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1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材,数控加工技术 吴明友 编 第 十 五 讲 （90 Min、2节课）,2019/7/11,1,第四章 数控车床（华中数控）编程与操作（五） 第四节 华中（HNC-21/22T）系统数控车床的操作（一）,2019/7/11,2,教学安排说明：如果理论课以外还有实训考工专门周，操作部分的内容可以放在实训中去讲，效果会更好。如果是课时足够多的理论与实践一体化课程，则做如下安排： 学校没有足够的数控车床，可以先在数控仿真软件上进行教学，再到数控车床上去熟悉； 学校有足够的数控车床，在数控车床上进行教学需要分组进行，根据设备数量和班级学生人数决定，增加13名实验或实训
2、老师配合教学。,一、华中（HNC-21/22T）系统数控车床操作台及软件操作界面（30Min） HNC-21T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。 1HNC-21T世纪星车床数控装置操作台的组成 HNC-21T世纪星车床数控装置操作台为标准固定结构，如图4-38所示，其结构美观、体积小巧、操作方便。,2019/7/11,3,2019/7/11,4,图4-38 HNC-21T世纪星车床数控装置操作台,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、
3、系统状态、故障报警的显示和加工轨迹的图形仿真。 NC键盘。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。NC键盘包括精简型MDI键盘和F1F10十个功能键。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。F1F10十个功能键位于显示器的正下方。,2019/7/11,5,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。 机床控制面板MCP。机床控制面板用于直接控制机床的动作或加工过程。标准机床控制面板的大部分按键（除“急停”按钮外）位于操
4、作台的下部。“急停”按钮位于操作台的右上角。 2HNC-21T世纪星车床软件操作界面 HNC-21T世纪星车床软件操作界面如图4-39所示。,2019/7/11,6,2019/7/11,7,图4-39 HNC-21T车床软件操作界面,图形显示窗口。在显示方式菜单下，可以设置显示模式、显示值、显示坐标系、图形放大倍数、夹具中心绝对位置、内孔直径、毛坯大小等。 菜单命令条。通过菜单命令条中的功能键F1F10来完成自动加工、程序编辑、参数设定、故障诊断等系统功能。 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。 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/相对坐标系之间进行切换。
5、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/补偿值之间进行切换。,2019/7/11,8,工件坐标零点。显示工件坐标系零点在机床坐标系中的坐标。 倍率修调。显示当前主轴修调倍率、进给修调倍率和快进修调倍率。 辅助机能。显示自动加工中的M、S、T代码。 当前加工程序行。显示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。 1）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、增量、回零、急停、复位等之间进行切换。 2）运行状态：系统工作状态在“运行正常”和“出错”之间切换。 3）系统时钟：显示当前系统时间。,2019/
6、7/11,9,3HNC-21T世纪星车床功能菜单 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F1F10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4-40所示。当要返回主菜单时，按子菜单下的F10键即可。HNC21T的菜单结构如图4-41所示。,2019/7/11,10,2019/7/11,11,图4-40 菜单层次,2019/7/11,12,图4-41 HNC21T的功能菜单结构,二、华中世纪星（HNC-21/22T）系统车床的操作（一） （
7、60Min） 1操作准备 开机。 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。 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，HNC21T系统自动运行系统软件。此时，液晶显示器显示如图4-39所示软件操作界面。,2019/7/11,13,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”。 返回机床参考点。控制机床运
8、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。,2019/7/11,14,2）按坐标轴方向键“X、X、Z、Z”，点动使每个坐标轴逐一回参考点，当X、Z轴回到参考点后，“X”和“Z”按键内的指示灯亮。 3）回完参考点后，应按下机床控制面板上的“手动”按键，进入手动运行方式，再分别按下方向键“X、Z”，使刀架离开参考点，回到换刀点位置附近，如刀架返回的速度太小，可按进给速度修调按钮，加大进给速度，也可在手动进给的同时按下“快进”按键，加快返回速度
9、。千万不能按错方向键，如若按下方向键“X、Z”，则刀架将超程。所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。,2019/7/11,15,注意： 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。 同时按下X、Z轴向选择按键，可使X、Z轴同时返回参考点。 在回参考点前，应确保回零轴位于参考点的“回参考点方向”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。 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。,2019/7/11,1
10、6,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，按钮将自动跳起），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。在紧急停止解除后，应重新执行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。在启动和退出系统之前应按下“急停”按钮以减少设备电冲击。 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
11、按以下步骤操作：,2019/7/11,17,1）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。 关机。 1）按下控制面板上的“急停”按钮，断开伺服电源，以减少设备电冲击。 2）断开数控电源； 3）断开机床电源。,2019/7/11,18,2机床手动操作 机床手动操作主要由手持单元和机床控制面板共同完成，机床控制面板如图4-42所示。,2019/7/11,19
12、,图4-42 机床控制面板,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、快速修调等按键共同完成。 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。 按压要移动的坐标轴“X”、“X”、“Z”、“Z”按键（指示灯亮），相应轴将产生正向或负向连续移动。 松开坐标轴按键（指示灯灭），相应轴即减速停止。 在点动运行方式下，同时按压X、Z方向的轴手动按键，能同时手动连续移动X、Z坐标轴。,2019/7/11,20,2）点动快速移动。在点动进给时，若同时按压“快进”按键，则产生相应轴的正向或负向快速运动。 3）点动进给速度选择。在
13、点动进给时，进给速率为系统参数“最高快移速度”的1/3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。,2019/7/11,21,4）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，按一下要移动的坐标轴“X”、“X”、 “Z” 、“Z”按键（指示灯亮），相应轴将向正向或负向移动一个增量值； 同时按一下X、Z方向的
14、轴手动按键，能同时增量进给X、Z坐标轴。 5）增量值选择。增量进给的增量值由“1”、“10”、“100”、“1000”（单位为0.001mm）四个增量倍率按键控制。这几个键互锁，即按一下其中一个（指示灯亮），其余几个会失效（指示灯灭）。,2019/7/11,22,6）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（对车床而言，只有“X”、“Z”有效）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，手摇进给方式每次只能增量进给1个坐标轴。 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
15、增量倍率波段开关“1”，“10”，“100”（单位为0.001mm）控制。 手动机床动作控制。在机床控制面板上有手动机床动作控制按键，主要用于主轴的手动控制、刀架转位、卡盘的松紧和冷却液的启动停止等。,2019/7/11,23,1）主轴正转。在手动方式下，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）主轴反转。在手动方式下，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）主轴停止。在手动方式下，按一下“主轴停止”按键（指示灯亮），主电机停止运转。 “主轴正转”、“主轴反转”、“主轴停止”这几个按键互锁，即按一下其中一个（指示灯亮），其余两个
16、会失效（指示灯灭）。 4）主轴点动。在手动方式下，可用“主轴正点动”、“主轴负点动”按键，点动主轴正反向旋转。,2019/7/11,24,按压“主轴正点动”或“主轴负点动”按键（指示灯亮），主轴将产生正向或负向连续转动。 松开“主轴正点动”或“主轴负点动”按键（指示灯灭），主轴即减速停止。 5）主轴速度修调。主轴正转及反转的速度可通过主轴修调按键调节，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。 6）刀位转换。在手动方式下，按一下“刀位转换”按键，转塔刀架转动一个刀位。,2019/7/11,25,7）冷却启动与停止。在手动方式下，按一下“冷却开停”按键，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。 8）卡盘松紧。在手动方式下，按一下“卡盘松紧”按
