第一章數(shù)控系統(tǒng)簡介

控系統(tǒng)簡介數(shù)控系統(tǒng)介紹本實(shí)訓(xùn)室配備有華中Ⅰ型車削、銑削數(shù)控系統(tǒng)的模擬軟件以及對應(yīng)的硬加密狗，SIENUMENS810D銑加工中心數(shù)控系統(tǒng)。第壹節(jié)華中Ⅰ型車削數(shù)控系統(tǒng)華中Ⅰ型車削數(shù)控系統(tǒng)是(HCNC—1T)有限X公司研制開發(fā)出來的。在保證系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上，為用戶提供了壹個簡捷、方便的操作平臺。1.1.1CNC結(jié)構(gòu)圖1.1數(shù)控教學(xué)型車床系統(tǒng)框圖CNC結(jié)構(gòu)如圖1.1所示：說明：①系統(tǒng)用中文CRT顯示，具有很好的人——機(jī)界面。②3.5英寸軟盤可用于保存或調(diào)入加工程序。③通訊接口可用于系統(tǒng)集成化、聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)輸入、輸出、遠(yuǎn)程診斷等。④標(biāo)準(zhǔn)面板包括CRT/MDI面板和操作面板。⑤系統(tǒng)采用實(shí)時多任務(wù)的管理方式，能夠在加工的同時進(jìn)行其他操作。１．系統(tǒng)啟動步驟⑴打開電柜開關(guān)⑵打開計(jì)算機(jī)開關(guān)⑶開始自檢且由電子盤引導(dǎo)系統(tǒng)，進(jìn)入DOS或WINDOWS工作環(huán)境。⑷執(zhí)行CNC.EXE文件，系統(tǒng)顯示如圖1.2所示圖1.2系統(tǒng)上電屏幕顯示１.１.２系統(tǒng)通電后的屏幕說明⑴系統(tǒng)通電后，系統(tǒng)的屏幕顯示如圖1.2所示。⑵工作方式：顯示系統(tǒng)目前的運(yùn)行方式，如：自動運(yùn)行、回零功能、手搖進(jìn)給、MDI功能、手動操作、步進(jìn)功能等。⑶運(yùn)行狀態(tài)：表示在不同的工作方式下有不同的運(yùn)行狀態(tài)，如：自動方式的狀態(tài)顯示：100%回零方式的狀態(tài)顯示：X軸回零、Z軸回零手搖功能的狀態(tài)顯示：*10X軸進(jìn)給、Z軸進(jìn)給等MDI功能的狀態(tài)顯示：摸態(tài)G00G90G20G99等100%X軸進(jìn)給、Z軸進(jìn)給等步進(jìn)功能的狀態(tài)顯示：*10X軸進(jìn)給、Z軸進(jìn)給等⑷運(yùn)行文件名：顯示自動加工的文件名，如：O2000表示該文件被讀入運(yùn)行⑸O.N索引：顯示自動運(yùn)行中的O代碼和N代碼⑹P.LPL（調(diào)用次數(shù)）代碼⑺M.TM（輔助功能為倆位）代碼和T（刀具號為四位）代碼⑻機(jī)械坐標(biāo)：顯示從伺服單元反饋的坐標(biāo)信息⑼F1圖1.3菜單結(jié)構(gòu)單１.１.３系統(tǒng)的菜單功能介紹該系統(tǒng)的菜單共分為4級，分壹級主菜單和三級子菜單，其結(jié)構(gòu)如圖1.3所示⑴第壹級菜單（主菜單）基本功能菜單，如下圖所示：⑵第二級菜單（第壹級子菜單）①自動方式下的子菜單如下圖所示②回零方式下的子菜單如下圖所示③手搖方式下的子菜單如下圖所示④MDI方式下的子菜單如下圖所示⑤點(diǎn)動方式下的子菜單如下圖所示⑥步進(jìn)方式下的子菜單如下圖所示⑶第三級菜單（第二級子菜單）①刀具參數(shù)的子菜單如下圖所示②數(shù)據(jù)設(shè)定的子菜單如下圖所示③零件程序的子菜單如下圖所示④PLC功能的子菜單如下圖所示⑷第四級菜單（第三級子菜單）程序編輯下的子菜單如下圖所示１.１.４手動運(yùn)行此工作方式在調(diào)試機(jī)床及對刀等情況下。１.１.５自動運(yùn)行自動運(yùn)行的操作步驟：⑴在主菜單下選擇“自動運(yùn)行”⑵按（F1▲）鍵顯示其子菜單，選擇加工程序，如加工程序已被選擇，可進(jìn)行④、⑤操作⑶按“內(nèi)存方式，選擇要運(yùn)行的程序⑷按“循環(huán)啟動”⑸當(dāng)運(yùn)行過程中，需要人為退出自動運(yùn)行或需要消除屏幕上的報警信息“是否退出自動運(yùn)行Y/N？，按“Y”鍵表明取消，其他任意鍵表示不取消運(yùn)行。*１.１.６報警信息提示：“#0”：在程序中有錯誤的符號“#1”：在宏程序中括號不配對“#2”：表達(dá)式不對“#3”：沒有等號“#4”：非法變量“#5”：標(biāo)號表滿“#6”：重復(fù)標(biāo)號“#7”：沒有定義的標(biāo)號“#8”：GOTO語句需接標(biāo)號“#9”：在Dom中的m不是數(shù)字或超出范圍“#10”：DO后沒有數(shù)字“#11”：DOWHILE不配對“#12”：太多的WHILE“#13”：ENDmwithoutWHILE“#14”：太多的嵌套“#15”：重復(fù)的DOm“#16”：被零除“#17”：太多嵌套的宏“#18”：空變量被引用“#19”：非法地址被引用“#20”：沒有該G7*功能“#21”：在G71G72G73指令中沒有P地址“#22”：在G71G72G73指令中沒有Q地址“#23”：在G71G72G73指令中P地址指定應(yīng)該在Q地址之前“#24”：內(nèi)存空間不夠“#25”：程序中無M02代碼“#26”：在G02G03指令中半徑太小“#27”：指令速度太大“#28”：X軸正軟極限報警“#29”：Y軸正軟極限報警“#30”：Z軸正軟極限報警“#31”：X軸負(fù)軟極限報警“#32”：Y軸負(fù)軟極限報警“#33”：Z軸負(fù)軟極限報警“#34”：Y軸正超程“#35”：Y軸負(fù)超程“#36”：在G02/G03不能進(jìn)行倒角控制“#37”：倒角量太大“#38”：倒角控制時不能進(jìn)行刀補(bǔ)“#39”：Y軸正超程“#40”：Y軸負(fù)超程“#41”：指令中刀具補(bǔ)償號太大“#42”：指令中刀具號太大“#43”：在G02G03指令中不能有T代碼存在“#44”：急停報警“#45”：X軸正超程“#46”：X軸負(fù)超程“#47”：Z軸正超程“#48”：Z軸負(fù)超程“#49”：主軸報警“#50”：在G02/G03中不能進(jìn)行建立刀補(bǔ)“#51”：在G02/G03中不能進(jìn)行取消刀補(bǔ)“#52”：在G71/G72/G73/G76中不能建立刀補(bǔ)“#53”：刀補(bǔ)的刀具半徑為零“#54”：輪廓半徑太小“#55”：刀具干涉“#56”：伺服故障“#57”：伺服1故障“#58”：伺服2故障“#59”：伺服3故障“#60”：軸1碼盤錯誤“#61”：軸2碼盤錯誤“#62”：軸3碼盤錯誤“#63”：軸1過載“#64”：軸2過載“#65”：軸3過載“#66”：軸1過速“#67”：軸2過速“#68”：軸3過速“#69”：文件太長，用CAM加工方式１.１.７華中數(shù)控系統(tǒng)有限X公司生產(chǎn)的位置伺服單元報警信息軸通信錯誤，//11——18H軸系統(tǒng)硬件故障，//30H軸主回路短路，//31H軸伺服電機(jī)過熱，//32H軸保險絲熔斷，//33H軸直流過電流，//34H軸直流過電壓，//35H軸泵升回路故障，//36H軸控制回路欠壓，//37H軸反饋斷線，//38H軸見門狗叫喚，//39H軸UVW信號不正常，//3AH軸UVW初始定位不正確，//3BH軸伺服單元超速，//40H軸跟蹤誤差過大，//41H軸軟件過熱保護(hù)，//42H軸找不到參考點(diǎn)，//44H軸RAM測試錯誤，//90H軸EPROM測試錯誤，//91H第二節(jié)華中Ⅰ型銑削數(shù)控系統(tǒng)１.２.１系統(tǒng)概述華中Ⅰ型數(shù)控系統(tǒng)是由華中數(shù)控系統(tǒng)有限X公司研制開發(fā)的，基于PC—NC便的操作方式。１．CNC結(jié)構(gòu)CNC結(jié)構(gòu)如下圖1.4所示圖1.4數(shù)控教學(xué)型銑床系統(tǒng)框圖說明：⑴系統(tǒng)用中文CRT顯示，具有很好的人—機(jī)界面。⑵3.5英寸磁盤可用于保存或調(diào)入加工程序。⑶通訊接口可用于系統(tǒng)集成化、聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)輸入、輸出、遠(yuǎn)程診斷等。⑷標(biāo)準(zhǔn)面板包括CRT/MDI面板和操作面板。⑸系統(tǒng)采用實(shí)時多任務(wù)的管理方式，能夠在加工的同時進(jìn)行其它操作。２．操作面板本系統(tǒng)有NC鍵盤和機(jī)床操作面板。NC鍵盤采用計(jì)算機(jī)鍵盤，含義和功能和計(jì)算機(jī)鍵盤基本相同。機(jī)床操作面板如圖1.5所示。圖1.5華中Ⅰ型教學(xué)數(shù)控銑床操作面板電流和機(jī)床坐標(biāo)/工件坐標(biāo)/相對坐標(biāo)。⑺按軟體鍵則進(jìn)入相應(yīng)的畫面。⑻軟體鍵F8、F9在任何畫面中有效。⑼在圖3F1010個軟體鍵變?yōu)槿鐖D4所示。在其它畫面中F10為返回上壹畫面。圖1.6教學(xué)型數(shù)控銑削系統(tǒng)上電屏幕顯示１.２.２系統(tǒng)的菜單功能成功啟動軟件系統(tǒng)后，屏幕將出現(xiàn)系統(tǒng)的壹級菜單，當(dāng)選擇其中的某項(xiàng)功能后，控制系統(tǒng)會顯示該功能下的子菜單。同樣，可根據(jù)該子菜單的內(nèi)容選擇所需功能，該功能的下級菜單將被顯示。若要返回上級菜單，按F10功F8和F9在任何畫面都有效，它們被用于設(shè)置通道及顯示方式、參數(shù)等。菜單結(jié)構(gòu)如圖1.7１．第壹級菜單（主菜單）圖1.7菜單結(jié)構(gòu)圖⑴基本功能⑵擴(kuò)展功能２．第壹級菜單⑴自動方式下的子菜單⑵編輯方式下的子菜單⑶參數(shù)方式下的子菜單⑷MDI方式下的子菜單⑸CAD/CAM子菜單⑹PLC方式下的子菜單⑺故障診斷子菜單３．第三級子菜單MDI運(yùn)行下子菜單１.２.３數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行冀停止１．手動運(yùn)行手動運(yùn)行適用于：手動參考點(diǎn)返回、手動連續(xù)進(jìn)給、解除超程、對刀和調(diào)試機(jī)床等。２．自動運(yùn)行操作步驟：選擇主菜單中的自動加工F1→程序選擇F1→機(jī)床操作面板的方式選擇開關(guān)置于自動加工位置→按下循環(huán)啟動按鈕→自動加工開始。３．自動運(yùn)行的停止在自動運(yùn)行過程中，想人為退出自動運(yùn)行狀態(tài)或屏幕上有報警信息，此時可按“停止運(yùn)行（F7）按鈕，屏幕上提示確認(rèn)信息“是否退出自動運(yùn)行Y/N？，按Y鍵表明取消運(yùn)行，其他鍵不取消運(yùn)行。４．程序校驗(yàn)操作步驟：選擇主菜單中的自動加工F1→程序選擇F1→程序校驗(yàn)F3→顯示方式F9→機(jī)床操作面板的工作方式選擇開關(guān)置于自動加工位置→機(jī)床鎖住、Z軸鎖住、MST鎖住→按下循環(huán)啟動按鈕→程序校驗(yàn)開始。１.２.４程序編輯程序管理包括對加工程序的編輯、拷貝、刪除、改名等操作。若編輯區(qū)已經(jīng)有程序，則在正文窗口顯示正在編輯的程序，此時允許對該程序進(jìn)行編輯。若編輯區(qū)沒有程序，則操作步驟如下：選擇主菜單中的程序編輯F2→文件管理F1選擇所需的程序文件，系統(tǒng)將該程序調(diào)入編輯區(qū)，即可進(jìn)行有關(guān)的編輯操作。１.２.５安全防護(hù)及報警處理１．故障診斷選擇主菜單基本功能中的“擴(kuò)展功能”F10→故障診斷F4在故障診斷子菜單中有“報警顯示”F6和“錯誤歷史”F7。２．緊急停止按下機(jī)床操作面板上的“急停按鈕。１.２.６華中數(shù)控銑削系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬熱鍵１．循環(huán)啟動熱鍵：Shift+Shift２．進(jìn)給保持：Ctrl+Alt３．急停：ScrollLock４．復(fù)位：Ctrl+Alt+Shift５．單段/自動：CapsLock６．退出數(shù)控系統(tǒng)：Alt+X第三節(jié)SINUMERIK810D數(shù)控系統(tǒng)XH714立式加工中心，主要用于中、小型模具及復(fù)雜異型零件的加工，可自動銑削平面、槽、斜面及各種復(fù)雜曲線，也可進(jìn)行鉆孔、鉸孔、擴(kuò)孔、鏜削等加工。機(jī)床配備了SIEMENSX公司的SINUMERIK810D數(shù)控系統(tǒng)，主軸可實(shí)現(xiàn)50—4500rpm的無級調(diào)速。SINUMERIK810D數(shù)控系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)有：在SINUMERIK810DNC控制集成在壹塊模塊上。采用32bit的微處理器，實(shí)行CNC控制。NURBS高級插補(bǔ)三軸聯(lián)動控制（3最小輸入單位：0.001mm或0.0001inch最大指令值：+/-9999.99mm參考點(diǎn)返回刀具長度及半徑補(bǔ)償英/公制轉(zhuǎn)換刀具偏置量寄存反向間隙及螺距誤差補(bǔ)償直線及多象限圓弧插補(bǔ)增量運(yùn)行測量回路波形檢查機(jī)床剛性檢測RS-232通訊接口固定循環(huán)及自動子程序多種語言轉(zhuǎn)換等。驅(qū)動單元：SIEMENS611A驅(qū)動器伺服電機(jī)：最大扭矩：11Nm（X、Y16Nm（Z軸）額定電流：8.3A輸入電壓：270V額定轉(zhuǎn)速：3000RPM1.3.1SINUMERIK810D數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)SINUMERIK810D數(shù)控系統(tǒng)連線，如圖1.8所示。圖3.1SINUME圖1.8SINUMERIK810D數(shù)控系統(tǒng)1.3.2操作面板簡介1.3.2.1超薄操作面板OP031上的鍵功能，如圖1.9所示。圖1.9OP031操作面板及加工控制面板Ａ．顯示器1．加工區(qū)域鍵Ｂ．?dāng)?shù)字字母鍵２．返回鍵Ｃ．輸入修改及光標(biāo)控制鍵３．水平軟鍵盤Ｄ．加工控制面板４．?dāng)U展功能鍵（主菜單）５．區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵６．垂直軟鍵盤1.3.2.2OP031操作面板上的加工鍵定義⑨*圖1.10銑削加工中心加工控制面板SIEMENS標(biāo)準(zhǔn)加工控制面板，有如圖1.10所示操作控制功能。１．急停按鈕在如下情況下按下此紅色鍵：人的生命受到危險。設(shè)備和工件受到危險。注：急停按鈕將導(dǎo)致所有的驅(qū)動元件停止動作。２．操作方式和加工功能當(dāng)你按下了壹個“操作方式鍵，那么對應(yīng)的操作方式將會替代之前選定的操作方式。激活的工作方式將以LED顯示。手動：機(jī)床的點(diǎn)動控制方法：使用方向鍵控制軸連續(xù)移動；使用方向鍵控制軸增量移動；手輪控制移動．ＭＤＡ（手動輸入／自動運(yùn)行）手動數(shù)據(jù)輸入，自動運(yùn)行經(jīng)過操作面板輸入程序段，且通過機(jī)床執(zhí)行這些程序段或程序段系列。自動控制機(jī)床自動執(zhí)行程序。３．步進(jìn)方式移動手輪進(jìn)給調(diào)速鍵手輪進(jìn)給調(diào)速步進(jìn)值:１，10，100，1000，10000/刻度加工功能示教功能斷點(diǎn)返回回參考點(diǎn)４．程序控制NC停止按下該鍵時，正在執(zhí)行的零件程序?qū)粧炱?，對?yīng)的LED指示燈亮。在此之后，按下“NC啟動，程序?qū)^續(xù)執(zhí)行。NC啟動對應(yīng)的LED指示燈亮。單段執(zhí)行準(zhǔn)許操作者壹段接壹段地執(zhí)行零件程序，當(dāng)單段執(zhí)LED亮。復(fù)位按下該鍵時：正執(zhí)行的零件程序?qū)粡U除。通道顯示狀態(tài)將會切換到“Reset”。５．快移方向鍵（銑床用坐標(biāo)軸選擇鍵）軸選擇鍵選擇對應(yīng)的X、Y、Z、…、9軸方向選擇按“+”向坐標(biāo)軸正方向移動。按“-”向坐標(biāo)軸負(fù)方向移動?？焖冱c(diǎn)動按下該鍵和方向鍵６．主軸控制主軸速度倍率旋鈕通過該旋鈕，能夠改變程序設(shè)定的主軸速度?？刂品秶鸀椋?0%~120%每倆檔之間的增量為：5%主軸停止按下此按鈕時，主軸將會減速直至為零，且且控制面板上，對應(yīng)的LED顯示主軸停應(yīng)用：換刀；調(diào)試過程中輸入S，T，H，M功能等。主軸啟動此按鈕將使主軸開始加速直至規(guī)定的速度，且且控制面板上對應(yīng)的LED顯示主軸啟動。７．進(jìn)給控制進(jìn)給/快進(jìn)倍率控制范圍：編程設(shè)定進(jìn)給速度的0%~120%設(shè)置：0%，1%，2%，4%，6%，8%，10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%，75%，80%，85%，90%，95%，100%，105%110%，115%，120%進(jìn)給停止當(dāng)前程序的執(zhí)行過程將被停止被控制的軸將會停止驅(qū)動LED示器狀態(tài)顯示中將會顯示“FST”（FeedStop應(yīng)用：換刀；在“MDA”時，處理程序段檢測到了錯誤。進(jìn)給啟動零件程序從指針?biāo)诔绦蚨卫^續(xù)往后執(zhí)行；進(jìn)給速度逐漸加速至程序定義的速度值；進(jìn)給啟動壹經(jīng)采納，對應(yīng)的LED將會被點(diǎn)亮。８．鑰匙開關(guān)９．機(jī)床生產(chǎn)廠家定義鍵功能區(qū)域啟動冷卻液關(guān)閉冷卻液刀庫逆時針旋轉(zhuǎn)按下此按鈕，從工作臺向主軸方向觀察，主軸逆刀庫順時針旋轉(zhuǎn)按下此按鈕，從工作臺向主軸方向觀察，主軸順主軸夾頭完成刀具夾緊動作配合“刀具放松”鍵進(jìn)行手動換刀。主軸夾頭松開對主軸刀具的夾緊具松開下落時損壞工作臺和刀具。軟件限位設(shè)定的的取消對機(jī)床的報警信息作出處理之后進(jìn)行回答使用它能夠清除壹些報警信息。報警號以“7必須按照應(yīng)答提示停機(jī)處理。1.3.2.3OP31操作面板上操作鍵盤的鍵功能通道切換存在幾個通道的時候，利用它在通道之間切換。報警應(yīng)答使用它能夠清除壹些報警信息。幫助信息調(diào)用和當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)連的文件和信息。選擇窗口在同時存在幾個窗口時，選擇所需要的窗口。移動光標(biāo)向上下左右移動光標(biāo)。翻頁鍵向上/下翻頁刪除字符從右往左刪除字符空格選擇鍵/觸發(fā)鍵編輯/撤消編輯鍵行結(jié)束輸入鍵鍵名切換1.3.3圖形用戶界面1.3.3.1軟鍵盤和屏幕布局如圖1.11所示。圖1.11SINUMERIK810D操作面板１操作區(qū)域顯示2通道狀態(tài)3程序狀態(tài)4通道和工作方式組5報警和提示行6工作方式顯示7程序名8通道操作信息9通道狀態(tài)顯示10擴(kuò)展指示11工作窗口，加工信息顯示12帶用戶信息的對話行13聚焦框14水平方向軟鍵菜單欄