S数控综合实验台的数控装置、伺服系统、电动刀架、低压电器以及其他组成部件。

三、仪器设备• HED-21S数控综合实验台一台四、实验步骤1、认识实验台的数控装置：型号：“世纪星”HNC-21TF车床数控装置——武汉华中数控股份有限公司操作面板：显示区、NC键盘区、机床控制面板区。

•作用：数控机床的大脑——发出控制信号华中世纪星HNC-21数控装置的接口定义：XSl —电源接口;XS2 —外接PC 键盘接;XS3 —以太网接口；XS4 —软驱接口；XS5 — RS232 接口；XS6 —扩展I ／0 板接口；XS8 —手持单元接口；XS9 —主轴控制接口；XSl0 ，XS11 —输入开关量接口；XS20 ，XS21 —输出开关量接口；XS30 ～XS33 —模拟式、脉冲式( 含步进式) 进给轴控制接口；XS40 ～XS43 ——串行式HSV 一11 型伺服轴控制接口；( 若使用软驱单元，则XS2 、XS3 、XS4 、XS5 为软驱单元的转接口)2、认识数控机床的输入/输出装置作为HNC-21数控装置XS10、XS11、XS20、XS21接口的转接单元。

实验台输入/输出装置采用：HC5301-8输入接线端子板：含有20位开关量输入端子HC5301-R继电器板（输出板）：16位开关量输出端子和急停（两位）与超程（两位）端子；继电器板上集成了八个单刀单开继电器和两个双刀双开继电器，其中8路开关量信号输出用于控制八个单刀单开继电器，剩下8路开关量输出通过接线端子引出，可用来控制器其它电器。

•3、伺服系统主轴伺服系统：0.55KW三相交流异步电机+ 日立SJ100-007HFE变频器半闭环控制X轴伺服系统：深圳雷塞M535步进驱动器+雷塞57HS13四相混合式步进电机开环控制Z轴伺服系统：三洋SANY0 Q交流伺服驱动器+MSMA022A1C伺服电动机半闭环控制、闭环控制4、数控机床上的低压电器•自动开关QF（4个）•接触器（2个）•继电器（10个）•行程开关（6个）•按钮•磁粉制动器（1个）•灭弧器（3个）•控制变压器（1个）：AC380/AC220V/AC24V•三相伺服变压器（1个）：AC380/AC200V•开关电源：AC220V/DC24V5、其它部件的认识•电动刀架•精密十字工作台•光栅尺•五实验结果记录HED-21S数控综合实验台部件清单实验二数控综合实验台电气控制分析实验一、实验目的1、使学生掌握电气控制原理图的识别方法和步骤；2、熟悉数控综合台各个组成部件的电气连接；3、掌握电动刀架的刀位选择控制线路控制过程。