华中数控车床范文

华中数控车床范文（精选10篇）

华中数控车床 第1篇

数控车床虽然加工柔性比普通车床优越, 但单就某一种零件的生产效率而言, 与普通车床还存在一定的差距。因此, 提高数控车床的效率便成为关键, 而合理运用编程技巧, 编制高效率的加工程序, 对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

1 合理设置循环起点

华中世纪星数控车床共有二根轴, 即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点, 各刀接近棒料时, 坐标值减小, 称之为进刀;反之, 坐标值增大, 称为退刀。当退到刀具开始时位置时, 刀具停止, 此位置称为循环起点。循环起点是编程中一个非常重要的概念, 每执行完一次自动循环, 刀具都必须返回到这个位置, 准备下一次循环。因此, 在执行程序前, 必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而, 循环起点的实际位置并不是固定不变的, 编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整循环起点的位置, 缩短刀具的空行程。从而提高效率。

2 减少刀具空行程

在华中世纪星数控车床中, 刀具的运动是依靠步进电动机来带动的, 尽管在程序命令中有快速点定位命令G00, 但与普通车床的进给方式相比, 依然显得效率不高。因此, 要想提高机床效率, 必须提高刀具的运行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回循环起点所运行的距离。只要减少刀具空行程, 就可以提高刀具的运行效率。 (对于点位控制的数控车床, 只要求定位精度较高, 定位过程可尽可能快, 而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。) 在机床调整方面, 要将刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。在程序方面, 要根据零件的结构, 使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散, 在很接近棒料时彼此就不会发生干涉;另一方面, 由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化, 必须在程序中对刀具的循环起点位置进行修改, 使之与实际情况相符, 与此同时再配合快速点定位命令, 就可以将刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。

3 平衡刀具负荷, 减少刀具磨损

由于零件结构的千变万化, 有可能导致刀具切削负荷的不平衡。而由于自身几何开头的差异导致不同刀具有刚度、强度方面存在较大差异, 例如:正外圆刀与切断刀之间, 正外圆刀与反外圆刀之间。如果在编程时不考虑这些差异, 用强度、刚度的刀具随较大的切削载荷, 就会导致刀具的非正常磨损甚至损坏, 而零件的加工质量达不到要求。因此编程时必须分析零件结构, 用强度、刚度较高的刀具承受较大的切削载荷, 用强度、刚度小的刀具承受较小的切削载荷, 使不同的刀具都可以采用合理的切割用量, 具有大体相近的寿命, 减少磨刀及更换刀具的次数。

4 参数的选择及对刀的要求

由于不同的刀具加工零件不同的表面, 因而一些参数的设定存在差导师, 合理地设置参数能保证加工顺利进行, 因为对初学者来说, 崩刀事件时常发生, 因此使用外圆车刀时, 主轴转速S3设置在500-600r/m in, 而使用切槽刀时, 主轴转速S应设在300r/m in, 使用螺纹刀时, 主轴转速S应设在300r/min左右, 另外, 对刀的准确性也很重要, 要求任何刀刀尖必须与主轴中心等高。否则, 很容易崩刀。

摘要：提高数控车床的效率便成为关键, 而合理运用编程技巧, 编制高效率的加工程序, 对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

华中数控系统硬件结构介绍 第2篇

华 中数控系统是国内为数不多具有自主版权的高性能数控系统之一，它以通用的工业PC机(IPC)和DOS、WINDOWS操作系统为基础，采用开放式的体系 结构，使华中数控系统的可靠性和质量得到了保证。它适合多坐标(2～5)数控镗铣床和加工中心，在增加相应的软件模块后，也能适应于其它类型的数控机床(如数控磨床、数控车床等)以及特种加工机床(如激光加工机、线切割机等)。

华中数控装置的硬件基本结构，系统的硬件由工业PC机(IPC)、主轴驱动单元和交流伺服单元等几个部分组成。各组成部分介绍如下。

(1)虑线框为一台IPC的基本配置，其中ALL-IN-ONE CPU卡的配置是CPU 80386以上、内存2MB以上、cache 128kB以上、软硬驱接口、键盘接口、二串一并通信接口、DMA控制器、中断控制器和定时器;外存是包括软驱、硬驱和电子盘在内的存储器件。

(2)系统总线是一块由四层印刷电路板制成的无源母板。

(3)单点画线部分是数控系统的操作面板，其中数控键盘通过COM2口直接写标准键盘的缓冲区。

(4)双点画线的模块表示是可根据用户特殊要求而定制的功能模块。

(5)位置单元接口根据伺服单元的不同而有不同的具体实施方案;当伺服单元为数字交流伺服单元时，位置单元接口可采用标准RS232C串口;当伺服单元 为模拟式交/直流伺服单元时，位置单元接口采用位置环板;当用步进电机为驱动元件时(教学数控机床)，位置单元接口采用多功能数控接口板。

(6)光隔I/O板主要处理控制面板上以及机床测量的开关量信号。

华中数控：8型数控系统有重大突破 第3篇

记者求证：记者致电公司证券部，电话一直无人接听。

近日，华中数控（300161）在投资者互动平台上表示，公司不断优化华中8型等系列产品，目前，华中8型数控系统已在3C等领域取得了重大突破，同时，在转型中公司新拓展的机器人业务进展顺利，公司将继续着力于数控技术及公司机器人产品的行业运用，改善经营业绩。

资料显示，华中数控为主要从事中、高档数控装置、伺服驱动装置、数控机床、红外热像仪等产品研发、生产和销售的高科技企业。公司产品主要销售于国内市场，但也有部分出口海外市场，此部分产品占公司营业收入的比重较小。

受种种因素的影响，今年以来公司的业绩亏损依然严重，前三季度实现营业收入3.68亿元，同比下降12.34%，实现净利润净利润：-5223.44万，同比下降4161.10%。公司同时预计，2015年全年归属于上市公司股东的净利润可能为亏损。

值得投资者注意的是，今年上半年，公司与佛山市南海区联华资产经营管理公司拟成立合资公司——佛山华数机器人公司，其中华中数控持股51%。主要生产通用六轴和用于冲压、锻压、搬运的四轴机器人；公司控股子公司上海登奇机电技术公司拟在佛山组建研发制造伺服电机的独资公司——佛山登奇机电技术公司。主要生产为智能制造装备产业配套的伺服电机。

分析认为，佛山市是广东三大装备制造业基地之一，对工业机器人的需求巨大。通过落子佛山，公司既可以受益佛山装备制造业的智能化改造，也能协同深圳子公司，辐射整个广东市场，为公司数控系统、伺服电机、机器人业务提供强大的增长动力。根据公司的目标，一年后两公司合计销售收入可达1.5亿元，三年达产销售收入可达5亿元。

华中数控车床G71指令应用探析 第4篇

关键词：华中数控车床,G71应用,复合循环指令

0前言

伴随计算机技术的发展, 各种自动编程软件不断出现, 为数控加工带来极大便利, 但手工编程由于其编程方便快捷, 针对性强, 对一些形状相对简单, 工艺不太复杂的零件, 具有一定优势, 所以在现今数控加工当中中仍占有重要地位。内 (外) 径粗车复合循环指令G71指令在编程中经常使用到, 它可以简化程序, 优化加工方案, 但G71指令中代码和需要注意的事项较多, 在学习过程中不容易理解掌握, 尤其在实践过程中, 如果出现运用错误, 不但不能保证工件的公差工尺寸和其他技术要求, 还可能会出现撞刀, 引发安全事故。所以有必要对数控车床G71指令的编程方式进行探讨与分析, 下面就以华中数控车床为例, 讨论该指令在数控车床加工中的应用。

1 G71指令的格式及代码含义

G71是内 (外) 径粗车复合循环指令。数控车床在车削加工圆棒料或在加工余量比较大的情况下使用, 要求外形尺寸单一变化。G71有两种情形的格式:

1.1 无凹槽加工时

格式:G71 U ( (35) d) R (r) P (ns) Q (nf) X ( (35) x) Z ( (35) z) F (f) S (s) T (t) ;

参数说明:

△d:切削深度 (每次切削量) , 指定时不加符号。

r:每次退刀量;

ns、nf:分别指精加工路径中第一程序段和最后程序段的顺序号;

x、z:分别指x、z方向精加工余量;

f、s、t:粗加工时G71中编程的f、s、t有效, 而精加工时处于ns到nf程序段之间的f、s、t有效。

1.2 有凹槽加工时

格式:G71 U ( (35) d) R (r) P (ns) Q (nf) E (e) F (f) S (s) T (t) ;

参数说明:

e:精车余量, 其为X轴方向的等高距离;外径切削时为正, 内径切削时为负。

2 G71指令使用时常见问题分析

(1) 指令使用不当, G80、G71、G72、G73应用范围问题。G71是外圆粗车循环, 它和G80外圆切削单一循环的区别是:G80全称是外圆切削单一循环, 它的走刀轨迹是可细分为4个加工步骤的单一循环, 如果工件加工余量较大, 就需多次调用, 重复加工, 使编辑的程序变得异常复杂。G71指令可以看做多个G80指令的复合, 可以自动通过数控系统内部计算, 通过加工余量和设定的背吃刀量计算出需要循环的次数, 自动进行加工, 并且可以在最后一次进到过程中进行精加工。G72是端面切削复合循环, 它和G71是内 (外) 径粗车复合循环指令最大区别在于走刀路径不同, G72主要平行于X轴, G71主要平行于Z轴, 所以G72一般适用于径向大于轴向的零件, 如盘类零件, 而G71一般适用于轴向大于径向的零件, 如长轴累零件。G73指令全称为:封闭切削循环指令, 它与G71的区别主要也在刀具的运行轨迹上, G71指令的刀具的运行轨迹只能是一直呈上升趋势或者一直呈下降趋势, 而G73指令的刀具的运行轨迹可以是起伏”的曲线。

(2) 指令中参数设置问题。华中车床数控系统中内 (外) 径粗车复合循环指令G71本身包含粗车与与精加两个部分, 这点与其他数控系统如FANUC数控系统有着很大不同。FANUC数控系统中, G71与G70总是成对并同时使用, G71在前, G70紧随其后, 两者的参数设置T、S、F不同, G71是粗车G70为精车。而华中车床数控系统中内 (外) 径粗车复合循环指令G71粗车和精车的切削参数均在置于G71指令段内, 在精加工工件轮廓的程序段 (ns-nf) 内为精加工, 其他为初加工。精加工和粗加工时的切削参数均需要特别指定, 如过将粗加工的F、S、T等切削参数放置于在精加工工件轮廓的程序段 (ns-nf) 内, 在程序后部配套使用精加工循环时, 就会造成精加工切削参数错误, 影响工件加工后的精度和表面粗糙度。

(3) 起刀点和循环起点设置问题。起刀点是刀具开始运行的起点, 可以以是空行程, 而循环起点确定了加工时刀具从何位置开始切削。一般起刀点比循环起点距离工件远些。G71指令从起刀点开始运行, 起刀点一般离工件要有一个合适位置, 否则很可能造成与工件发生干涉, 造成撞刀的严重后果。循环起点是开始切削的点, 每次沿径向进给一个已设定好的背吃刀量, 逐次切削直至完成加工。所以循环起点不能离毛坯太远, 否则切削不到工件, 造成空走刀浪费工时;更不能定在待加工工件以内, 因为在循环结束、刀具返回循环起点时, 有可能使刀具撞击到工件。

3 G71指令在使用时提高加工精度的方法

(1) 刀具补偿。为了得到精确的工件轮廓形状和精度, 在加工过程中需要进行刀具补偿。在控制面板上手工输入刀具补偿值, 使用刀具半径补偿指令。执行刀补指令后, 数控系统便能自动地计算出刀具中心轨迹, 并按刀具中心轨迹运动。即刀具自动偏离工件轮廓一个补偿距离, 从而加工出所要求的工件轮廓。

(2) 刀尖方位的设置。车刀种类和形状多种多样, 同时由于刀架在机床中的安装位置位置也各不相同, 因此决刀尖圆弧所在位置也不尽相同。代表车刀形状和位置的参数输入到数据库中, 以刀尖方位号表示。机床将以刀尖圆弧中心为刀位点进行刀补计算处理。

(3) 建立和取消刀补。G71是内 (外) 径粗车复合循环指令中建立和取消刀补需要在G71循环开始处建立, 在G71循环结束处取消, 否则机床会报警“刀具干涉”。所以, 我们在使用G41/G42时要注意它的建立和取消位置, 刀补的数值, 注意要填写在相应刀具号处。

4 结论

华中数控系统中的G71指令虽然结构比较复杂, 参数设置相对繁琐, 但是认真分析后也是有规律可循, 可以理解掌握的, 本文通过生产加工和教学实践出现的问题, 对G71用法作出一些总结和探讨, 希望能更好地将其应用于生产实践和教学工作, 提高零件加工精度和学习效率。

参考文献

[1]韩鸿鸾, 丛培兰.数控加工工艺[M].人民邮电出版社, 2010.

华中数控车床 第5篇

【关键词】内螺纹磨床；华中HNC-18i；数控改造

1.引言

我公司是专业生产商用车转向器厂家，在数控技术未普及年代，转向器活塞螺母热处理后内滚道磨削，全靠汉江机床厂生产的S7620普通内螺纹磨床进行加工。该设备采用液压与机械联合进给半自动操作模式；进刀和砂轮修整靠手动操作；设备老化后造成磨削尺寸不稳定因素诸多，全靠工人操作经验保证。由于不能进行全自动磨削加工、一人操作一台设备、加工效率又低，不适合公司推行精益生产的一人多机模式，加上设备老化后故障率高，严重制约公司的产能发展，为了提高产品质量，推行精益生产，因此将该设备进行数控化改造迫在眉睫。

2.改造方案确定

S7620普通内螺纹磨床由液压、机械、电气联合控制的半自动内螺纹磨床，电气控制是最典型的继电器接触器控制线路，机床机械结构由径向进给工作台、轴向滑台、砂轮修整三部分组成。

径向进给工作台由砂轮磨头、工作台、丝杠、油缸和操作手柄组成，油缸驱动工作台快速移动和定位，磨削进刀和砂轮修整进刀靠手柄旋转，经过减速机构带动丝杠驱动滑台进行磨削和砂轮修整进刀，该部分结构复杂，零件繁多，空间紧凑，故障率高，维修不方便。由此径向进给工作台的改造方案是去除原来机械机构和液压驱动部分，采用伺服驱动进给，伺服电机转速为2000转/分，传动丝杠采用螺距为5mm高精度滚珠丝杠，移动直线速度最高达10米/分，伺服电机以及高精度滚珠丝杠组合使用的精度和速度完全满足产品磨削工艺和精度的要求。

轴向滑台由车头、滑台、滚珠丝杠副和车头电机组成，车头电机驱动车头旋转，车头通过配比悬挂齿轮同滑台滚珠丝杠连接，来实现磨削工件旋转一周，轴向滑台移动一个螺距的联动，通过滑台行程限位开关控制车头电机正反转，控制工件靠近砂轮磨削和退出磨削，由于改造成本限制，保留该部分经典的机械结构，修复轴向滑台传动精度，将车头驱动方式进行优化，实现螺纹滚道双向磨削，将磨削效率提高一倍。

砂轮修整原来采用金刚笔修整，金刚笔采用摆动方式修整砂轮，由于摆动轨道磨损，每次修整后的砂轮形状同工件螺纹滚道外形难保证一致，该部分改造方案是去除原来的结构，采用成形金刚滚轮修整模式，成形金剛滚轮尺寸参数同工件螺纹滚道一致，经成形金刚滚轮重复修整后的砂轮的外形尺寸可以保持一致性，解决一处尺寸出现不稳定环节。

3.改造方案实施

3.1数控系统以及伺服选型

华中HNC-18i型系统是经济实用型数控系统，可支持2轴联动，可配各种类型的脉冲驱动单元，除标准的操作面板外，还配置32路开关量输入和24路开关量输出接口，另外还配手持单元接口和主轴控制接口，由于机械结构简化后，控制输入输出点数足以满足要求，更加重要的是该系统提供20个断电保存用户宏变量，这是能否作为磨床系统应用的关键点，上述基本功能已经满足该设备数控化改造要求，再加上华中系统厂家的地理位置和显著的服务优势，所以推荐使用华中HNC-18i数控系统。

伺服系统选择松下MINAS A5系列驱动装置以及其对应伺服电机构成，该系统性能稳定、电机体积小、抗干扰能力强、定位精准，为以后的稳定磨削加工提供条件。

3.2砂轮磨头控制

S7620普通内螺纹磨床原来砂轮磨头是普通机械磨头，由于转速固定，随着砂轮磨削修整直径变小后，砂轮线速度也降低，产品磨削后的光洁度下降，并且普通机械磨头在使用后有一定温升，从而导致加工尺寸不稳定。

改造后采用较为先进的水冷式电主轴磨头，功率7.3KW，频率600HZ，转速36000转/分，足以满足所有产品加工转速要求范围，采用7.5KW变频驱动，型号为台达VFD075B43A，砂轮转速由数控系统S指令控制系统主轴接口的0-10V模拟电压输出来控制变频器实现无级变速，砂轮启动停止由M代码控制，具体执行在加工程式中控制，随着砂轮修整直径变小，用户可以直接操作面板主轴速度倍率来调整砂轮转速，改造后既给操作带来方便，又在一个环节消除磨削出现不稳定的因素。

3.3车头旋转速度控制

改造前的S7620普通内螺纹磨床，车头旋转由一台直流电机驱动，电柜内直流电机驱动模块电路老化，故障频繁，转速由面板电位计调整，在磨削过程中需靠手工调节来改变粗磨和精磨的磨削速度。

根据原直流电机的功率和转速值作参考，采用1.5KW普通三相交流电机驱动车头，用一台2.2KW变频器控制电机，型号为台达VFD022B43A，使用此方案对原车头的直流电机的控制做出改造，控制原理图见图1。

改造后的速度控制采用变频器的7段速控制方式来实现多种磨削速度，分别对应频率为10Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、50Hz，系统控制对应的用户自定义M代码分别为M20、M21、M22、M23、M24、M25、M26。

3.4伺服控制

改造后松下MINAS A5伺服驱动由HNC-18i系统控制，伺服电机编码器是2500线，由于HNC-18i系统系统对指令有四细分，驱动器对电机编码器有四倍频，伺服电机旋转一圈，工作台直线移动5mm，数控系统需发送发2500*4*4=40000个脉冲，同时伺服电机编码器通过伺服驱动器反馈2500*4=10000个脉冲到数控系统，外部脉冲当量分子与外部脉冲当量分母之比为坐标轴实际脉冲当量，即每个位置单位所对应坐标轴实际移动距离，即系统电子齿轮比，根据上述数据分析计算，系统电子齿轮比为5000/40000=1/8。

数控系统将发出的脉冲数和返回的脉冲数进行实时监控和跟踪比较，当误差超出一定范围，产生跟踪误差报警，提示用户查找问题，数控系统、伺服驱动和伺服电机之间构成一个闭环控制系统，具有很高的位置精度控制能力。

4.程序设计

4.1磨削過程

机床径向控制采用伺服控制（X轴），轴向采用M代码控制工件左右运动，可以实现在工件两端自动进给的轴向磨削循环。磨削循环过程，执行M35轴向滑台磨削右行后，当砂轮相对移到工件的左端时，X轴进给移动，砂轮前进一个值，执行M36轴向滑台磨削左行后，当砂轮相对移到工件的右端时，X轴进给移动，砂轮前进一个值，在工件运动过程中X轴径向不得进给移动，如此进行粗磨、半精磨、精磨循环后，当磨削余量变为零时，必须执行M34轴向滑台左行，工件远离砂轮后，进行砂轮自动修整，然后进行光磨。

实际使用中，在程序合适位置设置一个选择停M01，方便实现砂轮对刀。当X轴移动到循环磨削起点位置时，执行M01暂停，然后操作者插入手动磨削，根据磨削火花状况，左右调整轴向滑台的位置，使得砂轮在螺纹滚道中间位置，然后再转入自动磨削。

4.2菜单编程

将磨削所需数据用系统断电保存的宏变量表示，编程时，操作者只需把所需数据输入，不需要修改程序。零件变化时，只需改变相关位置数据，实现菜单编程，使得操作更加简单直观。菜单编程界面如表1。

4.3磨削程序

机床磨削程序按照主程序，子程序结构编制。

5.结束语

经过数控化改造后的S7620螺纹磨床，实现自动磨削和砂轮修整，一人多机操作，生产效率高，降低生产成本和设备投资，同时磨削加工产品的质量和设备的运行都非常的稳定可靠，达到预期的改造效果；目前公司10余台早已全部改造完工，最初改造使用至今已近8年，给公司创造巨大的经济效益。据统计，多数转向器生产企业均有此类设备，因此该改造案例在业内具有极大的推广价值。

参考文献

[1]蓝文谨.从螺纹磨床的改造探讨设备改造的途径.设备管理维修，1981（01） .

[2]赵艺兵，高世平.基于西门子802D数控系统的螺纹磨床改造.中国制造业信息化，2007（9）：58-59.

[3]HNC-18i数控系统连接说明书.武汉华中数控股份有限公司.

[4]Panasonic Main A4系列AC伺服驱动器技术资料汇编.松下电器产业株式会社.

[5]赵永强，李志峰，魏伟锋.螺纹磨床CNC砂轮修整器的参数设计.制造业自动化，2012（12） .

[6]VFD-B使用手册.中达电通股份有限公司.

[7]华中数控PLC编程说明书.武汉华中数控股份有限公司.

[8]孙德茂.使用FANUC宏程序编制单轴磨削循环及补偿功能.制造技术与机床，2003（2）：74-76.

作者简介

华中数控车床 第6篇

关键词：数控车床,非圆曲线,宏程序

带螺纹的零件在机械加工行业中是常见的加工任务, 如:螺钉、螺栓等等, 螺纹按照其剖面形状可以分为:三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹和矩形螺纹。近年来, 随着各级数控大赛的举办, 为了考查操作者对宏程序的掌握, 也出现了各种特殊螺纹的加工。这类问题的出现, 集中体现在:120度螺纹、椭圆螺纹等。以图1为例加工M443的120度螺纹, 介绍如何用普通螺纹车刀加工特殊角度的螺纹。

1 编程思路

由于刀具的角度问题, 可借鉴梯形螺纹的车法, 采用左右车削法, 即先车出左边的一半螺旋线再车出右边的螺旋线, 通过X和Z值的控制使之在最高点和最底点的时候重合。详细思路如图2:

图中粗实线为所加工螺纹的剖面形状, 细实线为60度螺纹车刀, 类似于直线插补原理, 通过每一步的小线段最终拟合出所需的直线, 如图所示让螺纹车刀沿着所加工螺旋线的斜率下刀, 一直加工到螺牙深度。

2 程序实现

根据上面的思路具体程序如下:

需要把#1的初始值改为0然后累加至1.5就可加工出右侧螺旋线, 可以完成该螺纹的加工。

3 结束语

通过对工程案例的分析, 采用宏程序编程, 可以解决在工程实际中用普通螺纹车刀加工特殊角度的螺纹, 降低制造成本, 提高加工效率。如果变换成其他角度的螺纹的加工, 只需变化一下其只N10句的自变量与应变量的关系即螺旋线的斜率即可。可见, 在工程实际中用普通螺纹车刀加工特殊角度的螺纹的技术研究, 能够很好解决工程实际问题, 为制造类企业创造更多更大效益。

参考文献

[1]沈旭.浮选技术[M].重庆:重庆大学出版社, 2011.5.

[2]程玉华.西门子S7-200工程应用实例分析[M].北京:电子工业出版社, 2008.1.

[3]《工业自动化仪表手册》编委会.工业自动化仪表手册[M].北京:中国电力出版社, 2008.

华中数控车床 第7篇

数控机床是采用了数字技术的机电一体化加工设备,因其具有加工精度高、生产率高、能加工复杂型面等特点,在机械加工过程中得到了广泛的应用。

由于一般数控系统仅具有直线插补和圆弧插补功能,当其在加工诸如椭圆、抛物线等非圆曲线时仅用普通的编程方法已显得无能为力了。怎样通过合理的算法,利用基本指令来扩展系统的编程指令功能,使得用户仅用一个指令行即可实现相对复杂的加工功能,这一直是系统开发人员的研究课题,也是加工编程人员寻求的目标。华中世纪星数控车床系统以工业PC机为基本硬件支持环境,以DOS操作系统为软件支持环境,实现了一个开放式的数控系统软件平台,提供了一个方便的二次开发环境。尤其是华中数控随售出的数控装置赠送固定循环宏程序的源代码,这为广大编程人员二次开发提供了可能。

2 二次开发技术基础

华中数控车床系统为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能,用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算,此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句,利于编制各种复杂的零件加工程序,减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算,以及精简程序量。

(1)宏变量

一个宏变量由#符号和变量号组成,如#1、#11。

(2)常量

PI:圆周率π;

TRUE:真;FALSE:假。

(3)算术运算符

+,-,*,/。

(4)条件运算符

(5)逻辑运算符

AND,OR,NOT。

(6)函数

SIN,COS,TAN,ATAN,ATAN2,ABS,INT,SIGN,SQRT,EXP。

(7)表达式

用运算符连接起来的常数,宏变量构成表达式。

如175*COS55°表示为:175/SQRT[2]*COS[55*PI/180];

#3*6 GT 14。

(8)赋值语句

格式:宏变量=常数或表达式。

把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。

例如:#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180];#3=124.0。

(9)条件判别语句IF,ELSE,ENDIF

格式1:IF条件表达式

格式2:IF条件表达式

ENDIF

(10)循环语句WHILE,ENDW

格式:WHILE条件表达式

ENDW

华中数控车床系统在调用宏子程序的同时可进行参数传值,G代码在调用宏(子程序或固定循环,下同)时,系统会将当前程序段各字段(A～Z共26字段,如果没有定义则为零)的内容拷贝到宏执行时的局部变量#0～#25中,同时拷贝调用宏时当前通道九个轴的绝对位置(机床绝对坐标XYZ/ABC/UVW)到宏执行时的局部变量#30～#38中。并且还可以通过系统变量#1120～#1145来访问A～Z 26个地址字的模态数据,通过系统变量#1150～#1169来访问0～19组G代码的模态值。

华中数控车床系统中对于每个局部变量,都可用系统宏AR[]来判别该变量是否被定义,是被定义为增量或绝对方式。该系统宏的调用格式如下:

AR[#变量号]

返回:

0:表示该变量没有被定义;

90:表示该变量被定义为绝对方式G90;

91:表示该变量被定义为相对方式G91。

3 椭圆轨迹程序的定制

如果以G83(不能与系统中已有G代码相同)为椭圆轨迹加工的G代码,可以由用户定制椭圆轨迹加工G代码

G83。

其格式如下:

4 椭圆轨迹程序G83的应用

定制好椭圆轨迹程序G83后,把该程序拷贝到华中数控系统安装目录下的BIN文件夹内文件名为STATICCY文件中,就可以象用G80等指令一样调用该指令了。例如:加工如图1所示的零件,可编制程序为:

5 结语

华中数控系统为一开放式数控系统,可以利用该系统的这一特点,开发出诸如椭圆、抛物线、正弦曲线等非圆曲线的加工程序。也可以利用这一特点开发出同一系列零件的加工程序,简化编程量。

参考文献

华中数控发力机器人产业 第8篇

为进一步拓展数控产业链, 华中数控公司全资子公司深圳华中数控有限公司的名称将变更为深圳华数机器人有限公司, 其经营范围增加机器人的研发、生产和销售业务。

华中数控相关负责人表示, 该公司开发工业机器人由来已久, 也具备这方面的核心优势。这次将深圳子公司更名并变更经营范围, 目的就是想加大在这方面的投入力度, 完善公司的产业链条, 尽快把新一代机器人产品推向市场。

经过近二十年发展, 华中数控目前已掌握了多项机器人控制和伺服电机的关键核心技术, 在控制器、伺服驱动器和电机这三大核心部件领域, 均具备了很大的技术优势, 而这也正是工业机器人的几大核心部件, 因此公司能够“顺理成章”地快速切入机器人领域。

华中数控车床 第9篇

一、螺距误差与补偿

一方面, 由于滚珠丝杠螺母副受加工设备精度及加工条件变化的影响, 滚珠丝杠都存在螺距误差;另一方面, 由于数控机床安装时, 丝杠和螺母未能预紧到理想状态, 也会使机床运动部件在工作时不能达到预定的位置而产生误差。通常称此误差为螺距误差。螺距误差的补偿分为实时动态补偿与静态补偿两种方式。

实时动态补偿也称在线补偿, 是借助实时位置检测系统所测得的数值控制机床运动轴定位的控制方法。这种补偿方式可显著提高机床的定位精度, 但对机床系统的要求较高, 机床成本相应增加。

静态均化补偿控制方法, 是事先将螺距误差的补偿值存储在数控系统参数表中, 待补偿值生效后, 数控系统自动将目标位置的补偿值叠加到插补指令上, 实现螺距误差的补偿。

二、激光干涉仪误差测量系统

XL30激光系统使用氦氖激光器, 包含光学镜组和电子线路, 激光光束的稳频、细分和干涉条纹计数。来自XL30激光头的光束进入线性干涉镜, 在此光束被分成两束。一束光称为参考光束, 被引向装在分光镜上的反射镜, 另一束光称为测量光束, 则穿过分光镜到达第二个反射镜。然后, 两束光都被反射回分光镜, 在此它们重新组合并被导回到激光头, 激光头内的探测器监测两束光之间的干涉。

用于测量线性定位精度的线性测量镜组件包括1个分光镜和2个线性反射镜。将其中一个线性反射镜和一个分光镜组合, 便成为一个线性干涉镜组, 它形成激光光束的参考光路, 如图1所示。

在线性测量过程中, 一个光学组件保持静止不动, 另一个光学组件沿线性轴移动。通过监测测量光束和参考光束之间的光路差异的变化, 产生定位精度测量值。它是两个光学组件之间的差异测量值, 与XL激光头的位置无关。此测量值可以与被测机床坐标轴定位系统上的读数比较, 获得坐标轴的精度误差。

通常, 将反射镜设定为移动光学部件, 将干涉镜设定为静止部件。二者可以反过来, 但是最大测量距离将缩短。因此, 在长轴测量时, 通常线性干涉镜静止不动, 而另一个反射镜移动。在短轴测量时, 为了方便可以反置。

三、螺距误差的测量与补偿

以REN ISHAW公司的XL30激光干涉仪, 测量华中HNC-818B数控系统立式加工中心X轴为例, 介绍螺距误差的测量与补偿。

1. HNC-818B系统参数设置

(1) 与X轴螺距误差补偿相关参数设置。开机进入HNC-818B数控系统参数设置界面后, 选择软键“系统参数”, 将光标移动到“误差补偿参数”后, 按“ENTER”键将“误差补偿参数”展开。

选择X坐标轴“补偿轴0”, 进行以下参数的设定, 300020:螺距误差补偿类型, 设为0, 不进行螺距误差补偿。

(2) X轴软极限的设置。设置好软极限, 以保证测量时激光干涉仪分光镜和反射镜不碰撞。

100006:正软极限坐标, 20.0 mm

100007:负软极限坐标, -1020.0 mm

2. 安装并调整XL30激光干涉仪

(1) 安装激光头和线性光学镜组。XL30激光头通过三脚架和匀台固定, 并初步调水平。三角架进行高度调整, 云台进行水平平移调整、角度扭摆 (yaw) 调整和角度俯仰 (pitch) 调整。

线性干涉镜固定在工作台, 放置在XL30激光头和线性反射镜之间的光路上, 反射镜固定在主轴端面, 如图2所示。分光镜机架上标有2个箭头, 指示其方向。箭头应指向2个反射镜。反射测量光束的反射镜固定在主轴端面。

(2) 使用光靶简单准直激光束。使用光靶, 使光束在坐标轴全行程范围内能击中干涉镜上的白色光靶。

第1步:光束水平调整。沿着坐标轴运动方向将干涉镜组推离激光头, 直到看到光束水平方向开始移开光靶。当只有一半的光束仍然击中白点时, 如图3a所示, 停止移动。用云台左后方的小旋钮, 调整激光头的角度扭摆, 以使光束横扫过白色光靶。继续移动光束, 直到它位于相反方向偏离中心相同距离, 如图3b所示。

第2步:用云台左边中间的大旋钮, 平移激光头, 使光束返回光靶的水平中心线, 如图3c所示。

第3步:垂直光束调整。沿着运动轴将干涉镜组推离激光头, 直到看到光束垂直方向开始移开光靶。当只有一半的光束仍然击中白点时, 如图4a所示, 停止移动。使用云台俯仰调整, 直到光束位于相反方向离目标中心的距离相同的位置, 如图4b所示。

第4步:使用三脚架中心主轴上的高度调整轮来将激光头上下移动, 直到光束再一次击中目标中心, 如图4c所示。

第5步:反复进行第1~4步, 直到坐标轴全行程光束都能击中光靶水平中心线和垂直中心线。

第6步:调整反射镜, 使之与干涉镜各个表面保持平行。确保参考光束和反射光束重叠。

3. 编写X轴双向定位误差测量程序

测量从X=-1000.0开始, 正向进给到参考点X0.0, 每步进给20.0 mm;当正向测量结束, 经过1.5 mm越程, 消除反向间隙后, 开始负向测量, 每步进给-20.0 mm, 终点为X=-1000.0。一次测量循环如图5所示。

测量程序如下:

4. 误差测量与计算

经5次测量, 得到X轴正向和负向运动的定位误差平均值, 如图6所示。

四、单向螺距误差补偿及效果

1. 单向螺距误差补偿参数设定

300020:螺距误差补偿类型, 设定为1, 表示单向螺距误差补偿。

300021:螺距误差补偿起点坐标, 设定-1000.0mm。

300022:螺距误差补偿点数, 设定51点。

300023:螺距误差补偿点间距, 设定20.0mm。

300024:螺距误差取模补偿使能, 设定为0, 关闭功能。

300025:螺距误差补偿倍率, 设定1.0。

300026:螺距误差补偿表起始参数号, 设定700000。X轴单向螺距误差补偿数据见表1。

2. 单向螺距误差补偿结果

单向螺距误差补偿结果如图7所示。X轴正向运动补偿效果和负向运动补偿效果均较差。

五、双向螺距误差补偿及效果

1. 双向螺距误差补偿参数设定

300020:螺距误差补偿类型, 设定为2, 表示双向螺距误差补偿。

300021:螺距误差补偿起点坐标, 设定-1000.0mm。

300022:螺距误差补偿点数, 设定51点。

300023:螺距误差补偿点间距, 设定20.0mm。

300024:螺距误差取模补偿使能, 设定为0, 关闭功能。

300025:螺距误差补偿倍率, 设定1.0。

300026:螺距误差补偿表起始参数号, 设定700100。X轴双向螺距误差补偿数据见表2。参数700100~700150为正向进给补偿数据;参数700151~700200为负向进给补偿数据。

2. 双向螺距误差补偿结果

双向螺距误差补偿结果如图8所示。X轴正向和负向运动补偿效果均很好, 正向运动定位误差基本上在±2μm以内, 负向运动定位误差基本上在±3μm以内。以补偿。

采用半闭环控制的数控机床, 当滚珠丝杠螺母副磨损一段时间后或者本身滚珠丝杠螺母副精度不高时, 为了获得超过滚

六、结论

螺距误差补偿的基本原理是利用高精度测量系统多次对数控机床某坐标轴有效行程的一系列坐标位置进行测量, 计算出指令位置与实际检测位置的平均差值, 并将此误差值输入数控系统中, 数控系统在加工过程中自动对该轴补偿点加珠丝杠的运动精度, 以便提高零件的加工质量, 就需要进行螺距误差补偿。单向螺距误差补偿无法满足高精度数控机床坐标正反向运动误差一致性的精度补偿要求, 因此需要对机床做双向螺距误差补偿。

摘要：利用英国RENISHAW公司的XL30激光干涉仪, 对华中8型数控系统立式加工中心X轴的螺距误差进行测量、补偿及验证。数控机床直线坐标轴定位精度的测量方法和螺距误差补偿方法。

华中数控车床 第10篇

众所周知，数控系统对机床的控制主要包括两方面，即位置控制和顺序控制，位置控制是指对数字量信号的控制，如机床进给运动、工作台的位移与速度等。这些主要由NC来完成。顺序控制是指对开关量信号的控制，主要是由PLC来完成。PLC主要完成与逻辑运算有关的动作,没有移动轨迹方面的具体要求,控制辅助装置完成相应开关动作,它还可以接受MCP的指令,一方面直接控制辅助装置做出某种动作,另一方面将部分指令送往NC用于对加工过程的控制[1]。PLC是数控机床控制中的重要组成部分。

本文是以HNC 8型系统为例，针对数控机床需要实现的各种基本功能，详细说明PLC编程中的编程方法及其技巧。

2 CNC-PLC-MT接口信号分析

PLC、CNC(计算机数控装置)和MT(机床)之间的信息交互主要包括4个部分[2]，如图1所示。

CNC与PLC之间进行信息交互主要由G信号与F信号完成。F信号是由CNC系统输入到PLC的信号，该信号一般分为两种，一种是系统发送给PLC的指令，要求机床处于某种状态，比如内部复位信号，M代码译码信号等;另外一种是通知PLC系统当前处于何种状态，进而点亮某个指示灯。比如：工作方式选择指示灯等。G信号是由PLC侧输出到CNC系统部分的信号，它对系统部分进行控制或者通知系统当前机床处于何种状态。比如复位完成信号，工作方式控制信号等，需要说明的是，F、G信号的地址与具体含义已由数控系统生产商确定，PLC编程者只能使用而不能进行地址分配。

PLC与MT之间信息交互主要依靠X信号与Y信号，X信号主要接收来自外界的信号，比如行程开关信号，按键信号等;Y信号是由PLC输出到机床侧的信号。根据机床控制的要求，Y信号控制机床侧的电磁阀、信号指示灯等电器，以满足机床运行的需要。

总之，PLC、CNC和MT是一个整体，缺一不可，X信号负责接收外界(操作人员)传输给PLC的信号，PLC再将信号经过某种逻辑运算以G信号的形式通知CNC系统，CNC控制伺服做出某种动作，同时CNC会反馈F信号给PLC，通知PLC外界(操作人员)信号接收有效，PLC通过Y信号通知外界(操作人员)，系统已经响应按键信号。

3 PLC在HNC-8型系统中的控制功能

在数控PLC控制中，主要实现进给轴、主轴、辅助装置以及系统状态的控制。进给轴控制主要包括手动进给、自动进给、进给轴倍率、手持单元等;主轴控制包括手动进给、自动进给、进给轴倍率控制等;辅助装置控制包括润滑、冷却、排屑、换刀等;系统状态控制包括急停、复位、工作方式选择等。其中在主轴手动控制中包括主轴停止、正反转、定向等。PLC程序框图如图2所示。

图2中各软件模块之间互有关联或相互交叉，比如手持单元上有急停按钮，又有进给轴手动控制;系统控制中的自动方式，可以实现进给轴自动控制等。

4 典型控制功能PLC程序实现

数控PLC采用循环扫描原理执行用户程序，执行过程大致分为三个阶段：输入采样阶段，程序执行阶段，输出刷新阶段[3]。数控PLC中要实现的功能很多，这里以HNC-8型系统PLC的几个典型模块为例，说明数控PLC的编程方法与技巧。下面的例子中假设所有X信号与Y信号在某个子程序中已与相应内部继电器相关联，这里所有的X信号与Y信号全部用相应的内部继电器表示，提高程序的通用性[4]。

4.1 内部复位按键功能实现

在HNC-8型数控系统工作过程中，按下急停后，伺服启动完成继电器置0，释放急停时，经过定时器定时完成后，伺服启动完成继电器置1。按下复位按键，系统自身会处于初始状态，而且还会要求机床处于初始状态。

(1)控制要求。释放急停，伺服启动未完成时，机床运行不允许，系统执行复位操作;在机床运行允许情况下，按下系统复位按键时，PLC开始执行复位，机床运行不允许，系统执行复位操作。复位完成后，机床运行允许;也就是说系统复位过程中，机床运行不允许。

(2)PLC编程思路。根据要求，复位分为三个阶段：复位开始，复位过程中，复位完成，这三个阶段PLC会控制机床处于不同的状态。故三个过程赋予相应的内部继电器，便于标志相应的过程。未按下复位按键时，释放急停，系统复位一次;按下复位按键，PLC控制机床完成某种动作，复位完成后，复位标志继电器清零，机床允许运行。总之，复位过程中，机床运行不允许，但未按下系统复位按键，机床复位完成时，机床运行允许。

假设R360.0为与急停关联的状态继电器，与复位相关的状态继电器有：R361.0,R361.1,R361.2,R361.3，机床运行允许状态继电器是R360.2,G信号与F信号有：F2560.12,G2560.9，与冷却灯、主轴停止灯关联的状态继电器有R362.4,R362.5。当释放急停，但伺服启动未完成时，先使得机床进入系统复位所要求的状态，图中R360.2常闭触点与R360.0下降沿触点串联就是为了实现这一目的。当按下键盘上的内部复位按键时，系统复位并要求机床达到某种状态，当冷却灯关闭，停止灯打开，即为机床达到所要求状态，系统复位完成，通知系统复位完成。关闭R361.1，结束机床复位过程，并使机床运行允许。程序中设置复位过程这一中间状态，是为了表示机床必须在伺服启动完成或者系统没有复位指令的情况下才允许运行。关键程序如图3所示。

4.2 急停复位功能的实现

在实际操作机床过程中，很容易出现一种现象，尤其对于新手，在关闭数控机床时，忘记按下急停按钮，在没有按下急停按钮时候，这时在下次开机时，机床也应该从某个初始状态开始工作，这里设计使用常闭触点初始化机床，也就是说开机后，急停处于释放状态，机床也会处于某个初始状态(系统要求的状态)。

PLC编程思路：假设R360.0常开触点为急停按下时闭合，释放时打开，S1为清零子函数，S0为复位子函数。当系统上电后，常闭触点默认闭合，PLC自动调用S0进入初始状态。关键程序如图4所示。

4.3 P参数在PLC控制中的应用举例

HNC-8型系统中，系统提供了很多机床用户参数，其中大部分参数具有固定意义，只有参数【0】～【199】可供PLC开发人员使用，该组参数主要用于配置PLC中的P变量值，如主轴、进给修调各档位修调值等，用户参数【0】～【199】分别对应PLC梯形图中的P0～P199[5]。

在PLC程序中可以利用COD指令将P0参数写入相应的内部继电器中，然后用MOV指令为G信号赋值，进而完成倍率修调，另外在HNC-808T中还可以直接将P参数的常开常闭触点串联在卡盘松紧中，以便于操作人员通过设置P参数(P35.0)切换卡盘的外卡与内卡功能，其关键程序如图5所示。

5 结语

文中介绍了HNC-8型系统典型模块的PLC编写过程，详述了PLC编写与数控功能实现之间的关系。根据机床控制面板主要按键在实际工作中的作用，给出了PLC设计思路与具体步骤，特别介绍了数控PLC内部继电器、P参数的灵活运用。文中的PLC代码都已得到实验验证，对教学和数控技能培训工作有很大借鉴意义。

摘要：介绍了PLC在数控系统中的主要作用,以华中8型系统数控PLC为例,结合数控PLC在系统中的控制功能,详细说明了PLC的编程方法,并通过具体实例分析PLC的编程技巧与思路,使CNC系统的功能得到充分发挥。

关键词：华中8型,PLC,数控系统,编程技巧

参考文献

^[1^]陈学军.数控机床的PLC编程方法^[J^].机床电器^,2009⁽5^):18-20.

[2]王志成.数控机床PLC程序设计与调试[J].沈阳工程学院学报,2012,8(4):372-374.

^{[3]陈继振,马靖然}.^{计算机数控系统[M].北京:机械工业出版社,2011.}

[4]刘建功.提高数控机床PLC程序通用化的措施[J].控制与检测,2007(4):73-74,78.