南京华兴数控产品说明书 铣床数控系统用户手册.doc

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1、用户手册南京华兴数控技术有限公司适用于310M/97M铣床数控系统南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-1第一章系统概述97M/310M是南京华兴数控技术有限公司集十多年数控系统开发经验在原有多代成熟产品的基础上推出的新一代高性能铣床用数控系统。系统采用超大规模可编程电路方案具有更高的加工控制品质和系统升级空间。系统可控制数字式交流伺服驱动器及三相细分步进驱动器系统的电子齿轮功能使得系统可与任意螺距丝杠直联螺距补偿功能使机床的精度检验大为简化显示采用7.4液晶屏彩色显示具有加工零件图形实时跟踪显示以及坐标字符显示的功能界面设计更为丰富人性化图形模拟功能更为强大具有三维立体模拟和二维平面模拟显

2、示的功能。系统结构采用整体式工程塑料压模件造型美观便捷的U盘接口可实现U盘与系统间的程序互存以及系统在现场升级功能和直接进行U盘DNC加工的功能。本说明书介绍了97M/310M系统的编程及操作方法在使用系统之前请详细阅读该说明书。1.1WA97M/310M系统指标1.1.1主要规格脉冲当量X:0.001mmZ:0.001mmY:0.001mmA:0.001mm联动/控制轴数3/33/4编程范围99999.99999999.999mm快进速度60000mm/min0.001mm当量程序容量电子盘2MB可存储200个程序文件编程方式ISO代码、系统键盘录入、USB接口录入、RS232串行口录入插补

3、直线圆弧多种固定循环电子齿轮比16位16位螺距补偿240点/轴各控制轴均可补偿显示具有同步字符显示界面和图形界面图形模拟三维和平面图形模拟系统升级功能通过U盘可以快捷地进行系统升级无须打开机箱1.1.2系统资源显示7.4液晶屏640480点阵彩色显示电子盘2MB闪存保存用户程序及参数文件输入信号40路开关量光电隔离手轮接口1路1、10、100倍率主轴编码器接口1路四倍频处理进给倍率开关16档倍率范围0150主轴倍率开关16档倍率范围0150输出信号24路开关量。其中18路继电器功率驱动输出和6路继电器触点输出X、Y、Z、A四个方向电机驱动信号CP、CW脉冲输出南京华兴数控产品说明书第一章系统概

4、述1-2一路8位模拟量输出输出范围010VUSB接口具有读写U盘存储器中用户加工程序或直接进行U盘DNC加工的功能。具有现场升级系统控制软件的功能。串行口RS232C异步串行口1.1.3系统外观S3S2S1程序暂停手动速度打开存储华兴数控WASHINGF4F3F5F6F8F7ALTF2F1SHIFTZX手脉倍率轴选主轴正冷却开/关主轴点动主轴反主轴停换刀循环启动循环暂停循环取消取消CAN刀补修调坐标偏置刀补/密码ENTERGMDI监控参数N加工程序789R复位TSFSETSETMP/-.0JIK321下页上页XSAVZSAV6541020304050607080900WA-310MWASHIN

5、G华兴数控MEERGENCYSTOP停急夹紧/松开SAVASAVYZA-Z-AXYZAYAY-XX-Y01020304050607080901001101201301401500102030405060708090100110120130140150图1-1310M/Mi面板1.2坐标系规定在数控机床上加工零件时刀具与零件的相对运动必须在确定的坐标系中才能按规定的程序进行加工。为了便于编程时描述机床的运动简化程序的编制方法保证记录数据的互换性数控机床的坐标和运动方向均已标准化。机械工业部于1982年颁布了JB3051-82数字控制机床坐标和运动方向的命名标准其命名原则和规定如下1.2.1相对于

6、静止的工件而运动的原则。这一原则是为了使编程人员能够在不知道是刀具移动还是工件移动的情况下就能够依据零件图纸确定机床的加工过程。1.2.2标准坐标系的规定标准坐标系是一个右手直角坐标系。如图1-2所示。这个坐标系的各个坐标轴与机床主要导轨相平行。1.2.3机床上坐标轴正方向的规定机床某一轴的正方向是增大刀具和工件距离的方向。具图1-2右手直角坐标系南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-3体说明如下1.2.3.1Z轴标准坐标系中与机床平行的主轴的轴为Z轴。铣床上主轴为带动刀具旋转的轴。从工件到刀架的方向定为Z轴正向。1.2.3.2X轴一般情况下X轴定为水平方向。刀具旋转的机床Z轴为水平朝Z轴负

7、方向看时X轴正向应指向右方。Z轴为垂直单立柱机床从机床的前面向立柱看时X轴正向应指向右方。Z轴为垂直龙门式机床从主要主轴向左手立柱看时X轴正向应指向右方。1.2.3.3Y轴Y轴正向应由右手坐标系确定。1.2.4机床参考点机床参考点也称机械零点它是指X、Y、Z、A四个方向沿正向移动到接近极限位置感应到该方向参考点开关时所决定的位置。一台机床是否有回参考点功能取决于机床制造商是否安装了参考点开关也称机械原点开关。1.2.5工件坐标系用于工件加工的坐标系叫做工件坐标系工件坐标系由用户预先设定。加工程序选择在已设定的工件坐标系下进行加工。工件坐标系可以通过修改其坐标原点在机床坐标系中的坐标位置进行设定

8、或修改。97M/310M系统支持用户创建6个工件坐标系G54-G59工件坐标系在机床坐标系中的位置及关系如图1-3所示。工件坐标系的建立和修改见4.7工件坐标系1G54工件坐标系2G55工件坐标系3G56工件坐标系4G57工件坐标系5G58工件坐标系6G59机床零点图1-3工件坐标系南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-41.3系统概述1.3.1系统面板布局要正确操作华兴数控系统必须掌握各种功能的操作方法及所显示的各种信息的含义。数控系统提供的全部操作功能可由键盘操作实现。系统的操作面板如图3-1所示1501401301201101009080706050403020100150140130

9、1201101009080706050403020100-YX-XYAYXYZA-A-ZAZYSAVASAV夹紧/松开急停POTSYCNEGREEM华兴数控WASHINGWA-310M0908070605040302010456SAVZSAVX上页下页123KIJ0.-/PMSETSETFST复位R987程序加工N参数监控MDIGENTER刀补/密码坐标偏置刀补修调CAN取消循环取消循环暂停循环启动换刀主轴停主轴反主轴点动冷却开/关主轴正轴选手脉倍率XZSHIFTF1F2ALTF7F8F6F5F3F4WASHING华兴数控存储打开手动速度程序暂停S1S2S35213467891011图3-13

10、10M/Mi主面板图1U盘及串口接入2液晶显示屏3主功能键区4编辑键区5子功能键区6手动脉冲发生器7进给倍率拨段开关8主轴倍率拨段开关9副面板键区10急停按钮11外接启动/暂停1.3.2按键分类及定义华兴数控系统按键按功能不同分为:主功能键、子功能键也称F功能键、编辑键和副面板操作键几类。其在操作面板上的布局如图3-1所示。1.3.2.1主功能键盘区主功能键盘区包括、五个键用于选择系统的五大主功能表1-1主功能键盘区按键说明按键符号说明PRGRM程序程序用户加工程序管理用于创建、修改、保存以及输入输出用户加工代码等操作。南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-5OPERT加工加工机床操作实现对

11、机床的各种操作功能。PARAM参数参数参数设置用于设置各种与机床、数控系统以及驱动器有关的参数。U盘插入U盘与控制系统交换加工程序或参数文件。RESET复位复位软复位。取消当前正在执行的操作关冷却液主轴以及刀具输出信号。注在U盘及串口接入区有一个硬件复位按钮当您的系统出现异常时可用此按钮进行复位。1.3.2.2子功能键盘区位于液晶屏的下方实现在各主功能界面下选择相应子功能的操作子功能键盘区也称F功能键盘区为表述一致我们以F功能键盘区代替子功能键盘区F功能键代替子功能键来表达。F功能键共有10个分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8以及SHIFT和ALT键。F1F8功能键所代表的功

12、能随选择的主功能不同而变化其功能对应于显示界面中按钮菜单的功能用于在主功能界面下选择相应的子功能。SHIFT键和ALT键用于F功能键的扩展。表1-2子功能键盘区按键说明按键SHIFTALT符号SHIFTF1F2F3F4F5F6F7F8ALT1.3.2.3编辑键盘区提供编辑加工代码以及设置修改各种参数值所需的按键编辑键包括GMFXYZAIKN/字母键012359数字键空格键负号键.小数点键等号键编辑键中一些键为功能复用键系统根据当前状态进行复用。比如在程序编辑状态下“G”键的功能是在当前光标处显示出“G”字符而在操作加工主界面下“G”键的功能是进入MDI方式而并不显示“G”字符。表1-3编辑键盘

13、区按键说明按键符号说明GP字母键。有GMFSTXZIKPLDJNUWR南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-609数字键。有0123456789ENTERENTER回车键在文件编辑界面下产生新行在其他状态下表示当前输入结束上页下页翻页键对程序名列表、程序内容或参数显示等界面进行上一页面或下一页面内容显示。上、下、左、右方向键XSAVXsav保存当前编程坐标系X轴数值作测定刀具补偿值参数SAVYYsav保存当前编程坐标系Y轴数值作测定刀具补偿值参数ZSAVZsav保存当前编程坐标系Z轴数值作测定刀具补偿值参数SAVAAsav保存当前编程坐标系A轴数值作测定刀具补偿值参数FSETFset手动设置

14、进给速度SSETSset手动设置主轴转速MDIGGmdi在文件编辑或字符输入状态下表示输入显示“G“字符在OPERT主功能界面下表示进入MDI方式输入状态调节液晶显示屏的亮度取消CAN/CAN清除报警栏的错误信息刀补修调快速进入刀补修调操作坐标偏置坐标偏置。编程坐标系工件坐标系和机床坐标系同时偏置刀补/密码快速进入刀补操作参数修改时进入密码输入南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-7打开存储当系统处于程序管理或参数管理主功能界面时按此键表示保存当前程序、系统参数、刀具参数、机床参数等文件。当系统处于加工状态时按此键表示调用用户程序当前界面弹出程序名列表和程序名输入框在程序名输入框输入程序名并

15、按回车表示调用该程序。表1-4副面板键盘区按键说明按键符号说明主轴顺时针旋转执行M03主轴逆时针旋转执行M04关主轴停止旋转执行M05主轴点动。按下该键时主轴顺时针转动松开时主轴停止转动进给升进给升进给升动态调节进给倍率进给降进给降进给降动态调节进给倍率主轴升主轴生主轴升动态调节主轴倍率仅在主电机变频调速时有效主轴降主轴降主轴降动态调节主轴倍率仅在主电机变频调速时有效冷却开/关冷却液开/关控制换刀单步换刀。每按一次系统按顺序换下一把刀。润滑润滑打开/关闭润滑。夹紧/松开夹紧/松开主轴夹紧/松开手动速度手动速度手动速度在F100、F600、F1500快速切换轴选选择手轮方式下进给控制的机床运动轴

16、。手脉倍率设定手轮脉冲倍率设定范围1、10、100循环取消循环取消循环取消终止当前程序的自动循环加工操作只有系统处于循环暂停进给保持状态时该按键才有效循环暂停循环暂停进给保持系统暂停执行当前程序直到用户按循环启动继续执行后续程序段或按循环取消终止本次自动循环操作南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-8程序暂停程序暂停与循环暂停相比系统多了关主轴的操作直到用户按循环启动继续执行后续程序段或按循环取消终止本次自动循环操作循环启动循环启动循环启动用于启动当前程序的加工执行。在OPERT主功能界面下若用户已选择好待加工的程序在“自动”子功能下按此键即开始进行当前程序的加工。X手动X正向进给-X手动X

17、负向进给Y手动Y正向进给-Y手动Y负向进给Z手动Z正向进给-Z手动Z负向进给A手动A正向进给-A手动A负向进给手动快速进给选择键。在非模态情况下位参数20号的第六位为0时与手动进给键中的任一键同时按下机床进行快速移动移动速度由10号系统参数设定在模态情况下位参数20号的第六位为1时每按一次手动快速键系统切换一次加速状态比如上电时为非加速模式按手动进给键时系统进行快速移动若再按一次手动快速键则回到手动速度来运动。0102030405060708090100110120130140150进给升/降在自动、手动下动态调节进给速度FS3S2S101020304050607080901001101201

18、30140150主轴升/降在自动、手动下动态调节主轴转速S仅在主电机变频调速时有效南京华兴数控产品说明书第一章系统概述1-91.4开机第一次开机前应检查系统外观是否有明显异常电源连接是否有误到开关电源接头是否有脱落确认无误后方可通电。系统的动力来源为三芯电源插头引入单相220V/50Hz交流电接地线接大地。本系统进行必要的参数校验后若正常完成则系统显示版本信息以及开机界面如图3-2所示。系统的开机界面也可由用户定做用户自行设计的640480点阵图像BMP位图通过用户界面更新下载到系统中升级成功后每次开机就将显示用户界面具体参见附录系统升级。若想直接开机进入操作主界面而不显示开机画面请将17号系

19、统参数设为2。开机时屏幕亮度由29号系统参数指定。系统上电流程如图3-3所示。至此系统启动完毕开始正常工作了。延时111号系统参数设定的时间111号系统参数0开机开113号系统参数定义的继电器给驱动器上电112号系统参数0延时112号系统参数设定的时间发ENABLE信号给驱动器驱动器READY检测刀号启动完成YNYNNY无刀号显示“ERR06”有图3-3系统启动过程南京华兴数控产品说明书第二章编程2-1第二章编程2.1程序段格式所谓程序段格式是指程序段书写规则它包括数控机床要执行的功能和执行该功能所需的参数一个零件加工程序是由若干程序段组成每个程序段又由不同的功能字组成系统常用的功能字如下机能

20、地址范围意义程序号P、N199指定程序号子程序号顺序段号N00009999程序段号准备机能G0099指令动作方式坐标字X、Z、I、K、R、L0.00199999.999运动指令坐标、圆心坐标、螺距、半径、循环次数进给速度F16000mm/min进给速度指令主轴机能S05000RPM主轴转速指令刀具机能T18刀具指令辅助机能M099辅助指令本系统不要求每个程序段都具有上面这些指令但在每个程序段中指令要遵照一定格式来排列。每个功能字在不同的程序段中可能有不同的含义详见具体指令。系统采用可变程序段格式所谓可变程序段格式就是程序段的长度随字数和字长的变化而改变。一个程序段由一个或多个程序字组成。程序字

21、通常由地址字和地址字后的数字和符号组成例如这种程序字格式以地址功能字为首后跟一串数字组成若干个字构成一个程序段。在上一程序段已写明而本程序段里不发生变化的那些字仍然有效可以不再重写。尺寸字中可只写有效数字不规定每个字要写满固定数。例如N0420G03X70Y-40I0J-20F100上段程序中N、G、X、Y、I、J、F均为地址功能字N程序段号G03准备功能也可写成G3XYIJ坐标地址F进给量quotquotquot-quot表示符号03、70、-40、0、-20、100为数据字在程序段中表示地址功能的英文字母可以分为尺寸字地址和非尺寸字地址尺寸字地址用以下字母表示X、Y、Z、I、J、K、R、非

22、尺寸字地址用以下字母表示N、S、T、G、F、M、P、L一个完整的程序由程序名、程序段号和相应的符号组成请看如下程序程序名P12N0010G00Z2X46.3数据字数字符号负号地址功能字南京华兴数控产品说明书第二章编程2-2N0020S1200M03N0030G01Z-1F300N0040G91X20Y20N0050X30Y10N0060X30N0070G03X15Y15I0J15N0080G02X15Y15I15J0N0090G01Y10N0100X-5N0110G02X-30Y0I-15J0N0120G01G90X20Y20N0130X0Y0N0140G01Z5N0150M02在通常情况下一

23、个程序段是零件加工的一个工步数控程序是一个程序段语句序列贮存在存储器里。加工零件时这些语句从存储器里整体读出并一次性解释成可执行数据格式然后加以执行。程序段号用来标识组成程序的每一个程序段它由字母N后面跟数字00009999组成程序段号必须写在每一段的开始可使用段号自动生成器产生段号。见程序编辑功能在一个程序中程序段号可以采用00009999中的任意值但各程序段号原则上应按其在程序中的先后次序由小到大排列。为了便于在需要的地方插入新的程序段建议在编程时不要给程序段以连续序号如果在CNC面板上进行编程建议程序段以10为间隔进行编号这样便于插入程序时赋予不同段号。2.2准备功能G功能准备功能用字母

24、G后跟两位数来编程G功能也称G指令用来定义轨迹的几何形状和CNC的工作状态。任何一种数控装置其功能均包括基本功能和选择功能两大部分。基本功能是系统必备的功能选择功能是供用户根据机床特点和用途选择的功能编程时一定要先看懂机床说明书之后才能着手编程。机床可根据数控系统的功能来配置控制功能即机床不一定能实现数控系统的全部功能。本数控系统的全部G功能如下模态G00快速定位模态G01直线插补模态G02顺时针圆弧插补或螺旋线插补模态G03逆时针圆弧插补或螺旋线插补G04延时G09伺服准停到位G11程序块沿Y轴镜像G12程序块沿X轴镜像G13程序块以原点镜像加工模态G17选择XOY平面模态G18选择XOZ平

25、面模态G19选择YOZ平面G20子程序调用G22子程序定义南京华兴数控产品说明书第二章编程2-3G24子程序定义结束返回调用程序G25跳转加工G26转移加工G27无限循环模态G30放大/缩小倍率取消模态G31放大/缩小倍率定义模态G40取消刀具半径补偿模态G41左刀具半径补偿模态G42右刀具半径补偿模态G43建立刀具长度补偿模态G44撤消刀具长度补偿模态G47短直线速度自动过渡模态G48取消短直线速度自动过渡模态G54G59工件坐标系选择模态G73高速深孔加工循环模态G74返回机床参考点机械原点模态G75返回对刀点模态G76从当前位置返回程序零点模态G78精镗循环模态G81中心孔钻孔循环模态G

26、82带停顿的中心钻孔循环模态G83深孔加工循环模态G84公制刚性攻丝循环模态G85英制刚性攻丝循环模态G86镗孔循环自动返回模态G87反镗循环模态G88镗孔循环手动返回模态G89带停顿的镗孔循环模态G90绝对值方式编程模态G91增量值方式编程G92设定工件座标系P参变量赋值注意所谓模态当该G功能被编程后它一直维持有效直至被相同性质的另一模态功能所取代。下面对以上G功能作详细说明。2.2.1G00快速定位格式G00X_Y_Z_说明1所有编程轴分别以06号09号系统参数所定义的速度移动当某轴走完编程值便停止而其他轴继续运动。2不运动的坐标无须编程。3目标点的坐标值可以用绝对值也可以用增量值小数点前

27、最多允许6位数包括符号位小数点后最多允YAB10起点10150170X150图2-1G00指令应用南京华兴数控产品说明书第二章编程2-4许3位正数可省略quotquot号该规则适用于所有坐标编程。4G00编程时也可以写作G0例1如图2-1所示其程序为绝对值方式编程G00X170Y150.增量值方式编程G91G00X160Y140在执行G00指令的过程中刀具的运动轨迹可能为一折线如图2-1中刀具先是X和Y同时快速移到A点然后X向再快速到B点。所以在使用G00编程时要注意刀具是否与工件或夹具发生干涉以免引起碰撞。2.2.2G01直线插补格式G01X_Y_Z_F_G01X_Y_F_G01Y_Z_F_

28、说明1每次加工开始自动处于G01状态。2不运动的坐标可以省略。3目标点的坐标可以用绝对值或增量值书写。4G01加工时其进给速度按所给的F值运行F16000mm/min。5G01也可以写成G1。例1图2-2所示轨迹程序如下绝对值方式编程G01X210Y120F150增量值方式编程G91G01X194Y104F1502.2.3G02顺圆插补格式G02X_Y_I_J_F_G02X_Y_R_F_说明1X、Y在G90时圆弧终点坐标是相对编程零点的绝对坐标值。在G91时圆弧终点是相对圆弧起点的增量值。无论G90、G91I和J均是圆心相对圆弧起点的坐标值I是X方向值、J是Y方向值。圆心坐标在圆弧插补时不得省

29、略除非用R圆弧半径编程。2G02指令编程时可以直接编过象限圆整圆等R编程不能用于整圆。注过象限时会自动进行间隙补偿如果参数区未输入间隙补偿或参数区的间隙补偿与机床实际反向间隙相差悬殊都会在工件上产生明显的切痕。3整圆不能用R编程。4R为圆弧的半径。R为带符号数“”表示圆弧角小于或等于180“”表示圆弧角大于180。5G02也可以写成G2。6XOY、ZOX、YOZ平面内的圆弧无须定义插补平面G17、G18、G19。例1加工图2-3a圆弧程序如下绝对值方式G90G02X58Y50I10J8F150圆心坐标编程Y12016起点目标点16210X图2-2G01指令应用a图2-3G02指令应用bc南京华兴数控产品说明书第二章编程2-5G90G02X58Y50R12.81F150半径R编程增量值方式G91G02X18Y18I10J8F150圆心坐标编程G91G02X18Y18R12.81F150半径R编程例2加工图2-3b程序如下gt180?圆弧绝对值方式G02X42Y20I8J18.76F50圆心坐标编程G02X42Y20R20.40F50半径R编程增量方式G91G02X12Y38.76I8J18.76F50圆心坐标编程G91G02X12Y38.76R20.40F50半径R编程例3加工图2-3c程序如下整圆编程加工右.