华中世纪星数控系统的特点和使用技巧

1、开放式、网络化的华中“世纪星”数控系统 在首届全国数控技能大赛中，由武汉华中数控股份有限公司生产的“世纪星”车削数控系统（HNC-21T）、“世纪星”铣削和加工中心数控系统（HNC-22M) 共26台国产数控系统，被选为比赛的指定系统，与国外知名公司的中高档数控系统同台竞技，这是对国产数控系统产业的极大鼓舞。 华中“世纪星”数控系统1 图开放式、网络化已成为当代数控系统发展的主要趋势，许多国家对开放式、华中“世纪星”数控系统采用以工业所示，网络化数控系统进行了研究。如图1软、硬件的PC微机作为硬件平台的开放式体系结构的创新技术路线，充分利用产量大、PC丰富资源，通过软件技术的创新，实现数控技术

2、的突破。由于工业价格便宜，技术进步和性能提高很快，且可靠性高，因此，以其作为数控系统的而且还可充分利用通用软硬件平台不但可以大幅度提高数控系统的性能价格比，高分辨率如大容量存储器、微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果，技术的发展而数控系统还能伴随PC彩色显示器、多媒体信息交换、联网通讯等, 发展，从而长期保持技术上的优势。华中数控开国家科技攻关计划项目和国债项目的支持下，在国家863计划、全数字交流伺服驱动发了具有自主知识产权的新一代开放式、网络化数控系统、华中“世纪星”数控并建成数控产业基地。伺服主轴驱动和主轴电机，和电机、系统具有质量好，性价比高，新产品开发周期短，系统维护方便，配

3、套能力强，“世纪星”系列数控系统达到开放性好，便于用户二次开发和集成等许多优点。6030了国外中高档数控系统的性能、功能，而价格约为国外同类产品的华中数控系统已获得国家科技进步二等奖、国家教委科技进步一等奖和国家机械局科技进步二等奖等，被列为国家重点新产品。现已派生出了十多种系列三十多个特种数控系统产品，广泛用于车、铣、加工中心、车铣复合、磨、锻、齿轮、仿形、激光加工、纺织机械、玻璃机械、医疗机械等设备。满足用户对低价格、高性能、简单、可靠数控系统的要求。 一、“世纪星”数控系统特点 1、“世纪星”系统配置主要特点如下： 1）基于工业PC的数控系统，先进的开放式体系结构。可与数控车、数控铣、加

4、工中心、车铣复合等机床配套。 2）“世纪星”系统有普及型（HNC-21）和功能型（HNC-22）两个系列，可配4个进给轴，最大联动轴数为4轴（可扩展到6轴控制和联动）。进给轴控制接口类型有脉冲、模拟、串口等多种类型，可连接多种伺服电机和步进电机。既可用作半闭环、闭环控制，也可用作开环控制。 3）系统配置7.7英寸彩色液晶显示器（分辨率640480象素），也可配10.4英寸TFT彩色液晶显示器（分辨率640480象素），画面美观、清晰、直观。 4）可选配电子盘、硬盘、软驱、网络等存储器，极大地方便用户的程序输入。用户程序可断电储存容量达16MB。程序存储个数无限制,直至存储器写满。 5）标准配置

5、40路输入和32路输出，不需扩展即可满足大部分车、铣和加工中心的控制要求，并可根据需要扩展到128路输入和128路输出。 6）面板包含标准车、铣床操作按钮和状态指示灯，使用户操作直观明了。显示屏亮度具有手动和自动调节功能。 7）DNC接口通讯功能，DNC最大速度115.2KB/S；可选配局域网（以太网） 。10-100MB/S连接功能，可实现数控机床联网，以太网速度可达 华中“世纪星”数控系统主界面 图2 2、“世纪星”系统功能主要特点如下（如图2所示）： 1）编程语言采用国际通用的G代码编程，具有直线、圆弧、螺旋线插补功能，支持程序的旋转、缩放、镜像、刀具补偿、宏程序、子程序调用、多种坐标系

6、设定等功能。支持MasterCAM、UG、ProE等CAD/CAM系统生成的数控加工程序。 2）支持公制/英制输入，绝对值/增量值编程，每分钟/每转进给和直径/半径编程功能。 3）提供多种固定循环和复合循环，车床内（外）径粗车复合循环支持凹槽加工功能。固定循环和复合循环的使用可以用一个程序段来完成一个加工循环，使编程大大简化。 4）车床支持倒角（直角、圆角）、螺纹切削，螺纹切削具有多头螺纹加工功能，并可加工变螺距螺纹。铣床既支持柔性攻丝也支持刚性攻丝，刚性攻丝的使用提高了加工效率, 保证螺纹精度。 5）支持恒线速度切削功能，根据刀尖的位置自动变化主轴速度，使切削线速度保持恒定，以满足工件加工的

7、工艺要求，大大提高精加工面粗糙度，延长刀 具的使用寿命。6）具有小线段连续高速加工功能（G64）和准确定位功能（G61），加减速控制采用S曲线加减速。G64支持程序超前预处理，超前预读程序，将小线段按连续轨迹高速进给,根据拐角大小，自适应控制进给速度，保证拐点处的误差小于跟踪误差的允差设定，特别适合加工CAD/CAM生成的复杂模具加工程序。 7）8重子程序调用，宏程序支持逻辑运算符（AND、OR、NOT）、函数（SIN, COS, TAN, ATAN,ATAN2,ABS, INT, SQRT, EXP）、条件判别语句（IF, ELSE, ENDIF）和循环语句（WHILE, ENDW），可实现

8、复杂的运算，功能强大。用户使用变量进行算术、逻辑和函数的混合运算，可编制各种复杂的零件加工程序，减少甚至免除繁琐计算，大大精简程序量。 8）支持单、双向螺距补偿和反向间隙补偿，螺距补偿数据最多可达256点。具有跟踪误差允差设定与报警功能，数控系统实时监控机床实际坐标，对机床的非正常运行状态进行报警。 9）具有断点保存与恢复功能，大零件程序加工可分时段加工，系统记忆上次中断加工时的状态，为用户提供极大的方便 10）三维图形实时显示刀具轨迹和零件形状，界面实时加工参数显示，包括坐标位置（机床、工件、相对）、跟踪误差、剩余进给、M、S、T和进给速度、倍率等，显示内容丰富。 11）空运行和图形化程序校

9、验功能，方便加工代码的编制和检验。 12）进给修调、快速修调和主轴转速修调三种控制功能，修调范围达到10150。 13）系统采用汉字用户界面，提供完善的在线帮助功能（程序代码和帮助图例），操作简便，易于掌握和使用。 14）支持自动换刀刀具长度补偿和刀尖半径补偿。车床系统支持多种对刀、方式（相对刀偏和绝对刀偏），刀补具有圆弧半径补偿，满足高精度加工的要求。 15）支持指定程序行加工、任意程序行加工和程序跳段功能，加工代码的控制更加方便、灵活。 16）提供标准的PLC图形显示和设置，方便用户的查看和修改。 17）提供二次开发接口，可按用户要求定制控制系统的功能，适合专用机床控制系统的开发。 二、“

10、世纪星”数控系统使用技巧和注意事项 1、程序输入的技巧 “世纪星”系统具有强大的程序输入功能，除通用字符输入功能外，还提供高级编辑功能，如块定义、块操作（删除、拷贝、粘贴等）、行删除、查找、替换以及光标快速定位文件的头尾等功能，这些功能一般数控系统是不提供的，只有在国外的中、高档系统中才可使用。 2、功能快捷键的使用技巧 为了减少系统菜单的复杂性，同时又满足系统操作者的使用要求，“世纪星”系统将高级编辑功能、提示信息查看功能等都定义了相应的快捷键，并将这些信息放在了系统的“帮助信息”功能中，如图3所示。操作者可随时查看使用。 图3 华中“世纪星”数控系统在线帮助 3、帮助信息的使用技巧 数控加

11、工中的指令（如G指令、M、S、T指令等）比较多，对于初级操作者来说，一般使用起来比较困难，要想将各种指令综合应用编成一个正确的加工代码就更加困难。“世纪星”系统不但提供大量的帮助信息，而且还提供了能够将系统帮助程序自动转换为加工代码的功能。具体操作是在图2所示“帮助信息”界面中，找到相应指令帮助程序，按下“Alt+C” 快捷键，系统自动将帮助程序这大直接加工就可以了。此时该加工代码将调入加工缓冲区，转换为加工代码，大减少了操作者对“世纪星”系统的使用难度。 4、轮廓计算器的使用（选件） 在一般手工编制零件轮廓加工程序时，为确定轮廓，需事先计算出每一段直线或圆弧的完整几何信息，如对于直线，需起点

12、和终点；对于圆弧需起点、终点、圆心、方向。这样，对于稍微复杂一点的轮廓，由于要处理切点交点等的计算，要实现在线编制加工程序是很困难的。 “世纪星”系统提供了轮廓计算器功能解决上述问题，只要使用系统预先定义的轮廓元素和它们之间的几何关系来描述零件轮廓，填写工艺信息就可自动计算轮廓元素间的交点、切点等信息，并自动生成零件的加工代码，避免了手工编程时繁琐的坐标计算，提高了编程的效率。 “世纪星”系统提供了轮廓计算器具有如下功能： 轮廓元素及几何关系选择功能，可选的轮廓元素：水平线、铅垂线、角度线、 ?圆弧；可选的几何关系：相切、相交。 加工参数选择或输入功能，包括加工平面选择、运动指令选择(加工，快

13、移)、 ?加工速度指定 参数绝对坐标输入 ?轮廓图形显示，每输入一轮廓元素，均有对应的图形显示 ?多值情况，用户选择 ?轮廓方向可选 ?每段轮廓元素确定后，自动生成该段元素的加工代码段，并显示 ?可展开元素全部参数，也可只显示必要参数 ?5、多种对刀方法的使用 车床系统根据是否采用标准刀具，对刀方法可以分为绝对刀偏法和相对刀偏法。一般的数控系统只提供绝对刀偏法和相对刀偏法的一种作为刀具偏置的设定方法，但实际的用户往往却对两种对刀方法都有使用需求。因此，一种对刀方法的使用就很难满足不同用户的要求，这在一定程度上给用户增加了使用难度。“世纪星”系统则通过参数的设定，使用户可选择两种对刀方法的任一种

14、使用，这极大地方便了用户的使用。 绝对刀偏法和相对刀偏法在加工程序的编制上略有不同，可参见下例： 相对刀偏法2 例 绝对刀偏法1 例%O0002 ；相对刀偏法编程示例 ；绝对刀偏法编程示例%O0001 G92 X100 Z0 ；必须要 G92 X100 Z0 ；不是必要的M03 S300 M03 S300 T0101 ；指定刀偏号为01 01 ；指定刀偏号为T0101 G01 Z-10 G01 Z-10 X30 X30 Z-20 Z-20 X100 X100 G01 Z0 G01 Z0 T0100 ；取消刀偏 02 ；指定刀偏号为 T0202 T0202 ；指定刀偏号为02 G01 Z-10 G01 Z-10 X30 X30 Z-20 Z-20 X100 X100 G01 X100 Z0 G01 X100 Z0 T0200 ；取消刀