华中数控（精选10篇）
华中数控 篇1
华中“世纪星”数控系统是在华中I型、华中2000系列数控系统的基础上, 满足用户对低价格、高性能、简单、可靠的要求而开发的数控系统, 适用于各种车、铣、加工中心等机床的控制。华中“世纪星”数控系统严格按照国家有关数控系统的技术质量标准生产, 并且通过了国家机床质量监督检验中心的各项严格检验。
技术特点及应用领域
世纪星系列数控系统 (HNC-21T、HNC-21M/22M) 相对于国内外其他同等档次数控系统, 具有以下几个鲜明特点:
1、高可靠性
选用嵌入式工业PC;全密封防静电面板结构, 超强的抗干扰能力。
2、高性能
最多控制轴数为4个进给轴和1个主轴, 支持4轴联动;全汉字操作界面、故障诊断与报警、多种形式的图形加工轨迹显示和仿真, 操作简便, 易于掌握和使用。
3、低价位
与其他国内外同等档次的普及型数控系统产品相比, 世纪星系列数控系统性能/价格比较高。如果配套选用华中数控的全数字交流伺服驱动和交流永磁同步电机、伺服主轴系统等, 数控系统的整体价格只有国外同档次产品的1/2到1/3。
4、配置灵活
可自由选配各种类型的脉冲接口、模拟接口交流伺服驱动单元或步进电机驱动单元;除标准机床控制面板外, 配置40路光电隔离开关量输入和32路功率放大开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制接口与编码器接口, 还可扩展远程128路输入/128路输出端子板。
5、真正的闭环控制
世纪星系列数控系统配置交流伺服驱动器和伺服电机时, 伺服驱动器和伺服电机的位置信号是实时反馈到数控单元, 由数控单元对它们的实际运行全过程进行精确的闭环控制。
华中“世纪星”数控系统目前已广泛用于车、铣、磨、锻、齿轮、仿形、激光加工、纺织、医疗等设备, 适用的领域有数控机床配套、传统产业改造、数控技术教学等。
市场预测
目前, 我国机械制造工业的发展水平低下, 相当多的企业所使用的设备仍是最简单的普通机床。我国机床的拥有量达400万台, 但其中数控机床仅占2%, 而西方发达国家已经达到30%-40%。若我国机床数控化率提高1%, 即需要4万套数控系统, 按每套约5万元计算, 则产生近20亿元的市场需求。
经济效益分析
世纪星系列数控系统性价比较高, 配置世纪星系统的数控机床可以大大提高经济效益。
服务内容
1、为机床制造企业提供数控系统, 合作生产适销对路的数控机床, 提高机床的附加值。
2、应用高科技的数控技术, 为我国的制造业的骨干重点企业改造机床, 使老设备恢复使用并提高性能, 为企业节约大量的设备购置费用。
合作方式
1、为机床制造企业提供数控系统解决方案;
2、为各类企业提供机床设备数控改造工程服务;
3、为各类学校提供数控人才培养方案和设备。
单位:华中科技大学
地址:湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
邮编:430074
华中数控 篇2
华中系统：
开机：旋起机床总电闸→按下机床电源按钮→等待机床启动→旋起机床急停按钮（注意华中机床的急停按钮有两个，一个在面板上，一个在手轮上）
回零：按下回零键→分别对Z、X、Y三轴回零（如果不能回零，检查机床坐标轴是否超程）→机床报警解除
对刀：
1、主轴正转（按下MDI按钮→输入M03 S400→按ENTER确定键→按下自动→按下循环启动铵钮→主轴正转）。
2、对Z轴
在手轮方式下移动铣刀沿z方向靠近工件上表面边，直到铣刀端刃轻微接触到工件表面，听到刀刃与工件表面的摩擦声。记住此时不要移动主轴的位置，按“F5（设置）→F1（坐标系设定）→按显示切换键切换至坐标显示面板→把此时显示的机床坐标值Z分别输入到F1（G54设定）与F7（工件坐标系设定）中。如图所示
Z向对刀示意图
注意：刀具与工件接触一定要使刀具旋转起来，刀具没有旋转是不能接触工件的。
3、X、Y轴轴对刀：
控制机床运动，使刀具与毛坯左侧垂直边缘相切如图所示，(在手轮方式下移动铣刀沿X方向靠近工件左边，直到铣刀周刃轻微接触到工件表面，听到刀刃与工件表面的摩擦声（或有铁屑飞出→记录此时显示的机床坐标值X1→把刀具移动到工件别一侧，接触工件侧边→记录此时显示的机床坐标值X2→然后通过计算（X1+X2）/2所得的值输入到F5（设置）下的F1（G54设定）与F7（工件坐标系设定）中）。+Z方向抬刀。
用同样的方法试切工件前后面找到Y轴的坐标输入F5（设置）下的F1（G54设定）与F7（工件坐标系设定）中，到此时水平坐标系就确定了。如图所示。
对刀示意图
对刀验证： MDI输入：G54 G90 M03 S500 G01 X0 Y0 Z20 F200 按下自动，循环启动，验证对刀
调程序：
在主菜单中按F1（程序）→选择O0001→按ENTER键确定 工件加工：
按下自动键→按下循环启动→机床运动
注意事项：
1、在对刀过程中，对刀输入的计算值是机床坐标值。
2、主意在操作过程中要会对主菜单与副菜单的切换F10。
华中数控自主创新启示录 篇3
胡锦涛总书记2006年1月9日在全国科技大会上的讲话中指出，把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高我国产业竞争力的突破口。掌握一批事关国家竞争力的装备制造业和信息产业核心技术，使制造业和信息产业技术水平进入世界先进行列。
国务院2006年2月9日发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要 （2006━2020年）》中，再次将先进制造业列为重点优先领域,确定了高档数控机床与基础制造技术等16个重大专项。要求用高新技术改造和提升制造业，大力推进制造业信息化，全面提升制造业整体技术水平。
2005年10月11日，中国共产党第十六届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中要求：加快发展先进制造业。坚持以信息化带动工业化，广泛应用高技术和先进适用技术改造提升制造业，形成更多拥有自主知识产权的知名品牌，发挥制造业对经济发展的重要支撑作用。要将高档数控机床、软件等作为核心产业来抓。
日前颇具影响力的日本《选择》月刊登载《中国国家昌盛而民族工业走向衰亡》一文，文章指出，“中国企业只是关注使用外国技术，依靠低成本生产产品，而不是全力开发独自技术。”作者还特别提醒，“中国企业需要尽早明白，技术和品牌只能通过自己公司一点点地积累建立起来。”
“若从近几年中国制造业的发展态势来看，这话并非危言耸听。”陈吉红博士说，装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。当前一场以信息技术为特征的全球化制造业革命正在波澜壮阔地展开，尤其是数控技术，已成为快速响应市场并赢得竞争与胜利的主要手段。
现年40岁的陈吉红是华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心主任、武汉华中数控股份有限公司董事长，还是全国优秀博士后，主持、承担和参加了国家3个863计划项目、两个国家“九五”攻关项目、两个国家“十五”攻关项目，是数控领域知名的专家。十多年来的企业拼搏生涯使得他对中国装备工业的国产化具有颇深的感触。
据专家介绍，高档数控机床和高性能数控系统是具有高利润的高技术产品，西方国家一直将其列为超越经济价值的战略物资进行管制。一个非常明显的例证就是，美国于1999年5月“出笼”的《考克斯报告》，甚至对我国南昌飞机制造公司购买的一批美国上世纪70年代旧数控设备发难，指控我国将其用于军工生产。到2000年10月，美国参议院还通过了《控制高技术机床出口法案》，进一步管制数控产品出口。
但另一方面，我国高性能数控系统基本依赖进口。自上世纪90年代以来，我国对数控装备的市场需求急剧增加，到2003年已成为世界第一大消费国、进口国和第四大生产国。据统计资料显示，截至2005年底，日本发那科公司和德国西门子公司两大数控业巨头在中国的数控系统销售量分别为12000台和7000台，基本上垄断了中国中高档数控系统市场。
陈吉红说，经过不懈的努力，华中数控走过了中国数控产业从黑暗到曙光初现的艰辛历程。
技术路线另辟蹊径
在这一市场环境下，过去数十年间，中国数控产业经历了“三打祝家庄”，“屡战屡败、屡败屡战”的困境。但一个无法回避的事实就是，对于数控系统这样的战略高技术，靠花钱引进根本办不到；盲目效仿国外，也只会落后挨打，受制于人；中国数控产业的惟一出路，就是走自主创新之路，用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。
“为此，我们抛弃了西方普遍采用的‘基于专用计算机’的研发思路，走‘通用工业微机为硬件平台’的创新技术路线。”陈吉红介绍说，运用常规的工业计算机和电子器件，自主开发出打破国外封锁的多轴联动高性能数控系统，华中数控逐步完成了从创新的思想转化为科技成果的“第一级跳”。
这一创新的技术路线避开了制约我国数控系统发展的硬件制造“可靠性”瓶颈，使得中国数控系统产业与国际同行站在了同一起跑线上，通过软件技术的创新，实现了数控系统技术的突破，用通用的工业计算机和电子器件，自主开发出打破国外封锁的多轴联动高性能数控系统。
利用已取得的科技成果吸引风险资金，华中数控的一批年轻、高学历的创始人全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化的“第二级跳”中。
在产品化过程中，对于这一批从大学校门走出来的创业者们而言，首先需要从根本上实现校园文化向企业文化“脱胎换骨”的转变，克服以前“重科研，轻工程化；重论文，轻工艺；重技术，轻市场”等观念。在残酷的市场竞争中，陈吉红逐渐意识到，确定产品的合理市场定位才是科技成果转化成败的关键，而在闯过产品关之后，还须在激烈的市场竞争中去创品牌，并形成产业规模，否则就是“做小了等于白做，做慢了等于自杀”。
在2001年，国家发改委以国家高技术产业化示范工程项目进行支持，使得华中数控走出校园，在华中科技大学科技园建起一个占地60亩的现代化产业基地，实现了从一个“小作坊”式的公司向现代化生产企业转变、从产品化向产业化转化的“第三级跳”。
另一方面，华中数控推行了“千山万水、千家万户、千辛万苦、千言万语”的“四千”策略，并运用创新的市场策略——“让开大道，占领两厢”的“游击战术”，即先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐在市场中站稳脚跟。
在产业方面，华中数控建成了年产5000台套高性能数控系统的生产能力，具有自主知识产权和高性价比的“世纪星”高、中、低端系列数控系统产品完成工程化和商品化，销售近万台套；具有自主知识产权的系列数字交流伺服驱动单元和主轴伺服驱动单元已完成工程化和商品化，销售2万多台；成为目前国内惟一拥有成套核心技术自主知识产权和自主配套能力的企业；8个产品获得国家重点新产品称号；华中数控系统与国内数十家一流主机厂实现了批量配套，销售额连年翻番；公司已跃身为中国数控系统行业的强势品牌。
从2002年开始，华中数控与大连机床集团、济南第一机床厂等数十家国内一流主机厂实现了中高档数控机床的批量配套。华中数控与桂林机床股份有限公司合作，开发研制出了配备华中数控系统的五坐标联动龙门铣床，安装在某飞机制造公司，成为我军工企业首次购买和使用全国产化五坐标联动数控设备。华中数控分别与武汉重型机床厂、齐重数控装备股份有限公司，共同开发了“七轴五联动重型车铣复合加工中心”，共同打造一批“共和国当家设备”。
三年来，华中数控各项经济指标持续三年保持大幅增长，销售额连年翻番，逐步从数控行业的“游击队”变成了振兴国产数控系统产业的“主力军”。
搏击国际市场
据了解，我国投资占GDP的40%以上，其中设备投资占投资总额的40%，进口设备占设备投资的2/3以上。大量进口装备养肥了跨国公司的同时，削弱了本国的装备工业。
近年来，随着以华中数控为代表的国产中高档数控系统进入国防工业系统并在国内占有一定的份额，打破了西方对中国中高档数控市场的垄断。但对于刚刚起步发展的中国数控系统产业，西方企业不惜代价进行“围剿”。
对于数控系统出口，国际上通常有一个不成文的“惯例”，即“出口此类产品要求对最终用户和最终用途进行调查，不得用于军事工业，不得出口第三国”。比如我国高价进口的五坐标联动数控机床，都是在承诺不用于他途的条件下，才得以进口，而且外国公司对功能和性能进行了裁减和限制，设备的后续技术服务很难得到保障。
一个十分明显的动向便是，不少跨国公司正觊觎我国机械行业排头兵企业，实施并购计划，而在我国机械工业重要零配件、整机及重大装备领域，合资合作事件仍有蔓延之势。
不仅如此，由于中国数控技术的进步以及民族数控系统企业迅速成长，西方公司近年来还对中高档数控系统进行了大幅降价。当华中数控成功开发五轴联动数控系统，并与桂林机床共同推广应用于国防工业和发动机增压涡轮制造时，一位外国公司亚洲总裁非常震惊，专门向所在国政府打报告，要求放松对中国进口五轴联动数控系统的限制。
国外还针对我国市场推出低价产品，特地为中国市场定制裁减了功能配置的数控系统，以进一步抗衡国产系统在价格上的优势。
此外，外国公司均不约而同地采取了“高附加值产品销售——落后技术转让——合资办厂”等手段占领中国市场，即先将其落后淘汰的两个系统技术转让给北京某研究所，但仍将核心硬件芯片控制在手中；我国还没有来得及消化吸收，这家公司又将其性能质量更好、集成度更高的数控系统产品推向中国市场，以抑制中国引进的技术实现产业化。合资办厂是外国公司的第三步，所谓的合资生产不过是全套散件进口，国内装配，中国根本不能掌握关键技术。
面临如此严峻的竞争态势，华中数控迎刃而上，在国际上唱响中国声音，也赢得西方大公司的尊重。在首届“华中数控杯”数控技能大赛上，在全国决赛中选用华中数控系统的选手近100名，他们在与选用进口系统的选手比赛时，充分发挥了华中数控系统运行安全可靠、编程简化方便、操作直观宜人等功能优势，在编程操作中得心应手，有30多人进入了获奖选手行列，获奖比例位居第一。
值得一提的是，在长达14天，每天长达15个小时高强度的决赛实操比赛中，配置华中数控系统的26台国产数控机床经受了考验，没有出现故障，没有因为机床故障影响选手比赛，一点也没输给国外知名公司的中高档数控系统。
“客观地说，华中数控在与西门子、发那科的同台较量中，打了一个漂亮仗。”陈吉红说。
2004年，受国家科技部国际合作司委托，华中数控举办了一届“2004年发展中国家数控技术国际培训班”，短短数月中就收到10个国家的近50名学员的报名信息，最后录取了来自越南、巴基斯坦、马来西亚、伊拉克、蒙古、埃及、印尼七个国家的18名学员，均为这些国家优秀的教师、工程技术人员和管理人员。这些学员回国以后就代表该国企业采购了大批华中数控的设备，公司据此开始切入国际市场，并取得辉煌业绩。
开创高校“产学研”新路
早在1995年，华中科技大学用已取得的科技成果吸引风险资金，发起组建了武汉华中数控股份有限公司，一批年轻有为、愿意探索自主创新路线的热血青年，全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化中。
与社会企业相比，高校背景的企业具有先天的产学研结合的优势。产、学、研就像科技成果转换必须开足马力运行的三部“机器”，协调得好，就会互相促进、快速发展。但由于三部“机器”的最终目标和考核方式不一致，协调不好，则相互之间会出现尖锐的矛盾，从而导致科技成果与产品化、产业化的目标无法实现。
2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心，为了数控中心和华中数控产学研协调发展，华中科学大学提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式，即统一思想、统一规划、统一管理、统一待遇。
经过五年的运作，“四统一”的管理模式是华中数控产学研协调发展的根本保证。这使得企业与学校内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队；产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。
如今，华中数控已建立起现代企业制度，明晰了产权关系，实行了骨干持股，当年的创业者完成了“脱胎换骨”的转变——从一个技术开发者，变成一名技术开发组织者、知识型科技企业家；与此同时，校园文化变成先进企业文化，克服了以前高校科技成果普通存在的“重技术，轻市场；重技术，轻管理；重研究，轻工程化”的观念。
在华中数控采用产、学、研紧密结合的组织结构模式下，一方面研究、开发和生产经营高度统一，一切工作以数控产业为中心；另一方面，以华中数控为纽带，建立起与全国数控机床用户、机床生产厂、数控系统生产厂的紧密合作和技术辐射，从而构成大环境的产、学、研相结合。
机遇与挑战
据有关专家分析，民营企业的发展壮大已形成了数控机床的广阔市场，未来我国对数控装备的市场需求还会继续大幅增长，预计到2010年，全国数控系统需求将在10万套以上。
“数控系统是数控机床总成本的重要部分，特别是在国产中高档数控机床上，数控系统约占机床总成本的30%～50%。”陈吉红说，如果我国数控机床配备的是国外数控系统，那么数控机床产品销售额约一半就是在为国外推销数控系统，“即使我国数控机床产业发展壮大了，我国的机床厂也不过是国外产品的‘加工中心、组装中心’，而不是‘制造中心’。”
中国机床工具工业协会会长吴柏林认为，进口数控系统垄断国内中高端市场，一方面是由于我们在某些技术质量方面的问题确实没有完全解决，而另一方面更为重要的是市场对国产数控系统的认可度仍然不高。“低端产品上我们已经占领了国内市场，在高端产品上我们差在技术，而在中档产品上虽然技术没有问题但还没有实现产业化，这也是发展国内数控系统产业最需要解决的问题。”
与此同时，由于市场认可度低也导致企业规模上不来，这也进一步加剧了国产数控系统质量的不稳定和成本优势不明显。“国内企业一年的中档数控系统产量也不过几百台，好一点的上千台，但发那科和西门子的年产量都在几万台、十几万台的水平，基本上垄断了中国中高档数控系统市场。产量上不来，技术质量和稳定性就很难提高，成本更是降不下来，在市场上就没有竞争力，这样就更没办法上规模了。”吴柏林不无焦虑地说。
中国机械工业联合会秘书长于清笈在2005年10月底曾表示，振兴装备制造业是实现国富民强的战略举措，一些初具实力的国内企业应当勇敢地担起这一重任。据悉，国务院即将出台《关于加快装备制造业振兴的若干意见》，将成为指导我国装备制造业发展的一个法规性，纲领性文件，“大力振兴装备制造业，是贯彻落实科学发展观、走新型工业化道路，提高国际竞争力、实现国民经济全面协调、可持续发展的战略举措”是该文件的基本精神。
但是，技术上的突破并不等于市场上的突破。“虽然华中数控十多年来取得了一些成绩，但离国家要求还有距离，还只是起了‘堵枪眼’的作用，”陈吉红说，面对强大的国外对手，华中数控在国内的份额仍不高，“如何从技术突破到产业突围，是中国数控产业最终能否做大的关键。”
为国家战略利益鼓与呼
陈吉红认为，目前我国中高档数控系统产业化面临的最大问题仍是消除国内用户对国产数控系统的可靠性疑虑，迅速提高市场占有率，但面对已获取巨额利润的国际巨头的品牌优势、技术优势和营销手段，单靠企业孤军奋战，难以扩大市场份额，攻关成果也难以产业化，“天长日久，民族数控产业难免最终被挤垮。”
为此，陈吉红提出了三个建议：其一是加大数控系统共性、自主技术研发的投入，力争在高档型高性能数控系统的关键核心原创技术方面取得突破，并实现工程化。其二是出台国产数控系统产业的增值税“即征即返”政策，取消歧视国产数控系统的采购政策，在政府采购招标项目，应优先选用国产数控系统，同时进行政策资金引导，支持机床厂与系统厂建立战略联盟。其三是，实施“国产数控系统的产业化工程”和“国产数控系统可靠性与应用示范工程”两个专项，培育民族数控旗舰企业。
陈吉红还呼吁，国家应加大对国产数控系统的产业化支持力度，通过国家投入，在重点行业、重点企业持续进行国产数控系统的可靠性考核验证和应用示范。同时，国家应加大对数控系统关键共性技术的投入，特别是加速制订“下一代数控系统体系结构的规范和标准”，力争在高档高性能数控系统的关键核心技术方面取得制高权。
陈吉红表示，华中数控完全有信心在国家有关政策的支持下，构筑国家层面的产学研大平台。再用3年的时间，努力使数控系统年销售量从目前的4000台，提高到30000台，市场份额提高到25％，从而彻底改变中国机床装备制造业“无脑”和使用“洋脑”的现状。
“‘十一五’期间，华中数控将抓住机遇，不断创新，进一步做大做强，完成向社会化市场竞争主体转变的‘第四级跳’，”陈吉红说。随着制造业发展的大好时机的到来，华中数控将“沿着实现中国民族数控工业的产业化、标准化和国际化的道路，打造出一艘共和国数控系统产业的航空母舰。”
华中数控现象的五点启示
启示之一：只有技术路线创新才能突破西方封锁
过去数十年间国家曾投入数亿元开展数控攻关，但总体思路还是引进国外技术，而国外对我国却一直采取技术封锁、高档产品限制、低档产品倾销的歧视政策，中国数控产业一直找不到一条“突围”之路。
华中科技大学几代数控专家们通过惨痛的教训悟出一个道理：对于数控系统这样的战略高技术，靠花钱引进根本办不到；盲目效仿国外，也只会落后挨打，受制于人；中国数控产业的惟一出路，就是走自主创新之路，用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。通过软件技术的创新，华中科技大学自主开发出打破国外封锁的4通道、9轴联动“华中Ⅰ型”高性能数控系统。“华中Ⅰ型”高性能数控系统获得了国家科技进步二等奖。
启示之二：科技成果转化的核心是与市场接轨
华中科技大学的数控专家们通过十多年的产业化艰辛过程深深体会到：开发科技成果难，科技成果转化为产品更难，高科技产品实现产业化可谓难上加难，这其中付出比例是1：10：100的关系。
1995年，华中科技大学用已取得的科技成果吸引风险资金，发起组建了武汉华中数控股份有限公司。在华中科技大学前校长、中国工程院院士周济的领导下，一批年轻有为，愿意探索自主创新路线的热血青年，全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化中。在西方数控系统公司的强大攻势下，华中数控采取了创新的市场策略——“先占两厢、后进大道”的“游击战术”，即先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐站稳脚跟，最后全线突破西方公司封锁。
启示之三：产学研结合是实现科技成果转化的重要手段
2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心，这标志着华中数控从数控行业的“游击队”成为了“主力军”。为了国家数控中心和华中数控产学研协调发展，华中科学大学提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式：统一思想；统一规划；统一管理；统一待遇。
经过五年的运作，四统一的管理模式是华中数控产学研协调发展的根本保证。这使得公司与学校内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队；产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。
启示之四：国家对重点产业的扶持是科技成果转化的保障
在发展之初，华中数控“腹背受敌”最困难时候，国家科技部对华中数控的创新技术路线给予了高度肯定，就像当年扶持04程控交换机国产化一样，通过国家重点攻关计划、863计划和国家工程中心建设项目给予重点支持。1999年，在科技部的1000万元的863计划项目的带动下，华中数控一次性获得了5000万元的社会新增投资，为产业化发展奠定了物质基础。
1999年，国家发改委将“高性能数控系统产业化”选为国家高技术产业化示范工程项目立项支持。华中数控被评为武汉国家高技术产业化项目建设先进单位，被国家发改委授予首批百家“国家高技术产业化示范工程”企业，成为“用国债资金发展高科技产业，带动中国装备工业发展”的成功典范。
启示之五：高校成果产业化要以国家使命为目标
华中数控积极参与国家军事现代化建设，不仅改造了几百台军工企业装备，而且发现了新的军工用途。几年来华中数控西安东方机械厂、西安柴油机厂等一批军工企业改造了几百台装备，让这些国内外装备重新焕发生机，解决国防工业的燃眉之急，而且培养了一大批高级数控装备人才。
华中数控系统的备份和还原 篇4
因此必须对数据的备份工作一定做好, 以防意外的发生。对于不同的系统数据的备份和恢复的方法会有一些不同, 但是都是将系统数据通过某种方式存储到系统以外的介质里。
1 数控系统简介
本文是以华中世纪星HNC-21/22型, 开放式数控系统为例, 介绍系统的备份和还原的方法。
“世纪星”系列数控系统HNC-21/22采用先进的开放式体系结构, 内置嵌入式工业PC (磐仪N511或研华PCM5824) , 配置7.7//或10.4//彩色液品显示屏和通用工程面板, 集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体, 采用电子盘程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能、具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。闪存采用CF卡或电子盘, 系统为DOS6.22。
2 备份所使用软件简介
2.1 Symantec Ghost (克隆精灵) (Symantec General HardwareOriented Software Transfer的缩写译为“赛门铁克面向通用型硬件系统传送器”) 是美国赛门铁克公司旗下的一款出色的硬盘备份还原工具, 早期的Ghost名前并没冠以Symantec的大名。Ghost可以实现FAT16、FAT32、NTFS、OS2等多种硬盘分区格式的分区及硬盘的备份还原。
2.2 串口通讯是工业上常用的数据传输方式, 串口通讯和其他任何通讯方式一样, 也必须使用一种统一的标准。我们现行系统采用的是广泛使用的RS232标准, 这种标准允许最大通讯距离为15米。用户端通过RS232串口传输或接受数控系统中的加工代码、PLC文件、参数文件等。在数控装置端, 我们运行的是带有DNC传输功能的数控软件;而在上位计算机端, 我们则采用的是一个独立的串口程序DNC软件包。
3 使用GHOST软件备份系统操作步骤
首先, 将系统CF卡, 在断电下, 拔出。使用读卡器, 连接至PC。XP系统会发现可移动磁盘。
其次, 运行GHOST。
我们在XP系统下, 运行GHOST32.EXE。使用Ghost进行系统备份, 有整个硬盘 (Disk) 和分区硬盘 (Partition) 两种方式。在菜单中点击Local (本地) 项, 在右面弹出的菜单中有3个子项, 其中Disk表示备份整个硬盘 (即克隆) 、Partition表示备份硬盘的单个分区、Check表示检查硬盘或备份的文件, 查看是否可能因分区、硬盘被破坏等造成备份或还原失败。
分区备份作为个人用户来保存系统数据, 特别是在恢复和复制系统分区时具有实用价值。Ghost还提供了一项硬盘备份功能, 就是将整个硬盘的数据备份成一个文件保存在硬盘上 (菜单Local→Disk→To Image) , 然后就可以随时还原到其他硬盘或源硬盘上, 这对安装多个系统很方便。这个用在开放式数控系统的备份还原上。
选Local→Disk→To Image菜单, 弹出硬盘选择窗口, 开始分区备份操作。
点击该窗口中白色的硬盘信息条, 选择硬盘, 进入窗口, 选择要操作的分区 (若没有鼠标, 可用键盘进行操作:TAB键进行切换, 回车键进行确认, 方向键进行选择) 。
在弹出的窗口中选择备份储存的目录路径并输入备份文件名称, 注意备份文件的名称带有“GHO”的后缀名。最好是使用机床或系统的编号来备份机床的系统文件, 不同的系统所对应的机床, 在出厂是进行过间隙补偿, 等一系列针对机械的补偿。不同机床注册文件也不同。
接下来, 程序会询问是否压缩备份数据, 并给出3个选择:No表示不压缩, Fast表示压缩比例小而执行备份速度较快, High就是压缩比例高但执行备份速度相当慢。
最后选择Yes按钮即开始进行分区硬盘的备份。Ghost备份的速度相当快, 不用久等就可以完成, 备份的文件以GHO后缀名储存在设定的目录中。
整个系统的备份已经完成。里面包含了开放是华中系统HNC-21, DOS6.22。和系统文件, 包括注册文件。
3.1 还原系统的步骤
如果硬盘中备份的分区数据受到损坏, 用一般数据修复方法不能修复, 以及系统被破坏后不能启动, 都可以用备份的数据进行完全的复原而无须重新安装程序或系统。当然, 也可以将备份还原到另一个硬盘上。
要恢复备份的分区, 就在界面中选择菜单Local→Disk→From Image, 在弹出窗口中选择还原的备份文件, 再选择还原的硬盘和分区, 点击Yes按钮即可。
注意:开放式华中系统21, 采用的是DOS6.22为其运行平台, 文件系统为FAT16, 系统最大支持为2G。使用GHOST软件实现的是系统的完全备份。
3.2 使用DNC传输进行系统备份和还原
对于CPU版采用研华PCM4823的世纪星, 标准配置为电子盘, 没有配置CF卡, 就不能使用GHOST软件进行备份和还原。此时可以通过软盘驱动器进行系统备份和还原, 由于软盘存储信息可靠性较低, 故不建议使用。可以通过DNC传输实现系统备份和还原。
华中数控系统支持在上位机和下位机之间的串口通讯, 串口线支持三线制和七线制, 推荐采用三线制。
通讯参数设置:波特率:设为9600bps;校验位:无;数据位:8位;停止位:1;流控:无。上位机和下位机之间参数必须相互一致, 否则不能正常通讯。
该软件的主要功能包括:参数的上传和下载;上传PLC和下载PLC;下载G代码和发送G代码。
说明:上图为华中世纪星HNC-21M数控系统文件简图。BIN目录为“系统参数结构、固定循环、字库、图标”等存放目录, PARM目录为“系统参数值、参数值备份”存放目录, PROG为用户G代码存放目录, DRV为驱动程序存放目录, DATA为“刀库信息、坐标系”存放目录。
使用DNC传输可以非常方便的实现参数的备份和恢复, PLC的备份和恢复, 但不能实现完全备份。如果系统软件数据丢失, 部分备份就无能为力, 必须要用完全备份进行恢复才能解决问题。此时可以借用DOS下的工具软件RAR来实现, 将RAR.EXE通过DNC传输到世纪星电脑上。执行RAR.EXE选择BC31、DOS、HNC-M21D目录, 生成自解压包, 此压缩包即为完全备份, 通过DNC上传到电脑, 即完成世纪星完全备份。一旦系统软件丢失, 将自解压包通过DNC传输到世纪星电脑, 解包即可。
4 小结
采用完全备份和部分备份想结合, 根据具体情况进行数控系统恢复, 修复由于系统数据紊乱导致的故障。当由于参数混乱导致系统故障, 一般通过DNC传输进行参数的恢复, 就能很快解决问题。建议在备份和恢复前运行SCANDISK进行磁盘扫描和修复, 修复磁盘可能存在的问题, 非常有帮助。
摘要：及时对数控机床的数据进行备份, 对保障数控机床正常运行具有非常重要的作用。本文以华中数控系统为例, 对数控系统的备份和还原进行了具体分析, 并给出了解决方法。
华中数控 篇5
关键词：加工中心；宏程序；椭球面；轨迹方程；高等数学
TG659
一、加工工藝安排
1.加工中刀具轨迹采用Z向分层法切削；
2.为了避免刀具Z向切入工件里面时，刀具靠近轴心的主刀刃强力挤削而切削热急剧增高，致使主刀刃红硬性变差，刀具快速磨损，切削能力快速下降，导致刀杆摆动幅度增大，然而造成加工表面过切或者残余面积超出参数设定值，工件表面加工出较差的表面粗糙度。因此，采用球刀由下至上的分层切削法加工椭球面比较合理。
从理论上来讲，我们按以上加工方案及要求，采用宏程序编程在三轴数控加工中心或数控铣床上加工椭球面时在各平面内计算的球刀中心轨迹是等距线，可是目前大多数加工椭球面时在各平面内计算的球刀中心轨迹并非是等距线，而是椭圆长短轴分别加球刀半径后的所计算出椭圆近似椭圆的公式，如图2
如图中半椭球方程为： （z>0，a>b>c） 其中a、b、c分别为椭球的长轴、中轴、短轴对于等距线 ，很多宏程序中是采用参数方程为 （r为球刀半径， 为离心角角度变量增值）来计算椭圆的。实际上因为该等距线方程与原椭圆的轴长，刀具半径，离心角均有关，而此公式把球刀半径与椭球半径始终看作球刀中心与椭球中心之间的距离直线来计算椭圆的。可我们发现除了几个象限位置点之外，其余刀位点球刀中心与椭球中心之间并不等于球刀半径加椭球半径的距离直线了。所以这种近似代替在一定条件下会带来较大的形状误差。为此以下通过公式计算推导，求得新公式之后，再采用华中数控系统的编程指令格式进行编程加工彻底消除采用参数方程为 进行计算编程近似等距椭球面的形状误差。
二、数学计算
四、结束语
华中数控 篇6
随着制造业的不断发展, 老式数控机床已无法满足企业生产需求, 面临着升级改造的抉择。CJK6032A数控车床为国内早期数控机床, 数控系统是基于PC机控制的华中2000型系列[1], 主轴转速采用机械式手动调节, x、z轴进给使用步进电机驱动, 使用时间长。近几年机床频繁出现报警, 故障率升高, 维修成本增加, 生产效率降低, 严重影响企业的正常生产。针对这种情况, 我们检测了机床机械性能和电气系统等部件, 综合各方面考虑, 确定了CJK6032A数控车床升级改造的方案。
1 升级改造内容
1.1 数控系统
通过对数控车床各部件的检测, 可以判定机床故障率升高的主要原因是灰尘积累导致接口之间信号传输不稳定和数控系统的硬件设备老化受损[2]。为保证机床的加工精度和功能, 考虑稳定性等因素, 数控系统选择华中HNC-180xp/T3。该数控系统采用先进的开放式体系结构, 内置32位中央处理器, 配置7″彩色液晶显示屏, 集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体, 适用于数控车床控制, 满足升级改造需求, 具有高性能、结构紧凑、易于使用、可靠性高、价格低等特点。
1.2 机械结构
CJK6032A数控车床的机械结构满足刚度和精度要求, 且机床未出现过重大故障, 因此仅需对部分机械部件进行改造, 其他机械部件结构保持不变, 做好日常保养工作。由于数控系统采用了华中HNC-180xp/T3, 需选用华中系统标配的交流伺服电机作为驱动元件, 故机械结构改造主要内容是固定伺服电机和安装数控装置。
1.3 进给伺服驱动系统
CJK6032A数控车床的进给为步进电机开环控制, 稳定性差、精度低、噪声大, 结合华中HNC-180xp/T3数控系统要求, 确定某企业ST系列1.5k W交流伺服电机为驱动元件, 该电机工作可靠, 系统响应性强, 适于高速大力矩工作状态。选择华中HSV-162A-030全数字交流伺服双轴驱动器为驱动单元, 该驱动单元可同时控制2台交流伺服电机, 采用运动控制专用数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件和智能功率模块等元器件设计, 易于安装, 调试方便, 操作简单。
1.4 主轴调速
CJK6032A数控车床的主轴电机为1.5 k W三相异步交流电机, 采用机械式手动调速。机床加工过程中主轴无法根据指令要求自动调节转速, 造成加工精度低、表面质量差、生产率低等问题。考虑控制要求和经济因素, 采用日立SJ100-037HFR变频器控制主轴电机的转速。
2 升级改造过程
2.1 数控系统连接
图1为数控系统部件连接图, 从图中可知, 华中HNC-180xp/T3数控系统与其他部件之间采用接口方式连接, 为保证数控系统能正常工作, 连接前必须理解各个接口的功能。
数控系统的XS8接口与手持单元连接;XS5接口连接主轴变频器, 控制主轴正反转、定向, 调速等功能, XS6接口外接主轴编码器, 实现螺纹车削功能和主轴转速的反馈;XS1、XS3接口提供脉冲+方向、双向脉冲、正交脉冲三种指令类型, 分别连接X轴与Z轴的伺服驱动装置;32位NPN型接口XS7和24位NPN型接口XS9, 采用光电耦合技术, 分别控制开光量的输入输出;XS10接口为RS232接口, 通过数据线与PC电脑连接, 实现加工程序传送;XS15接口为PC键盘接口, 方便操作人员使用PC键盘输入程序。
2.2 机械部件改造
对机床机械部件改造时, 首先将原有的步进电机拆下, 更换为华中系统专配的交流伺服电机, 但由于安装步进电机的法兰底座不适合安装交流伺服电机, 故需将法兰底座的安装孔重新加工, 安装后的交流伺服电机见图2所示;其次CJK6032A数控车床的数控系统是基于PC机控制的, 没有安装华中HNC-180xp/T3数控装置的电柜, 考虑到数控装置的背面与电柜之间必须留有合适的间隙以便插接电缆及散热, 因此设计电柜的加工尺寸为460 mm×300 mm×250 mm, 如图3所示。
2.3 进给伺服驱动电路改造
进给伺服驱动电路改造内容主要是华中HSV-162A-030全数字交流伺服双轴驱动器与机床其他部件的连接和驱动器参数的设置, 图4为伺服驱动电路连接图。连接的设备有X轴交流伺服电机及编码器、Z轴交流伺服电机及编码器、华中HNC-180xp/T3数控系统和驱动电源等。
华中HSV-162A-030型驱动器有位置控制和JOG控制两种方式, 驱动电源是经过伺服变压器处理过的220 V三相交流电。连接驱动器与交流伺服电机时, 驱动器上的U、V、W端口与电机绕组要对应, 保证驱动器的命令能改变伺服电机的旋转方向。驱动器参数调整应在伺服电机空载下进行, 避免损伤驱动器。
2.4 主轴调速升级
主轴调速升级主要是采用日立SJ100-037HFR变频器控制主轴三相异步交流电机的转速及方向, 改变机械式手动调速方式, 变频器与其他部件的连接是关键。由图5可知, 数控系统的XS5接口连接主轴变频器, 控制主轴正反转、定向及调速, XS6接口连接主轴编码器, 实现主轴转速的反馈;R、S、T端口连接380V外接电源;U、V、W端口连接主轴交流电机, 图5为变频器与其他部件的连接图。SJ100-037HFR变频器采用正弦波脉宽调制方式控制, 根据数控系统提供的速度指令改变输出电流的频率, 控制主轴电机的转速, 具有200%的启动力矩、结构紧凑、瞬时失电重启动等特点。
2.5 参数设置
正确的系统参数是数控机床正常运行的重要条件, 因此机床试运行前需对系统参数进行准确设置。参数设置的内容包括主轴参数、刀具和配件参数、进给轴参数、PLC参数、机床参数、轴补偿参数, 图形参数和记忆宏变量。对进给轴参数设置时, 需根据下面公式, 确定外部脉冲当量分子和外部脉冲当量分母:
G=分频分子÷分频分母。 (2)
式中:P为输入指令的脉冲数;G为电子齿轮比;N为电机旋转圈数;C为光电编码器线数, 当数控系统为华中HNC-180xp/T3时, C=2 500。
系统的其他参数应严格按照参数说明书设置, 修改参数前必须理解设定值的含义及功能, 否则可能造成严重的后果, 参数修改完成后需重启数控系统。
2.6 调试运行
机床调试前, 要确保驱动器及电机接地, 电路线连接正确。调试过程中应不断对系统数据进行备份, 避免数据丢失。
1) 机床通电试运行包括内部速度控制方式运行、JOG (点动) 运行、位置方式运行。
2) 机床调整内容包括速度控制增益调整、位置控制增益调整、电子齿轮的设置、启停特性调整、驱动器匹配不同电机时力矩限制值的调整及电流环调整。
3 结语
经过改造的CJK6032A数控车床已经投入使用机床工作过程中未发生系统故障, 运行稳定, 加工精度和生产效率都得到提高, 适于加工复杂轴类零件, 为企业节省了设备成本, 同时证明本次升级改造是成功的, 升级改造的数据为今后其它设备的改造提供了理论依据。
参考文献
[1]呼刚义, 王丽洁.基于华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造[J].制造业自动化, 2011, 33 (21) :146-148.
[2]尹昭辉, 周礼根.FANUC系统在数控车床改造中的应用[J].机床与液压, 2013, 41 (10) :185-187.
华中数控 篇7
1.华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造内容
ZJK7532A数控钻铣床属于一种外配通用PC机中的一种经济型数控装置, 并且它是早期华中2000系列数控系统, 主轴采用机械手动变速, 采用电机开环进行进给的控制, 同时利用梯形螺纹丝杠进行相应的转动。这种系统较为落后, 在精度方面也不是十分理想。因此对其进行改造所涉及的内容有系统的升级, 其中交流伺服电机被半闭环控制, 并进行主轴无极无极调速改造, 并对机械结构进行升级。
通过对数控车床中的部件进行检测, 可以得出, 机床故障率升高的主要原因是积累了过多的灰尘, 这些灰尘的积压导致接口处信号传输不够顺畅和稳定, 进而造成硬件设备老化受损。为了使机械交工的精度以及功能得到保障, 需要对其稳定性因素进行分析, 使用的数控系统采用华中的ZJK7532A数控钻铣床。这一数控系统采用的是先进开放式系统结构, 内部设置中央处理器, 同时配以相应的显示屏, 将继承进给轴接口、主轴接口、手持单元接口等于一体, 这种系统在数控车床控制中应用, 进而使升级改造的需求得到满足。其具备性能高、结构紧凑、方便使用、可靠性高、低价格等优点。
2.华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的具体方案
■2.1机械结构的改造
对机床的主轴进行改造, 需要在原有机床手段换挡三级变速的基础之上, 并对原有的三相异步电动机以及主轴的变速箱进行充分利用, 实现手动换档分段无极变速方式的控制, 需要利用变频器驱动。对这种方式进行选择, 适合在无极变速, 但是低速和高速均不需要的场合进行, 这种方式实现起来既简单方便, 还较为经济, 当速度较低的情况下, 可以对机械变速装置进行利用, 从而使输出转矩得到扩大, 但是电动机的最高转速对调速范围进行相应的限制。对进给轴进行改造的过程中, 其中的伺服机对1:1的齿形带轮, 使滚珠丝杠实现旋转, 进而使工作台的运动得以实现。将原有的梯形螺纹丝杠进行替换, 进而使机床的精度以及快速响应得到提高。
■2.2数控系统的选择
对数控系统进行选择的时候, 需要对其综合性能、可靠性以及相关的经济因素进行考虑, 对华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的过程中, 可以选择华中“世纪星”数据系统, 其属于华中I型、华中2000系列数控系统基础上, 同时满足低价、简单、可靠、性能高等要求而专门开发的一种数控系统。近几年, 我国用户大大提高了对其的认可度。其主要对开放体结构进行使用, 在内部设置了一种嵌入式工业PC, 并对75″或者9.4″彩色已经显示屏以及通用的工程面板进行配置[2]。同时, 其集进给轴接口、主轴接口、内嵌式PCL接口以及手持单元接口于一体, 硬盘、DNC、电子盘等相关程序、软驱、以太网等相关程序的交换均被支持。
■2.3主轴电路
对华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造的过程中, 进行主轴变频调速时, 主要采用的是日立SJ200-015HFE变频器, 利用正弦波脉宽调制器实现对其的控制, 其额定2.9KVA、额定输出和输入电压三相交流380-480V+10%, 额定输出电流3.8A, 额定输入电流5.0A, 在输出所在的范围在1-360HZ, 在电机容量在1.5KW中较为适用, 可以对主轴过流、短路以及过热等故障进行报警。对相同频率以及幅值的交变电流进行输出, 并对电动机的旋转情况进行控制时, 主要是结合变频器输入速度质量以及运行状态指令进行的。其中的速度指令为0-10V的模拟电压,
■2.4进给驱动电路
以某机床改造为例, 伺服电机驱动选择的是中开发型号为HSV-16类型的全数字交流伺服驱动器, 在其的内部采用的是最新的专用运动控制DSP、FPGA、以及IPM等相对先进的技术设计。采用这种技术, 具备简单灵活、宽度速比以及对每种状态均能齐全显示的特点。选择位置方式的运行模式, 主要目的是对其位置进行有效控制, 辅助目的是对速控制和转矩控制, 进而使电机位置精度得到保障。
■2.5机床参数设置
在实际改造过程中, 需要将内部的所有硬件设备做出详细登记, 其中有功能设备的相关参数、输出和输入模块接口的相关参数、控制过程中采用的具体方式以及对应接口在设置过程中的相关参数, 进而使系中信息的相互传递得以实现。
3.结束语
对于华中数控系统的ZJK7532A数控钻铣床升级改造, 首先要了解其与当今机械生产过程中有哪些方面不想使用, 其次是根据其本身的特点以及生产需要制定科学合理的改造方案。与此同时, 在改造过程中, 需要结合相关技术规定, 对其内部结构等相关技术进行认真分析, 并结合以往实践经验, 进而保障其改造升级的合理性。
参考文献
[1]董韬.HCZX1340数控钻铣床升级改造[J].咸阳师范学院学报, 2013, 04:33-35.
[2]王丽洁, 呼刚义, 徐德凯, 梅小宁.基于开放式数控系统的简式数控车床机电一体化升级改造的研究[J].机电工程技术, 2014, 07:19-21.
华中数控 篇8
1 实例1
我院数控实训基地一台VC6045立式数控加工中心, 采用华中数控系统HNC-21M, 新学期开机试运行, 系统不能复位, 始终处于急停状态, 不能解除。
首先检查机床的“急停”回路:检查超程限位开关的常闭触点;检查急停按钮 (XS8和XS20) 的常闭触点, 都没有发现问题。关机断电, 用万用表仔细检查急停回路, 没有发现问题。
检查PLC程序, 将安装有华中数控系统软件的CF卡取下, 进行磁盘检查, 未发现数据丢失。检查KA中间继电器, 中间继电器发光二极管绿色指示灯亮, 未发现明显异常。
最后, 检查PLC中规定的系统复位所需要完成的信息是否未满足要求。由于现场没有电气原理图, 按照华中数控系统典型数控系统电气原理图1进行检查, 对照机床实际进行分析。
PLC中规定的系统复位所需要完成的信息为“外部运行允许”信号和“伺服OK”信号正常, “外部运行允许”信号对应急停回路, 经检查正常;“伺服OK”信号对应伺服模块, 经检查伺服电源正常, 驱动器无报警信号, PLC中规定的系统复位所需要完成的信息满足。
分析至此, 陷入了难解的局面, 由于出现故障同型号机床只有一台, 难以进行状态比较, 故障一时难以解决。
经与机床操作人员沟通确认, 故障机床放假前 (6月底) 使用正常, 暑假结束 (9月份) 开机试运行即出现故障, 机床有两个月没有加电运行。重新梳理思路, , 将PLC状态调出, 多次按下、松开急停按钮, 仔细观察系统上电时PLC各状态位, 按下、松开急停按钮, 中间继电器KA2要断开、吸合。安照操作规程, 每次开机、关机, 都需要先按下急停按钮, 也就是中间继电器KA2都要动作, 根据经验, 经常运动的部件故障率较高。马上关机断电, 换上同型号的继电器, 开机, 松开“急停”按钮, 系统正常, 故障得以解除。
分析:我校地处江南, 梅雨季节空气比较潮湿, 暑假有两个月时间没有开机加电运行, 中间继电器KA2发生了锈蚀, 线圈得电, 发光二极管指示灯亮, “发光二极管指示灯亮”显示的是假动作, 此时其常开触点并没有真正闭合, 导致Y0.0“外部运行允许”信号故障, 系统不能复位, 始终处于急停状态。
2 实例2
一台CK6140数控卧式车床, 采用华中世纪星HNC-21T系统, 开机上电后显示器不亮, 黑屏, 键盘指示灯也不亮。
该车床配置彩色8.4TFT液晶显示屏, 上电后黑屏, 键盘指示灯不亮, 说明数控系统没有启动。
首先检查电源部分, 世纪星 (工控机) 和液晶显示屏使用的电源是由开关电源提供, DC24V, 打开电气柜门, 发现开关电源指示灯不亮, 初步判断为开关电源故障。马上断电, 用万用表检查世纪星电源部分输入阻抗, 发现世纪星内部有短路故障。
打开世纪星, 依次拆下CPU板、电源板、NC板并仔细检查, 保险未熔断, 没有发现明显短路痕迹。检查液晶显示屏, 也未发现短路现象, 仔细从世纪星的电源输入部分逐级检查, 在一块线路板上发现一电解电容鼓起, 焊下, 更换同型号电容后, 检查电源部分输入阻抗, 正常, 系统上电, 故障排除。此案例为电解电容老化造成电源短路故障, 查询《世纪星数控装置连接说明书》第1-6页, “在通常情况下应用时, 电解电容器最好每10年更换一次”, 得到了证实。
经验:电解电容老化造成电源短路故障属于常见故障, 此次案例后将车间世纪星老化的电解电容全部进行了更换。
3 实例3
一台CK6140数控卧式车床, 采用华中世纪星HNC-21T系统, 运行过程中出现“死机”故障。
首先, 检查电源部分, 世纪星配置的电源为台湾明玮开关电源, 输入为交流220V, 输出为DC24V, 开关电源同时给世纪星数控装置和PLC端子板供电, 经过计算, 电源功率足够, 输出DC24V输出非常稳定, 可以排除电源部分故障。为了进一步确认, 讲世纪星接入PC键盘, 开机时按“F8”键, 只运行DOS系统, 不运行HNC-21T数控系统软件, 运行DOS下内存测试软件进行拷机2小时, 没有出现死机故障。说明数控系统软件导致的死机故障, 仔细检查系统参数, 没有发现问题, 尝试将备份参数进行恢复, 开机时运行, “死机”故障没有排除。把此机床备份的数控系统软件进行恢复, “死机”故障还是没有排除。重新梳理了一下思路, 恢复备份软件是使用以下DOS命令“XCOPY*.*C:/V”, 加入了“/V”恢复时进行校验, 发现恢复到其中一个文件时写入磁盘数据出错, 运行“SCANDISK”磁盘检查工具, 发现磁盘数据存在问题, 进行修复后, 重新恢复系统软件, “死机”故障解除。
分析:CK6140数控车床, 配置的为DOC电子盘。咨询询厂商技术支持, DOC电子盘可靠使用期限为10年左右, 此次出现故障机床适用有9年多了, 此次出现“死机”故障为DOC电子盘使用时间较长, 达到器件正常设计使用年限, 电子盘存储器工作不可靠, 导致系统文件数据丢失, 出现“死机”故障。
4 结束语
数控机床进行维修和分析排除后的总结与提高工作是排故的第三阶段, 也是十分重要的阶段, 应引起足够重视。
总结提高工作的主要内容包括:详细记录从故障的发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题, 采取的各种措施, 涉及到的相关电路图、相关参数和相关软件, 其间错误分析和排故方法也应记录并记录其无效的原因。除填入维修档案外, 内容较多者还要另文详细书写。从较典型的故障排除实践中找出常有普遍意义的内容作为研究课题进行理论性探讨, 从而达到提高的目的。
以上是本人在工作与学习中的一点体会, 有不当之处, 请大家原谅!
摘要：通过分析实际教学生产过程中数控机床故障诊断维修的案例, 从故障现象、产生的原因等方面入手, 据理析象, 采取了一些有效的故障处理方法。
关键词：数控机床,急停,无报警故障,诊断
参考文献
[1]潘海丽.数控机床故障分析与维修 (第二版) [M].西安:西安电子科技大学出版社, 2008.
华中数控 篇9
1 华中数控车床螺纹编程指令的区别
目前, 华中数控车床提供的螺纹编程指令有G82直进式螺纹车削单一固定循环指令、G76斜进式螺纹车削复合固定循环指令和G32直进式单行程螺纹车削指令三种。直进式螺纹切削方式和斜进式切削方式如图1和图2所示。
1.1 G82直进式螺纹车削单一固定循环指令, 使用该指令切削螺纹时, 每次只需给出终点坐标, 刀具就会按照A→B→C→D→A进行运动 (如图3所示) , 完成一次螺纹切削, 每次螺纹切削深度需要由编程者自行设定。由于两侧刃同时工作, 切削力较大, 而且排屑困难, 因此在切削时, 两切削刃容易磨损。特别是在切削螺距较大的螺纹时, 由于切削深度较大, 刀刃磨损较快, 从而造成螺纹中径产生误差, 但由于其加工的牙型精度较高, 一般多用于导程在3mm以下的小螺距螺纹加工。
1.2 G76斜进式螺纹车削复合固定循环指令。G82、G76都是螺纹加工的固定循环指令, 区别在于每用G82一次可循环执行螺纹加工全过程一次, 而G76可反复执行, 直到将毛坯加工成符合要求的螺纹。采用G76指令加工螺纹时, 只需要给出第一刀螺纹切削深度ap1, 数控系统会按照等面积切削方式自动计算出每层切削深度递减为。G76采用为单侧刃加工, 加工刀刃容易损伤和磨损, 使加工的螺纹面不直, 刀尖角发生变化, 而造成牙型精度较差。但由于其为单侧刃工作, 刀具负载较小, 排屑容易, 并且切削深度为递减式。因此, 该加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。
若要加工高精度、大螺距螺纹则可采用G76、G82混合编程, 即先用G76粗加工, 再用G82精加工, 这样既简化了程序又保证了牙型精度。特别注意螺纹粗车到精车, 主轴转速、加工起点必须保持不变, 否则容易乱扣, 产生报废。
1.3 G32直进式单行程螺纹车削指令, 使用
1.3 G32直进式单行程螺纹车削指令, 使用该指令切削螺纹, 其加工过程和G82指令一致如图3所示, 只是其刀具移动、切削均靠编程来完成, 致使加工程序较长。所以, 在切削一般螺纹时, 需要采用直进式螺纹切削时, 用G82螺纹切削指令编程;需要采用斜进法切削螺纹时采用G76指令进行程序编制, 致使G32指令得不到使用。但G32指令配合宏指令可以完成变导程螺纹以及圆弧螺纹等特殊螺纹的加工, 是G82指令和G76指令所无法替代的。
2 G32直进式单行程螺纹车削指令格式:G32 X (U) ＿Z (W) ＿F＿P＿I＿R＿E＿
X、Z螺纹切削终点坐标;
U、W螺纹终点坐标相对起点坐标差值;
F单头螺纹时为螺距, 多头螺纹时为导程;
P螺纹车削主轴编码器对应的角度;
I为锥螺纹切削起点与螺纹切削终点的半径差值;
R Z向退尾量, 一般为:0.75p-1.25p;
E X向退尾量, 大于牙形高;
3 变螺距螺纹编程示例
加工如图4所示的变螺距螺纹。根据上述分析, 华中数控车床只能采用G34指令配合用户宏程序完成变螺距螺纹程序的编制, 为了保证螺纹的精度, 采用直进刀切削方式、等面积切削方法 (第一刀螺纹切削深度直径值为0.6mm, 每层刀具相对螺纹公称直径下降深度为0.6×, 螺纹小径=28-1.3×1=26.7mm。
【参考程序】
参考文献
[1]张伟国, 王平, 邵德杰.数控机床螺纹切削方法与应用[J].机械工人.2000, 4 (39)
华中数控 篇10
1.1 数控机床上的坐标
数控机床与零件加工中常用的坐标主要有2个:机床坐标系、工件坐标系。
机床坐标系是机床固有的坐标系, 机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后, 这个原点便被确定下来, 它是固定的点。数控装置上电时并不知道“机床零点”, 为了正确地在机床工作时建立机床坐标系, 通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点 (测量起点) , 机床起动时, 通常要进行机动或手动回参考点, 以建立机床坐标系。机床参考点可以与机床零点重合, 也可以不重合, 过参数指定机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置, 也就知道了该坐标轴的零点位置, 找到所有坐标轴的参考点, CNC就建立起了机床坐标系。
工件坐标系是编程人员在编程时使用的, 编程人员选择工件上的某一已知点为原点 (也称程序原点) , 建立的一个新的坐标系称为“工件坐标系”。工件坐标系一旦建立便一直有效, 直到被新的工件坐标系所取代。工件坐标系的选择是为了使编程简单, 尺寸换算少, 引起的加工误差小。一般情况下, 程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。
1.2 对刀的概念及其意义
在加工时, 数控伺服系统是以机床坐标系为基础来控制工件或是刀具的移动的, 在机床加工尺寸范围内的安装位置不是任意的, 要正确执行加工程序, 必须确定工件在机床坐标系中的确切位置。对刀点是在工件在机床上定位装夹, 设置在工件标系中, 用于当前确定工件坐标系与机床坐标系空间位置关系的参考点。而确定对刀点在机床坐标系中位置的操作称为对刀。
对刀的准确程度将直接影响零件加工的位置精度, 因此, “对刀”是数控切削加工时的首要的工作。如果刀具没有进行“对刀”或是“对刀”不准确。就会加工出废品甚至损坏刀具。
2“对刀”的原理及其方法:
2.1 对刀点设置原理
“对刀点”是零件程序加工的起始点, 对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置, 对刀点可与程序原点重合, 也可在任何便于对刀操作之处, 但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。
可以通过CNC将相对于程序原点的任意点的对刀点坐标转换为相对于机床零点的坐标。加工开始时要设置工件坐标系, 在数控车中, 坐标系中的方向是指定的, 一般要确定工件坐标原点, 在数控车加工中, 是与工件装于卡盘上的工件右端面为工件坐标原点, 一般也是是编程原点。在实际应用中, 有三种办法来设定工件坐标系:一是用工件坐标系设定指令G92 (华中数控系统中为G92、有些数控统中为G50, 如广数, 其作用相同) 指令可建立工件坐标系;二是用G54～G59及刀具指令可选择工件坐标系。三是通过软件设置的方法, 来计算出具体的“对刀点”, 从而确定默认的工件坐系 (在数控车中一般为工件右端面的位置) 。
用G92指令来建立工件坐标系, 通过确定“对刀点”的位置, 从而建立工件坐标系。以数控车床为例子, 原理如图1所示。
图1中, 0点为机床坐标原点, 它一般是固定不变的, 由机床上的限位开关来决定, 在“华中数控”中, 在刚开机时, 系统均会有提示, 要求进行回零位操作, 按相应的键, 数控车床的横轴和纵轴便移动, 回零位。
B点是工作坐标原点, 为了编程的方便, 往往把工件原点设置在工件的左端面及右端面的一些点上。
A点为“刀位点”, 也就是“对刀点”。A点我们从图中可以看出, 它是在工件坐标原点之间, 它可以是任意的一个点。只要设置时, 比较容易计算及不会发生干涉或碰撞就可以了。可以假设一个点, 使它在工件坐标中为一个易于数学处理的点。以后, 当要进行加工前, 将刀具置于此点, 在华中数控车床上, 可以用手动的方法来实现。当手动移动刀架时, 系统显示出的是刀架在机床坐标上的位置。利用机床的坐标显示确定对刀点在机床坐标系中的位置, 也就是说, 要求出刀位点A在机床坐标系上的位置。
在实际工作中, 一般是通过试切的方法来进行, 通过试切加工, 工件的形状如上图所示, 通过测量, 已加工表面的直径是已知的 (本例中假设为130) , 而刀具与已加工表面接触时的机床坐标是可以在机床上显示出来的, A点的工件坐标是已设定的, 也是已知的, 根据这些已知条件, 便可以得出A点的工件坐标系X轴的大小。Z轴同样的原理求出。
2.2 对刀的一般方法
根据现有的条件和加工精度要求选择对刀的方法, 在数控车上可以采用“对刀仪对刀”或是用“试切法”对刀;而在数控铣床和加工中心上, 采用的方法比较多, 有试切法、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等。下面介绍在数控车上常用的“试切法”对刀的方法。
用试切削法进行对刀时, 先是试车外圆。记录此时刀具的机床坐标值。如图1中的C点。退出车刀, 测量出此时工件的外径尺寸。
在本例中, 假设“对刀点”A的工件坐标为A (100, 10) , 试切点C的坐标为:C (XC, ZC) , 试切直径为130 mm, 试切长度为29 mm。则可以得出A点到O点的距离为:XA=XC+130-100;ZA=ZC+29-10。
在通过记录计算出点A的机床坐标位置之后, 在机床进行加工之前, 把刀具置于此点上 (可用手摇的方法) , 在编写程序时, 可用G92指令 (坐标系设定指令) 来设定工件坐标系的位置。在本例中, 为G92 X100 Z10。系统便会自动的把工件原点定在O点上了。
另外, 在华中数控系统HNC-22T数控车上, 经过专业人员进行参数的设定和系统的调试, 还可以直接在系统上输入“试切直径”和“试切长度”。系统便可以自动计算出工件坐标原点的值。从而把工件原点定在点B (工件右端面中心点) 的位置上。而在加工之前, 先进行回零操作。然后便用快速移位指令。如G00等, 移至“刀位点”的位置进行加工。
2.3 多刀的对刀原理及方法
车床上根据加工的要求, 装有多把刀。则应每把刀都要进行“对刀”。一般是在开始数控切削加工之前进行, 同时利用刀具补偿的方法来完成。在实际操作时, 有两种方法:“相对对刀法”和“绝对对刀法”。“相对对刀法”就是设定一把刀为基准刀, 其他刀具相对于这一把刀的刀尖位置的偏差作为偏置值, 输入到系统中。“绝对对刀法”就是每把刀都通过上面的方法, 测出每把刀的位置。输入到系统中。用刀偏补偿的方法来实现刀具的准确定位。
这一设置, 可在“华中数控系统”中的“刀具偏置补偿数据”中通过的设置的方法来进行, 有两种方法:一种是手工填写。另一种是采用“试切法”由系统自动生成。试切法指的是通过试切由试切直径和试切长度来计算刀具偏置值的方法。推荐采用试切法来设置刀具偏置补偿数据。
3 在华中数控系统HNC-22T上常用的对刀方法
3.1“试切法”的对刀方法
3.1.1 绝对刀偏法
绝对刀偏法是指每一把刀具独立建立自己的补偿偏置值。
如图2中该值将会反映到工件坐标系上 (注:绝对刀偏法时不存在标准刀具) 。
绝对刀偏法对刀的具体步骤如下:
(1) 用光标键将蓝色亮条移动到要设置刀具的行;
(2) 用刀具试切工件的外径然后沿Z轴方向退刀 (注意在此过程中不要移动X轴) ;
(3) 把测量试切后的工件外径将它手工填入如图2.4.1.1中的“试切直径”栏, 完成X偏置设置;
(4) 用刀具试切工件的端面, 然后沿X轴方向退刀;
(5) 计算试切工件端面到该刀具要建立的工件坐标系的零点位置的有向距离;将之填入到如图2中的“试切长度”栏, 完成此刀的Z偏置设置。
如果要设置其余的刀具就重复以上步骤。
3.1.2 相对刀偏法
相对刀偏法是指有标准刀具, 而其余的每一把刀具的偏置是相对于标准刀具的偏置, 该值将不会反映到工件坐标系上。此时只建立一个由标刀确定的工件坐标系。其具体操作步骤如下:
(1) 标刀对刀。按照“绝对对刀法” (共5个步骤) 对好要作为标刀的刀具偏置, 建立该刀具所确定的工件坐标系。
如果当前选择作为标刀的刀具已经是标刀, 我们就要将光标键移到标刀位置按F5键取消标刀, 否则填入试切直径和试切长度参数时系统会出现提示, 如图3所示。
(2) 设置标刀。按光标键移动蓝色亮条到已对刀的刀具位置, 按F5键设置该刀具为标刀, 如图4所示。
(3) 对其余的刀具选择其余要对刀的刀具, 按光标键移动蓝色亮条到要对刀的刀具位置, 按照绝对对刀法 (共5个步骤) 设置所选的刀具偏置。
(4) 完成后按“返回F10”, 就可在自动或单段方式下运行程序进行加工。
3.2 用直接填写刀具偏置值方法来设置刀具
直接填写刀具偏置值就是参照标准刀具来直接填写刀具偏置值, 如运用对刀仪, 操作起来会更加方便。其方法按照设置标刀的刀偏值、使标刀对准某一基准点、其他刀具都对准这一基准点、分别输入刀偏值等步骤来进行的。限于篇幅, 在此不详细就讨论了。
3.3 绝对刀偏和相对刀偏的选择
华中世纪星数控系统支持绝对刀偏和相对刀偏具体设置, 可在机床参数的选项中设置。
4 结语
对刀操作在数控加工中是一项首要的工作, 是在数控加工之前必先要面对的, 而对刀的正确性直接关系到加工的质量, 甚至加工的安全。而对刀的过程, 实际上就是数控系统“感知”刀具和工件位置的过程。应当利用各种手段来保证其过程数据的准确性, 从而提高切削加工的尺寸精度。
摘要：在数控切削加工中, “对刀”是的一项首要的工作。介绍了“对刀”的原理及在“华中数控车”系统上行之有效的“对刀”方法。
关键词：对刀,华中数控车
参考文献
[1]娄锐.数控应用关键技术.北京:电子工业出版社, 2005.7