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前言随着制造业向我国转移，我国正在成为世界制造业的中心，在这种形势下，“振兴制造业”在我国就成为了经济发展的当务之急。在“振兴制造业”方针指导下，近年来，我国数控机床制造业取得了快速发展，数控机床的产量以年超过30%的速度递增；2004年数控机床的产量达到了上五万多台，数控机床可供品种近1500多种。目前全国在役数控机床约30万台。数控机床和制造业的快速发展，需要大量的数控机床操作技能人才，而目前数控技能人才已成为我国紧缺人才，各行业急需大批高水平数控技能型人才。为解决数控人才需求矛盾，除了靠职业院校开设数控专业培养外，各相关企业也积极组织培训班、鼓励和支持数控事业的发展。全国数控技能大赛，以及各省市组织的数控技能大赛，正是这种鼓励和支持的最好实践。数控技能大赛，给各行业的广大数控机床操作人员，提供了展示学习数控技术的最好机会，使他们当中的佼佼者得以脱颖而出，成为同行学习的榜样。通过数控技能大赛，也产生了一大批经典拭题，带动了全社会有关人员学习数控、钻研数控的热情，促进了我国数控事业的发展；同时也使参赛人员更明确一个优秀的数控机床操作人员，应具备的理论知识和操作技能，从而激励他们更努力学习和实践，尽快成为中高级技术应用型人才。临海市高级职业中学校本教材1目录一、华中世纪星数控系统操作说明···········································2二、数控车常用功能一览表····················································18三、数控车中级工训练图集····················································19四、数控车兴趣题······························································94五、学生所需达到的职业能力···············································97六、数控车床操作规程及职业守则··········································98临海市高级职业中学校本教材2华中世纪星数控系统操作说明华中世纪星数控系统是目前应用较为广泛的数控系统之一。也是我国自主研制开发的最为先进的一种数控操作系统。而华中世纪星HNC-21T是一基于PC的车床CNC装置，是武汉华中数控股份有限公司在国家八五、九五科技攻关重大科技成果——华中Ⅰ型高性能数控装置的基础上，为满足市场要求，开发的高性能经济型数控装置。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、性价比高、操作方便等特点。华中“世纪星”HNC-21T是一基于嵌入式工业PC的开放式数控系统，配备高性能32位微处理器、内装式PLC及彩色LCD显示器。采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容。一、操作装置1.操作台结构HNC-21T车床数控装置操作台为标准固定结构，外形尺寸为420×310×110毫米（W×H×D），如图1所示。临海市高级职业中学校本教材3图1NC-21T车床数控装置操作台临海市高级职业中学校本教材42.显示器操作台的左上部为7.5´彩色液晶显示器，分辨率为640×480。3.NC键盘NC键盘包括精简型MDI键盘和F1~F10十个功能键。标准化的字母数字式键盘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。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。4.机床控制面板标准机床控制面板的大部分按键（除“急停”按钮外）位于操作台的下部。机床控制面板用于直接控制机床的动作或加工过程。二、软件操作界面HNC-21T的软件操作界面如图2所示。其界面由如下几个部分组成：临海市高级职业中学校本教材5图2NC-21T的软件操作界面1、图形显示窗口2、菜单命令条3、运行程序索引4、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/相对坐标系之间切换；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、补偿值之间切换。临海市高级职业中学校本教材65、工件坐标零点在机床坐标系下的坐标6、辅助功能M、S、T；当前刀位CT、选择刀位ST7、当前加工程序行8、当前加工方式、系统运行状态及当前时间9、当前坐标、剩余进给10、直径/半径编程、公制/英制编程、每分钟进给/每转进给、快速修调、进给修调、主轴修调倍率三、指令说明华中世纪星数控装置HNC-21T的程序结构：程序起始符%(或O)符%(或O)后跟程序号，程序结束M02或M30。（一）、CNC内定的辅助功能(1)程序暂停M00当CNC执行到M00指令时，将暂停执行当前程序以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量，工件调头手动变速等操作。暂停时机床的主轴进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变欲继续执行，后续程序重按操作面临海市高级职业中学校本教材7板上的循环启动键。(2)程序结束M02M02编在主程序的最后一个程序段中，当CNC执行到M02指令时机床的主轴进给冷却液全部停止加工。结束使用M02的程序结束后，若要重新执行该程序就得重新调用该程序，然后再按操作面板上的循环启动键。(3)程序结束并返回到零件程序头M30M30和M02功能基本相同，只是M30指令还兼有控制返回到零件程序头(%)的作用。使用M30的程序结束后若要重新执行该程序只需再次按操作面板上的循环启动键。(4)子程序调用M98及从子程序返回M99M98用来调用子程序、M99表示子程序结束执行M99使控制返回到主程序。子程序的格式：%****M99（在子程序的结尾用M99以控制执行完该子程序后返回主程序）调用子程序的格式：临海市高级职业中学校本教材8M98P_L_（P被调用的子程序号、L重复调用次数）(5)主轴控制指令M03M04M05M03启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向从Z轴正向朝Z轴负向看旋转。M04启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。M05使主轴停止旋转。(6)冷却液打开停止指令M08M09M08指令将打开冷却液管道、M09指令将关闭冷却液管道。（二）、主轴功能S、进给功能F和刀具功能T（1）主轴功能S主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)。恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值单位为米/每分钟(m/min)。（G96恒线速度有效、G97取消恒线速度）S是模态指令，S功能只有在主轴速度可调节时有效。S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。临海市高级职业中学校本教材9（2）进给速度FF指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94(每分钟进给量mm/min)或G95(主轴每转一转刀具的进给量mm/r)。使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量的转化。fm=fr×Sfm：每分钟的进给量：(mm/min)、fr：每转进给量：(mm/r)、S：主轴转数，(r/min)当工作在G01，G02或G03方式下，编程的F一直有效，直到被新的F值所取代，而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编F无关。借助机床控制面板上的倍率按键，F可在一定范围内进行倍率修调。当执行攻丝循环G76、G82，螺纹切削G32时，倍率开关失效，进给倍率固定在100％。（3）刀具功能(T机能)T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。执行T指令，转动转塔刀架，选用指定的刀具。临海市高级职业中学校本教材10当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时：先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令。（三）、进给控制指令(1)快速定位G00格式G00X_Z_（XZ快速定位终点）G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀快移，速度可由面板上的快速修调旋钮修正。(2)线性进给G01线性进给格式:G01X_Z_F_(XZ线性进给终点,F_合成进给速度)(3)圆弧进给G02/G03格式G02(G03)X_Z_R_F_(G02顺时针圆弧插补,G03逆时针圆弧插补,X、Z圆弧终点坐标，R圆弧半径当圆弧圆心角小于180时R为正值否则R为负值，F为编程的两个轴的合成进给速度。）(4)暂停指令G04格式：G04P_（P：暂停时间，单位为s。）临海市高级职业中学校本教材11（四）、循环指令(1)螺纹切削循环G82格式：G82X（U）__Z（W）__C__F__；（X、Z：绝对值编程时的螺纹终点坐标迹，C：螺纹头数，F：螺纹导程；）★锥螺纹切削循环格式：G82X__Z__I__C__F__；说明：X、Z：绝对值编程时，为螺纹终点的坐标；I：为螺纹起点B与螺纹终点C的半径差。其符号为差的符号(无论是绝对值编程还是增量值编程)；C：螺纹头数，为0或1时切削单头螺纹；F：螺纹导程;(2)内（外）径粗车复合循环G71无凹槽加工时格式：G71U(Δd)R(r)P(ns)Q(nf)X(Δx)Z(Δz)F(f)S(s)T(t)；临海市高级职业中学校本教材12说明：△d：切削深度(每次切削量)，指定时不加符号，方向由矢量AA′决定；r：每次退刀量；ns：精加工路径第一程序段的顺序号；nf：精加工路径最后程序段的顺序号；△x：X方向精加工余量；△z：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。G71切削循环下，切削进给方向平行于Z轴，X(ΔU)和Z(ΔW)的符号(+)表示沿轴正方向移动，(-)表示沿轴负方向移动。有凹槽加工时格式：G71U(Δd)R(r)P(ns)Q(nf)E(e)F(f)S(s)T(t)；临海市高级职业中学校本教材13说明：Δd：切削深度(每次切削量)，指定时不加符号；r：每次退刀量；ns：精加工路径第一程序段的顺序号；nf：精加工路径最后程序段的顺序号；e：精加工余量，其为X方向的等高距离；外径切削时为正，内径切削时为负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。注意：(1)G71指令必须带有P，Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。(2)ns的程序段必须为G00/G01指令，即动作必须是直线或点定位运动。(3)在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不应包含子程序。(3)闭环车削复合循环G73格式：G73U(ΔI)W(ΔK)R(r)P(ns)Q(nf)X(Δx)Z(Δz)F(f)S(s)T(t)临海市高级职业中学校本教材14说明：该功能在切削工件时刀具轨迹为封闭回路，刀具逐渐进给，使封闭切削回路逐渐向零件最终形状靠近，最终切削成工件的形状。其中：ΔI：X轴方向的粗加工总余量；Δk：Z轴方向的粗加工总余量；r：粗切削次数；ns：精加工路径第一程序段的顺序号；nf：精加工路径最后程序段的顺序号；Δx：X方向精加工余量；Δz：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。注意：ΔI和ΔK表示粗加工时总的切削量，粗加工次数为r，则每次X，Z方向的切削量为ΔI/r，ΔK/r；按G73段中的临海市高级职业中学校本教材15P和Q指令值实现循环加工，要注意△x和△z，△I和△K的正负号。(4)螺纹切削复合循环G76格式：G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(Δdmin)Q(Δd)P(p)F(L);其中：c：精整次数(1~99)，为模态值；r：螺纹Z向退尾长度(00~99)，为模态值；e：螺纹X向退尾长度(00~99)，为模态值；a：刀尖角度(二位数字)，为模态值；在80°、60°、55°、30°、2