电子工业出版社 2008.6,华中数控系统数控车床 编程与维护,第6章 数控车床的操作,6.1 华中数控“世纪星”数控 6.2 “世纪星”数控系统操作装置 6.3 软件操作界面 6.4 数控车床的一般操作步骤 6.5 开机、关机及返回参考点 6.6 数控车床的手动控制 6.7 工作参数设置 6.8 程序输入与文件管理 6.9 程序运行与控制,6.1 华中数控“世纪星”数控系统简介 6.1.1 基本配置 1数控单元 （1）工业控制机 中央处理器板（CPU BOARD）：嵌入式工业PC。 中央处理单元（CPU）：高性能32位微处理器。 存储器（DRAM、RAM）：8MB RAM加工缓冲区。 程序断电存储区（Flash ROM）：4MB 显示器：7.5in（190.5cm）彩色液晶显示器。 软驱：1.44MB 3.5in（88.9cm）。 RS-232接口。 网络接口：以太网接口（选件）。,（2）伺服接口数控系统具有数字量接口、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，以及华中数控生产的串行接口HSV-11系列交流伺服驱动单元。 （3）开关量接口数控系统具有40位开关量输入点和32位开关量输出点 （4）其他接口数控系统具有手摇脉冲发生器接口、主轴接口、远程输入/输出接口（选件）。,（5）控制面板 数控系统配有防静电薄膜标准机床控制面板。 （6）MPG手持单元 数控系统可选用四轴MPG一体化手持单元。 （7）NC键盘 数控系统具有精简型MDI键盘和F1F10十个功能键。 2进给伺服系统根据需要可配置下列进给伺服系统： HSV-l l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 根据需要可配置下列主轴系统： 接触器主轴电机； 变频器主轴电机； 主轴驱动单元主轴电机。 6.1.2 主要技术规格 最大控制轴数：四轴（X、Y、Z、4TH）。 最大联动轴数：四轴（X、Y、Z、4TH）。 最小分辨率：0.0110mm（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、镜像等功能。 自动加减速控制（S曲线）、加速度平滑控制。 MDI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。 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通信功能：RS-232。 网络功能：支持NT、Novell、Internet网络。 支持DIN/ISO标准G代码，外部存储零件程序的媒介有硬盘、网络；在不需DNC的情况下，最大可直接执行2GB的程序。 内部已提供标准PLC程序，也可按要求自行编制PLC程序。,6.2 “世纪星”数控系统操作装置操作装置是操作人员与数控机床进行交互的工具。操作装置主要由显示装置、NC键盘、机床控制面板、状态灯、手持单元等部分组成。如图6-1所示，为华中数控“世纪星”HNC-21T的操作面板。 6.2.1 显示装置操作面板的左上部为7.5in（190.5mm）彩色液晶显示器，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。根据数控系统所处的状态和操作命令的不同，显示的信息可以是正在编辑的程序、正在运行的程序、车床的加工状态、机床坐标轴的指令/实际坐标值、加工轨迹的图形仿真、故障报警信号等。,图6-1 华中数控“世纪星”HNC-21T的操作面板,6.2.2 NC键盘NC键盘包括精简型键盘（如图6-2所示）和F1F10十个功能键。MDI键盘主要用于零件程序的编辑、参数输入、MDI操作等，其中部分按键的功能在图6-2右侧列出。 F1F10十个功能键位于显示器的正下方，用于系统的菜单操作。,图6-2 部分NC键盘功能,6.2.3 机床控制面板（MCP）机床控制面板MCP包括按（钮）键和状态灯。MCP用于直接控制机床的动作或加工过程，如启动、暂停零件程序的运行，手动进给坐标轴，调整进给速度等。MCP上的按键一般会因所配机床类型的不同而有所差异，但配置“世纪星”数控机床的MCP，其上的按键种类及布局差别很小。以图6-3中的MCP为例，介绍其上各按键的作用及使用方法，详细说明请参见表6-1 。,6.3 软件操作界面,6.3.1 操作界面“世纪星”数控系统上电后，显示HNC-21T的软件操作界 面，如图6-4所示。其界面由如下几个部分组成。,图6-4 操作界面,操作界面各部分介绍（1）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。（2）菜单命令条通过菜单命令条中的功能键F1F10来完成系统功 能的操作。（3）运行程序索引显示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（负载电流只对HSV-11型伺服有效）。（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）辅助机能自动加工中的M、S、T代码。,（7）当前加工方式、系统运行状态及系统时钟 当前加工方式：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）、回零、急停、复位等之间切换。 系统运行状态：在运行正常和出错之间切换。 系统时钟：为当前系统时间。（8）当前加工程序行当前正在或将要加工的程序段。（9）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。,6.3.2 系统菜单结构操作界面中最重要的部分是菜单命令条，系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1F10 来完成。由于每个功能包括不同的操作，故菜单采用层次结构，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6-5所示。,图6-5 菜单层次,HNC-21T的菜单结构如图6-6所示。,图6-6 HNC-21T的菜单结构,6.4 数控车床的一般操作步骤 数控车床的一般操作过程如下。（1）开机：各坐标轴手动回机床参考点。（2）刀具安装：根据加工要求选择刀具，将其装到回转刀架上。（3）清洁主轴、安装夹具和工件。（4）对刀并设定工件坐标系。（5）设置工作参数和刀具偏置值。（6）输入加工程序：将加工程序通过数据线传输到数控系统的内存中，或直接通过MDI键盘输入。,（7）调试加工程序，确保程序正确无误。（8）自动加工：按下“循环启动”键运行程序，开始加工。加工时，通过选择合适的进给倍率和主轴倍率来调整主轴转速和进给速度，并注意监控加工状态，保证加工正常。（9）取下工件，进行尺寸检测。（10）清理加工现场。（11）关机。在上述操作过程中，离不开手动进给和手动车床动作控制及紧急情况的处理，而所有这些操作均是通过机床操作面板来完成的。,6.5 开机、关机及返回参考点 6.5.1 开机步骤 （1）检查车床状态是否正常。 （2）检查电源电压是否符合要求，接线是否正确。 （3）按下控制面板上的“急停”按键（此步不是必须的，但建议依此操作）。 （4）打开外部电源开关，启动机床电源。 （5）接通数控系统电源。 （6）检查风扇、电机的运转是否正常。 （7）检查面板上的指示灯是否正常。若开机成功，则HNC-21T自动运行系统软件。此时，液晶显示器显示软件操作界面，工作方式为“急停。,6.5.2 复位若在开机过程中按下了“急停”按键，则系统上电进入软件操作界面时，系统初始模式显示为“急停”，为使数控系统运行，需顺时针旋转MCP右上角的“急停”按键使其松开，使系统复位，并接通伺服电源。系统依方式选择按键的状态而进入相应的工作方式，软件操作界面的上方显示相应的工作方式。然后，车床操作者可按软件操作界面的菜单提示，运用NC键盘上的功能键、MDI键和控制面板的操作按键，进行后续的手动回参考点、点动进给、增量（步进）进给、手摇进给、自动运行、手动机床动作控制等操作。,6.5.3 返回机床参考点数控车床在自动方式和MDI方式下正确运行的前提是建立机床坐标系，为此当数控系统接通电源、复位后，紧接着应进行车床各轴手动回参考点的操作。此外，数控车床断电后再次接通数控系统电源、超程报警解除以后及急停按键解除以后，一般也需要进行再次回参考点操作，以建立正确的机床坐标系。未回参考点之前，数控车床只能手动操作。,回参考点的操作方法如下。（1）如果数控系统显示的当前工作方式不是回零方式，则按控制面板上的“回零”按键，以确保数控系统处于“回零”方式。（2）根据X轴机床参数“回参考点方向”，按“X”（“回参考点方向”为“”时）或“X”（“回参考点方向”为“”时）按键。X轴回到参考点后，“X”或“X”按键内的指示灯亮。（3）用同样的方法，使用“Z”、“Z”按键，可以使Z轴回参考点。当所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。此时，操作者可正确地控制车床自动或MDI运行。,返回机床参考点注意事项 回参考点时应确保安全，以免在车床运行方向上发生碰撞。车床回参考点时必须先回X轴参考点，再回Z轴参考点，否则刀架可能与尾座发生碰撞。 使用多个相容（“X”与“X”不相容，其余类同）的轴向选择按键，可一次性地使多个坐标轴同时返回参考点，但建议各坐标轴逐一返回参考点。 在回参考点前，应确保回零轴位于参考点的“回参考点方向”的相反侧，否则应手动移动该轴直到满足此条件。 在回参考点过程中，若出现超程，可按住控制面板上的“超程解除”按键，采用手动方式向相反方向移动该轴使其退出超程状态。,6.5.4 紧急情况的处理 1急停在车床运行过程中，若遇危险或紧急情况，则应按下“急停”按键，使CNC进入急停状态。这时，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）；当故障排除后，可松开“急停”按键（右旋此按键即自动跳起），使CNC进入复位状态。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：在上电和关机之前建议按下“急停”按键，以减少电网对设备的冲击。,2超程解除当某轴出现超程报警时，自动进入急停状态。要退出超程状态，必须按如下方法操作。（1）松开“急停”按键，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。（3）在手动（手摇）方式下，使该轴向相反方向移动，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中的“运行正常”取代了“出错”，则表示已退出超程状态，数控系统恢复正常状况。,提示：在操作数控车床退出超程状态时，请务 必注意其移动方向及移动速率，以免发 生机械碰撞。,6.5.5 关机步骤数控车床使用完毕后，可按下述步骤关机。（1）按下控制面板上的“急停”按键，断开伺服电源。（2）断开数控系统电源。（3）断开数控车床电源。,6.6 数控车床的手动控制 6.6.1 坐标轴的运动控制 1手动连续进给手动连续进给的一般操作方法如下。（1）按压控制面板上的“手动”按键，系统处于手动运行方式。（2）在轴手动按键（X、Z、X、Z）中，按压需手动连续进给的轴和方向（如X）。被选轴（如X轴）将向所选择的方向（如正方向）以选定的进给速率连续移动。（3）松开相应的轴手动按键（如X），被选轴（如X轴）即减速停止。（4）同时按压多个相容的轴手动按键，可连续移动多个坐标轴。,2增量（步进）进给增量进给的操作方法如下。（1）当有手持单元时，置其上坐标轴选择波段开关于“OFF”挡，否则直接按压控制面板上的“增量”按键，数控系统处于增量进给方式。（2）按压增量倍率按键“1”、“ 10”、“100”或“1000”中的一个，选择合适的步进增量值。（3）在轴手动按键（X、Z、X、Z）中，按压需增量进给的轴和方向（如X）。被选轴（如X轴）将向所选择的方向（如正方向）移动一个步进增量。（4）松开相应的轴手动按键（如X）后，再次按压该按键，被选轴（如X轴）将再次进给一个步进增量。,