车床微机数控系统 使用说明书
CNC2000
LCD 显示
合肥科林数控科技有限责任公司 http://www.kelincnc.com Email: [email protected] 电话: 0551 - 5259329
目 录
第一章 科林数控简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
第二章 系统技术特性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．1 系统结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．2 系统技术参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．3 系统功能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．4 系统运行环境„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
第三章 系统操作说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3．1 控制面板说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3．2 操作主界面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3．3 参 数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3．4 程 序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
3．5 手 动„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
3．6 自 动„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
第四章 系统编程说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
4．1 基本概念„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
4．2 程序指令表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18
4．3 编程指令及格式说明„„„„„„„„„„„„„„„„„20
4．4 编程实例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31
第五章 系统安装与调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
5．1 系统安装连接„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
5．2 机床电器安装原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„35
5．3 系统调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„36
第六章 系统日常维护和常见故障处理„„„„„„„„„„„„„„37
6．1 系统使用保养„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37
6．2 常见故障及其处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„37
6．3 系统出错信息及处理„„„„„„„„„„„„„„„„„38
第一章 合肥科林系列机床微机数控系统简介
合肥科林数控科技有限公司主要从事数控机床和工业自动化等方面的研究，是一个集生产、教学、科研为一体的高技术经济实体。公司从事经济型数控系统的研制已有10余年的历史，目前主要生产KL10T/ KL28T/ CNC2000/ KSK28T等系列机床微机数控系统，用于配套中、小型机床。系统设计美观大方，结构合理，维修方便。主板选用高性能高速单片机GMS97C52和DS80C320作为控制单元。在步进电机的驱动上采用了目前国内最先进的VMOS 驱动技术，实现高低压自动切换，并可实现10细分，使得电机低频转动平稳，高频扭矩增大，发热量显著减小，矩频特性大为改善。驱动电流根据步进电机大小可在3A-10A 之间调整。编程采用ISO 标准，用户界面友好，操作简单。显示窗口有单排LED 、三排LED 以及图形式液晶板。系统面板采用涤纶薄膜全密封，防尘性能好。编程采用日本的OMRON 机械按键，手感强、可靠性高。系统配有电动刀架控制器、主轴正反停继电器、变速继电器，根据用户要求，可选变频调速功能。用户批量购买时可以重新设计外观。 主要功能如下：（1）实现单轴运动或双轴联动，可加工柱面、平面、沟槽、锥面、球面等，根据用户要求，也可增加椭圆柱面、双曲面、抛物面等异形面的加工功能；（2）高速车削公制、英制、模数螺纹，车削螺纹转速可达4000rpm(1mm导程时) ，并具有多种方式的切入、收尾功能（尤其适合模具制造）；（3）全功能自动对刀或半自动对刀，刀尖偏差（刀补）自动生成；（4）多工位回转刀架的自动换刀，刀尖偏差自动补偿；（5）自动控制机床主轴的正转、反转、停止和四档变速或无级调速；（6）掉电后自动保护用户程序，自动寻找编程零点；（7）丝杠间隙自动补偿；（8）系统故障自诊断。
经营范围：数控系统、滚珠丝杠、步进电机、电动刀架、螺纹光栅、改造配件；
各种普通机床的数控化改造；老式数控的翻新；专用软件的开发；
数控机床的销售等。
售后服务：系统免费保修一年，终身维修，软件免费升级，优惠价提供配件。
联系电话：（0551）5259329（传真） （0）[1**********]
网 址：www.kelincnc.com
电子信箱：KL32T@ vip.sina.com
总 经 理：王 玉 琳 （工学博士 副教授）
第二章 系统技术特性
2．1 系统结构
²高性能工业级高速CPU ——DS80C320
²64KEPROM ，32K 显示RAM
²128K 用户程序内存区
²LCD 液晶显示屏
²轻触式薄膜面板
²三相反应式/二相混合式/三相混合式/五相混合式步进驱动电源
²三相反应式/二相混合式/三相混合式/五相混合式步进电机
²光电编码器
²四工位/六工位/八工位自动回转刀架
²主轴变频调速
2．2 系统技术参数
²可控轴数：2轴
²联动轴数：X 、Z 二轴
²脉冲当量：X = 0.005mm/步，Z = 0.01mm/步
²最大编程：± 9999.99mm
²加工螺纹导程：0.25-24mm
²液晶显示分辨率：320³240
²拖板移动速度：2-8000mm/min
²编程代码：ISO-840国际标准
²编程坐标系定义：ISO-841国际标准
²平均无故障工作时间：不小于3000小时
²数控机箱的防护等级：不低于IP43的规定
2．3 系统功能
²强大的编辑系统：全屏幕编辑，显示信息多，操作得心应手
²丰富的指令系统：多重循环、固定循环、子程序调用、回定点、回起始点等 ²直线插补、圆弧插补
²公/英制螺纹、直螺纹、锥螺纹、多头螺纹
²主轴正/反/停控制、四级变速、变频调速
²冷却液控制
²主轴卡盘控制
²尾座顶针控制
²自动换刀及刀尖偏差自动补偿
²自动回基准点
²高可靠性掉电保护：采用特殊电路设计，确保工件程序、系统参数在正常断电和非正常断电时不被破坏
²自诊断功能：对CPU 、EPROM 、RAM 、LCD 、面板按键、驱动电源、用户操作 等进行全方位的故障诊断；对机床主轴、冷却、刀架、限位、基点等进行实 时诊断
²丝杠间隙自动补偿
²软、硬限位双重保护
²紧急停止：在意外情况下可安全地保护机床和系统
²高性能驱动电源：高速力矩大、低速平稳噪音小
2．4 系统运行环境
²电源：交流电压220V （+10%，-15%），频率50Hz ，功率不大于600W 。 ²温度：运行温度5℃-45℃，24小时平均温度不超过35℃；保管运输温度 0℃-50℃；温度变化不大于1℃/min。
²湿度：在20℃时相对湿度不大于90%，40℃时不大于50%。
²环境：无过量粉尘，无酸、碱腐蚀性气体和爆炸性气体，无强电磁干扰。 ²海拔：不超过1000米。
第三章 系统操作说明
3．1 控制面板说明
图3.1
3．2 操作主界面
整个系统采用一级式菜单全屏操作，方便、直观、快捷，提示信息全面。系统上电后，立即进入主界面（图3.2）。
图 3.2
菜单第一行为本公司企业标识字；中间上部分为主菜单四大功能的选择提示，反白显示为当前功能项，中间部分为X 轴和Z 轴的坐标值；中间左部分为子菜单的选择提示，反白显示为当前子功能项；菜单最后一行为操作提示、状态提示和错误信息提示。操作提示符“ET ”表示“Enter ”，“UP ”表示“PgUp ”，“DN ”为“PgDn ”。
菜单的操作（所有菜单操作均相同）：
主菜单选择：通过“←、→、Spc ”键选择所需的主菜单功能，并在相应的位置以反白方式显示。“←、→”键选择相邻主菜单功能，“Spc ”键选择相隔位置主菜单功能。
子菜单选择：通过“↑、↓、Enter ”键选择子菜单功能，并在相应的位置以反白方式显示。
对于子菜单操作，也可按数字键，即根据子菜单从上到下的排列位置对应选择。比如，“参数”状态时按“4”，则直接进入“速度”参数的设置。
3．3 参数
系统开机后自动进入“参数”状态。进入“参数”状态也可在“自动”状态按“→”，或在“程序”状态按“←”。
3．3．1 基点
基点（也称参考点）是指在机床安装了基点开关（行程开关或接近开关）后，
X 或Z 轴接触到基点开关位置时的坐标，此坐标是相对于主轴中心的机床原点设定的。系统初始值为X=0，Z=0。此值均为“0”时，系统在手动状态按回基点键无效。 按“↑、↓”键选择“基点”后按“Enter ”键（以下子菜单操作方法类同），或按“1”键进入基点设置：按“↑、↓”键选择X 或Z ，按“Esc ”退出基点设置。 数据的输入方法（整个系统方法类同，以下不再赘述）：反白显示为当前选择项，2个以上选择项可按“↑、↓”键另选；这时若输入数字或小数点即进入修改数据状态，反白显示尾部出现光标，按“←”键可删除前一数据字符，按“Esc ”键则放弃本次输入保留原数据，按“Enter ”键确定本次修改，光标消除，若有下一选项则自动进入。输入的数据均以mm 为单位。
操作举例：设定基点为X=300mm，Z=500mm。
在“参数”状态下按“1”进入基点设置，输入“300”（X=300），再按“Enter ”确认且自动跳至下一项，输入“500”（Z=500）回车确认，最后按“Esc ”退出基点设置。
3．3．2 限位
不同的机床行程不同，为保证不超过机床的最大行程，除了安装硬限位，还可以设置软限位对其行程进行保护。软限位对程序运行也起限制作用，即程序运行过程中最大坐标不能超过软限位的设定值。
本系统每个坐标有正、负方向两个软限位，按“PgDn ”键翻至负限位设置；按“PgUp ”返回到正限位设置。系统初始值为+X=680，+Z=1680；-X=0，-Z=0。
其它操作方法同3.3.1的基点操作。
注意：手动回基点时软限位不起作用。
3．3．3 隙补
机械传动在反向时存在误差，这种误差称为反向间隙误差，通过系统可对间隙进行补偿，以便在加工过程中消除对工件精度的影响。系统初始值为0，隙补值的范围在0-9.99mm 之间。
在实际加工过程中，一些旧机床由于导轨的不均匀磨损，传动间隙在整个行程上的分布不均匀，设置该值时应以常用部分的间隙为准。
3．3．4 速度
为确保步进电机高速运转可靠，需对快速点定位（即G00）的速度进行限定，此最高速度对手动回基点、定点、起始点也起作用。最高速度值的设定范围在1000mm/min-8000mm/min之间。建议此值设置为4000mm/min,系统初始值为4000mm/min。
有些机床由于摩擦负载大，实际最高速可能达不到4000mm/min，需要适当减低。
3．3．5 刀补
工件在切削过程中，由于刀具磨损和对刀不准产生的换刀误差，可通过设置
刀补值进行自动补偿，以确保每把刀的刀尖在换刀后均能处于同一点。本系统设置了八组刀补值，分别对应八把刀的刀尖补偿值。
按“PgUp ”（屏幕提示UP ）返上一组刀补，“PgDn ”（屏幕提示DN ）转到下一组刀补。系统初始刀补均为0。
举例：现有4把刀，测量加工工件时，2号刀X 方向大了0.05mm,Z 方向短了0.02mm ；3号刀Z 方向长了0.08mm 。补偿操作方法如下：
1、在“参数”状态进入“刀补”，按“PgDn ”，输入X2=-0.05,Z2=0.02。
2、再按“PgDn ”，选择输入Z3=-0.08(输入3号刀的刀补值) 。
3、按“Esc ”键退出“刀补”状态，再转到“自动”状态。注意：在转到“自动”状态时，要确保驱动电源的功放开关已打开。
若需修改的刀具原来已有补偿值，则在原值的基础上进行增减。
注意：刀补在手动换刀时不起作用，只在自动运行时才起作用。
3．3．6 刀偏 刀具在换刀过程中，为了避免碰伤工件，可通过设置刀偏让刀架退出一个安全距离后再换刀，刀架转动到位后，再按原路径返回并执行刀补和由系统默认的换刀补偿。换刀补偿值存于系统内存中，由对刀时产生，用户不可修改。刀偏的初始值为0。
刀偏执行方式由M52、M53或M65指令控制。刀偏在手动换刀时不起作用。
3．3．7 延时
延时参数用来设定电动刀架的反转锁紧时间，系统出厂值默认为1.5秒，该值为“0”时系统延时自动按5秒计算。该时间通常选1.0-1.25比较合适，刀架多年使用后，需要适当延长。
3．4 程序
程序管理采用文件管理方式，本系统零件号最多不超过27个。程序编辑采用全屏幕操作方式（图3.3）。
屏幕中部为程序名显示区，当前程序以反白方式显示。可进行以下操作：按“F ”键，直接指定某一程序号作当前程序；“PgUp ”：前移一个程序；“PgDn ”：后移一个程序。程序名可以是数字、字母（除N 外）或二者混用，长度为2位，如%01、%W4、%3G、%GK等。键入过程中按“←”键删除前键；按“Esc ”放弃。若输入一位数字或字母，按“Enter ”，则自动在其前面加“0”；若未输入任何数字或字母，则对当前程序进行操作。本系统程序名不允许重名。
3．4．1 编辑
输入程序名后便进入全屏幕编辑状态（图3.4）。
屏幕中部的左边部分为程序行号区N ³³³³，用户不能修改，由系统自动产生；右边部分为程序内容区，用户可随意修改。
屏幕底行提示所编辑的程序名称和编辑状态（插入或改写），以及操作提示行
和错误提示行。编辑状态若为“插入”，按“Ins ”键则变为“改写”，反之按“Ins ”则变为“插入”。
1) 光标定位：通过“←、→、↑、↓”可将光标移到程序内容的任意位置，连续按住0.5秒以上则按相应方向快速移动。
在改写状态按“Enter ”键光标移到下行行首。
“PgUp ”键：光标到上页。
图 3.3 图 3.4
“PgDn ”键：光标到下页。
按过“N ”键（行间操作），可以进行如下操作： ²按“←”，到本行行首。 ²按“→”，到本行行尾。 ²按“↑”，到本屏屏首。 ²按“↓”，到本屏屏尾。 ²按“PgUp ”，到本程序首。 ²按“PgDn ”，到本程序尾。
²按“G ”，并输入行号，定位到指定行。
行号输入方法（以下不再赘述）：输入四位数字（若前为0可不输），键入过程中输入“←”键删除前键，输入“Esc ”键放弃返回，输入“Enter ”键确认。四位为缺省值时，取当前行号，若无当前行时，则默认输入的行号为N0000。
2）字符修改：在改写状态下，在光标处直接输入所需的字符。
3）字符插入：在插入状态下，所输入的字符直接插到光标前面。当输入为字母时，字母前面自动产生空格。
4）字符删除：光标处直接按“Del ”键。
5）行间插入：在插入状态下按“Enter ”键，若光标在行首，则在当前行之前插入一行，否则在当前行之后插入一行。
6）行间（块）删除：如果当前行为空行，可直接按“Del ”键删除当前行；若按“N ”后，再按“Del ”键，输入行号区间，则删除区间行，若只输入开始行号则只删除该行。
行号区间输入法：输入起始行号，再按“Spc ”键输入一个空格，最后输入结束行号；也可只输入起始行号。
7）行间（块）拷贝：按“N ”，再按“C ”键，输入行号区间后，其内容即拷贝到当前行之前，若只输入起始行号，则只拷贝该行到当前行的前面。
8）行间（块）移动：按“N ”，再按“M ”键，输入行号区间后其内容移动到当前行之前，若只输入起始行号，则只移动该行到当前行之前。
9）状态转换：按“Ins ”键，插入状态与改写状态进行切换。 10）退出：按“Esc ”键。
举例：如需将N0020到N0050之间的行全部删除，则操作如下： 1、按“N ”键，屏幕底部出现提示； 2、按“Del ”键，屏幕底部出现输入空白区；
3、输入0020（或20）按“Spc ”空一格，再输入0050（或50）； 4、按“Enter ”键确认删除，删除后，系统对行号进行自动调整。 行间拷贝、行间移动均与此方法类似。
输入程序名后快速显示该程序的内容。
显示过程中若按任意键可暂停，之后若按“Esc ”键则退出查看，按其它键则继续。显示完毕，按任意键返回。 3．4．3 拷贝
输入程序名后便将当前程序拷贝到指定程序，即可复制一个不同程序名而内容完全相同的程序，以便修改或备份。 3．4．4 删除
输入程序名后便删除该程序内容，若直接按“Enter ”，则删除当前程序。 3．4．5 更名
输入程序名后便将当前程序名更名为指定程序名。 3．4．6 信息
本系统为用户提供了每一个程序的信息专栏，用户可方便地修改和设置（图3.5）。
起 点：当前程序的加工起始点坐标，手动起点功能就是将坐标运动到此点，
系统初始值为0。
时 间：编辑当前程序的时间。
程序员：编辑当前程序操作者名称（拼音）。
用内存：当前程序所用的空间（只能查看，不能编辑）。 余内存：用户可用的剩余空间（只能查看，不能编辑）。
图 3.5
编译功能是将当前程序翻译成自动运行的机器码，以便程序的查错和调试。编译过程中若有错误，则提示在哪一行是什么性质的错误，按“Esc ”返回，其它键则继续编译。编译完后显示“OK ！”按任意键返回。 3．5 手动
手动主要用于机床坐标位置的调整、刀具的对刀、加工起点的确定，以及手动加工工件等（图3.6）。
子菜单下面为机床工作状态显示：M10为卡盘状态，M05为主轴状态，M09为冷却液状态，T01为电动刀架位置，S04为主轴转速；屏幕中部为机床坐标；屏幕底行显示手动进给速度，速度修调倍率，在增量状态下的增量值，以及操作提示、状态提示和错误信息提示等。
在“手动”状态可进行以下操作：
1）“F ”键：设定手动进给速度，以mm/min作为计量单位，其值不超过8000，输入方法参见参数状态。
2）“I ”键：在增量状态下设置增量值，输入方法见参数状态。
3）“S ”键：设定主轴转速。对于有级变速，用S01-S04指定所需转速档；对于变频调速，用S 直接设定转速。
4）“N ”键：显示由螺纹编码器所检测的主轴实际转速和编码器的每转脉冲
图 3.6
数，未安装螺纹编码器时显示值为0。
5）按“PgUp ”键：F 速度倍率上升10%，当V=150%时，按此键自动循环为V=5%。速度修调倍率共设16档。
“ PgDn”键：F 速度倍率降低10%，当V=5%时，按此键自动循环为V=150%。 6）主轴控制：按“主轴正转”键，主轴正转。若主轴原来处于反转状态，则先停主轴，稍作延时后再正转。按“主轴反转”键，主轴反转。若主轴原来处于正转状态，则先停车，延时后再反转。按“主轴停止”键，主轴停转。 7）冷却控制：“冷却泵”为反复键，当冷却处于关时，按此键则开冷却；当冷却处于开时，按此键则关冷却。
8）手动速度切换：按“运行”钮，用户设定速度与系统预置速度2000mm/min进行反复切换。
9）手动进给方式按钮：点动“停止”钮，选择执行方式：连续、增量1.00mm 、增量0.2mm 、增量0.05mm 、增量0.01mm 。
10）换刀：直接按“换刀”键，电动刀架自动转至下一刀位。
11）回基点：若按“X 基点”键，X 轴自动回机床基点坐标，即机床基准点坐标；若按“Z 基点”键，Z 轴自动回机床基点坐标。当参数状态中的基点坐标为0时，回基点功能无效。回基点时的执行速度调用参数状态中的速度值。在回基点过程中若按停止键，则停止执行。如果回基点时未安装行程开关或接近开关，按以上两键数控系统将检测不到回答信号而一直向前运行，这时应及时按停止键或急停键，以免撞车。
12）进给键：按“↑、↓、←、→”，机床坐标按相应方向进给。 13）主轴卡盘控制：按“Ins ”键，当主轴卡盘夹紧时，变为松开；当主轴卡盘松开时，变为夹紧。
14）顶针控制：按“Del ”键，当尾座顶针顶紧时，变为松开；当尾座顶针松开时，变为顶紧。
注意：机床的控制信号必须呈互锁关系，主轴运转时卡盘和尾座顶针不能动作，卡盘未夹紧时主轴不能启动。
15）自定义控制信号：按“P ”键，自定义控制信号开（相当于M23）或关（相当于M22），为反复控制键。 3．5．1 连续
按住进给键不松，机床坐标则按相应的方向进给，抬起按键则停止进给。规定坐标值的进给范围必须小于参数状态中设定的软限位值（本系统除回基点功能外，其余均相同，以下不再赘述）。其实际执行速度为F 速度值³V 的修调值。 3．5．2 增量
每按一次进给键，机床坐标按相应的方向移动一个设定的增量值。其实际执行速度为F 速度值³V 修调值。在执行过程中，按停止键可停止进给。
3．5．3 定点
为了快捷方便到达指定点，可选择“定点”功能。操作时会出现X 、Z 的提示项，若输入X 、Z 的坐标后按回车键，系统将先使X 坐标运动到指定点，再使Z 坐标运动到指定点；若只输入X 方向坐标点，Z 直接回车，则只运行X 坐标到指定点；若X 直接回车，输入Z 方向坐标点，则只运行Z 坐标到指定点。定点执行速度为参数状态中设定的速度。在执行过程中按停止键可停止进给。 3．5．4 起点
为了快捷方便到达程序加工起点，即程序管理信息栏中设定的起点坐标，可选择“起点”功能。操作时出现“确认（X 、Z 、ET 、Esc ）？”提示，若按X 键则X 到起点；若按Z 键则Z 到起点；若按Enter 键则先X 后Z 到起点；若按Esc 键则放弃起点操作。起点执行速度为参数状态中设定的速度，在执行过程中按停止键可停止进给。
注：系统初始起点值为0，此时手动起点功能无效，以确保数控机床的安全。用户必须设定坐标值后才可用起点的功能。 3．5．5 对刀
对刀是一项重要的工作，当要用两把以上刀具的时候就需要对刀。对刀的目的就是确保换刀后（经过系统自动补偿差值）每把刀的切削点都在同一位置。为保证准确快速对刀，请按以下步骤进行： 1） 2）
将一任意大小棒料（最好是外圆和端面均已车削的）夹在卡盘上，作为基准用。
将需要对刀的刀尖移动到棒料外圆表面和端面处（实际是棒料的边缘），按一次“5”（对刀）再按“Enter ”确认键，系统即自动记忆当前刀尖的坐标位置。 3）
将刀具让出一定距离，换至下一刀位，将此刀具如步骤2）移动到外圆表面和端面处（即与上把刀的刀尖重合），按一次“5”再按“Enter ”确认键，系统自动记忆当前刀尖的坐标位置。 4）
重复步骤3）的操作，依次将余下的刀具对好。
通过以上4个步骤即可简单地将数把刀具对好（整个对刀过程可以不进行任何切削，也不需要向数控系统输入数据），系统自动记忆每把刀尖的实际位置。系统的记忆值存储在内存芯片中，操作人员无法看见。在“自动”状态下，当执行换刀指令时，系统自动补偿刀尖之间的坐标差值。
在实际加工过程中经常遇到多把刀中的某一把损坏的情况，这时对某一把刀可按以下操作进行： 1） 2）
将一任意大小棒料（最好是外圆和端面均已车削）夹在主轴上，作基准点用。
将任意一把未损坏的刀具（作基准刀）移动到棒料外圆表面和端面处（实
际是棒料的边缘），按一次“对刀”键（注意只按一次），再按一次“T ”键，系统便自动记忆当前刀尖的坐标值。 3） 4）
将刀具移动至不撞刀位置，按换刀键选择要对的刀尖，用新换（或新磨）的刀尖去接触棒料外圆表面和端面处，连续按两次对刀键即可。 多把刀损坏时也可重复3）的操作，依次对完。
以上的对刀方式可能存在误差，对刀结束后，操作者需要通过“参数”状态中的“刀补”值进行修正，以免加工出废品。在实际对刀中刀具的形状较为复杂，有的刀具的切削刃不止一个点（如切槽刀、圆弧刀等），对刀时我们只能针对某一点，编程时应以该点为基准。 3．5．6 清零
清零是将当前屏幕所显示的机床坐标值清为“0”，机床不动作。操作方法与回起点类似，参见3.5.4节。 3．6 自动
进入“自动”状态之前，系统自动对当前程序进行编译，若有错误则按任意键转到程序管理；自动对机床坐标进行限位诊断，若有错误则按任意键转到手动状态（如图3.7）。
子菜单下面为机床状态显示：M05为主轴停状态，M09为冷却液关状态，T01表示1#刀处于工作位置，S04表示主轴转速在第四档。
屏幕中部为机床坐标和两段程序显示：前一段为当前执行段，后一段为准备执行段，若程序段较长，则超出屏幕的部分自动省略。
图 3.7
屏幕底行显示自动进给速度、当前程序名、连续或单段方式、速度修调倍率，以及操作提示、状态提示和错误信息提示。在“自动”状态可进行以下操作：
“F ”键：当前程序再选择，输入方法参见程序管理中的程序名输入法。 “N ”键：当前程序行选择，输入方法参见程序管理中的行号输入法。 “PgUp ”键：速度修调倍率升高，倍率调整分为16档。加工中仅限工进速度F 发生变化，参数栏设定的G00速度不受修调值的影响。如工进时F=100，速度修调值V=130%，则实际加工速度为：100mm/min³130%=130mm/min。
“PgDn ”键：速度修调倍率降低。 “主轴正转”键：主轴正转。 “主轴反转”键：主轴反转。 “主轴停止”键：主轴停止。
“Ins ”键：主轴卡盘夹紧/松开，为反复控制键。 “Del ”键：尾座顶针顶紧/松开，为反复控制键。 “P ”键：自定义信号开/关，为反复控制键。 “运行”钮（“启动”钮）：程序执行。
“停止”钮：第一次按下为程序中停，即当前程序段执行完后随即停止，等待启动。在中停状态下再按停止钮时，立即暂停，按“运行”钮继续执行。中停或暂停后，若按“Esc ”键则返回加工起始点。 3．6．1 坐标
当前程序加工轨迹以机床坐标方式跟踪显示。 3．6．2 绘图
当前程序加工轨迹以图形方式跟踪。对于不同的加工程序和不同的加工起始点，系统给出最佳的显示效果。 3．6．3 连续
当前程序以连续方式运行，即依次不断地执行程序。 3．6．4 单段
当前段程序执行完毕后即处于停止状态，按运行钮又执行下一段程序。停止时可转换为连续；按Esc 键返回起始点。 3．6．5 仿真
当前程序以仿真方式运行，按运行钮快速将加工程序运行轨迹模拟显示出来，此时，步进电机、机床主轴、冷却液、电动刀架等输出设备均无动作（如图3.8）。
图 3.8
第四章 系统编程说明
4．1 基本概念
程序：是为加工零件而按逻辑结构组合的指令代码和参数集合。
编程：根据加工零件的图纸尺寸和工艺要求，用数控程序来描述加工轨迹及其相适应的辅助操作的过程。
指令代码：在程序中具备特定功能用来规定数控机床如何运动或完成某一操作的代码。如G01为直线插补指令，加上参数X 、Z 的坐标值即完成直线插补运算。
机床坐标系：如图4.1，在车床 上，规定大拖板沿床身向尾架方向移 动为+Z方向，刀架朝摇把方向移动为
+X方向（后置刀架正好相反）。
+Z
绝对编程坐标系：为方便绝对方 式编程由操作者自行建立的坐标系， 所有绝对编程数据都以此为参照点。 绝对编程坐标系坐标轴和方向的定义 与机床坐标系相同，可以用机床坐标系
代替，也可以根据加工零件另行设定。其指令设定代码为G92。
绝对编程：指刀具运行的终点是在绝对坐标系中的坐标值。以X 、Z 表示。 相对编程：也叫增量编程，指刀具从当前位置运行到终点的距离和方向。以U 、W 表示。
混合编程：指同一段程序内可同时用绝对编程和相对编程两种方式。 直径编程：指X 轴的编程坐标值均以直径量表示。 起始点：指程序开始运行时刀尖所处的坐标位置。 程序名：指加工程序的名称。以两位字符表示。
程序行号：指加工程序的行号，本系统行号在编程时全部自动产生。以“N ”及四位数字表示。
程序行：也叫程序段，规定指令运动方式或完成某种操作的行，是组成程序的要素。程序行内指令与操作数之间、操作数与操作数之间必须有空格, 输入程序时请注意。
指令模态：有些指令不仅在本行起作用，在后面的程序中也起作用，直到使用其它同类指令替代为止。我们称指令的这种属性叫做指令模态。
指令初态：指模态指令未使用前的初始状态，由系统初始设定。
4．2 程序指令表
4．3 编程指令及格式说明 4．3．1 程序编制的一般格式
N □□□□ G□□ X(U)±□□□□. □□ Z(W)±□□□□. □□ I ±□□□□. □□ K±□□□□. □□ R□□□. □□ F□□□□ M□□ T □□ D□□. □□ S□□或S □□□□
“□”表示数字，“□”多少表示数字的最多位数。
为简化编程，指令代码的前“0”可以不写，如“G01、M03、T02”可写为“G1、M3、T2”。
本系统可以采用相对编程、绝对编程或混合编程，即同一程序行中可以用U 、W 编程，也可用X 、Z 编程，还可用U 、Z 或X 、W 混合编程。 4．3．2 编程约定
1）多指令共段
多指令共段是指在同一段（即同一行）程序中允许多个指令同时存在，以减少编程行数，但同组指令不能共段（见4.2节指令表中的组别）。
2）程序段内指令和参数的位置可以任意摆放。如G01 U10 W-30 F50可写为F50 U10 G01 W-30。
3）程序段内指令不允许重复。
4）程序段内不能含有与指令无关的参数或操作数。
4．3．3 指令说明
1）G92
设定绝对编程坐标系，通常放在零件程序的第一行。 格式：G92 X_ Z_
举例：N0000 G92 X50 Z200 ；表示当前绝对编程坐标处于X50mm （直径量）,Z200mm 的位置。
注意：
（1） G92指令后面只能跟X 、Z ，不能跟U 、W 。
（2） G92只改变系统当前显示的坐标值，不移动坐标值，以达到设定编程坐
标系原点的目的。G92对机床坐标没有影响。 （3） G92的效果是将显示的刀尖坐标改成设定值。
（4） 若在程序中未设G92而使用X 、Z 绝对方式编程，则绝对编程坐标系与当前机床坐标系重合（也即绝对编程坐标为屏幕显示的坐标）。通过这一功能可实现任意点启动。
2）G00
快速点定位。可以是相对编程、绝对编程或混合编程（以下指令非特殊说明均相同），其运行速度调用参数状态中的设定值，速度倍率的修调对其无效。可以两轴1:1同时联动（联动速度应小于4000mm/分），剩余轴再进给；也可以单轴运动。
格式：G00 X（U ）_ Z（W ）_ 举例：N0000 G92 X100 Z200
N0010 G00 X60 W10 N0020 M02 3）G01
直线插补。速度范围F 为2-3000mm/min,F具有模态功能（以下指令的F 速度含义均相同）。可以单轴进给，也可双轴联动插补进给。
格式：G01 X（U ）_ Z（W ）_ F_ 举例（图4.2）：
；定义绝对坐标系X100，Z200 ；快速进给到X=60，Z=210处 ；程序结束
+X
以绝对方式编程： N0000 G92 X90 Z100 N0010 G00 X40 Z80 N0020 G01 Z60 F120
；定义绝对坐标系X90，Z100（X 为直径量） ；从A 快速到达工件表面B 点 ；从B 点以120mm/min速度工进到C
（
N0030 X60 Z50 ；从C 点同样以120mm/min 速度工进到D N0040 Z0 F80 ；从D 点以F80速度进到E N0050 M02
；刀具自动快速回起始点A ，程序结束
以相对方式编程（同时省略代码前“0”）： N0000 G0 U-50 W-20 ；A 点快速到达B
N0010 G1 W-20 F120 ；B 以120mm/min 速度工进到C N0020 U20 W-10 ；C 点工进到D N0030 W-50 F80 4）G02、G03
G02代表顺圆插补（右手螺旋），G03代表逆圆插补（左手螺旋）。I 为从起点到圆心在X 方向的增量值乘以2（即直径量编程），K 为从起点到圆心在Z 方向的增量值，X 、Z 为圆弧的终点坐标。圆弧插补也可以不输入I 和K ，直接输入圆弧半径R ，即采用R 编程，但要求R
格式：G02 X（U ）_ Z（W ）_ I_ K_ F_ ；U 、W 为终点减起点坐标
G03 X（U ）_ Z（W ）_ I_ K_ F_ G02 X（U ）_ Z（W ）_ R_ F_ G03 X（U ）_ Z（W ）_ R_ F_
；D 点工进到E ，变换工进速度
N0040 M2 ；快速回到起始点A ，程序结束
例1（图4.3）：编制CD 段圆弧程序。
相对尺寸编程：
N0020 G02 U20 W-10 R10 F100 或： G02 I20 K0 U20 W-10 F100 绝对尺寸编程：
N0020 G02 X60 Z50 R10 F80 或： G02 X60 Z50 I20 K0 F80
例2：N0000 G02 I0 K-5 U0 W-10 F100，右手螺旋圆弧，表示从起点到圆心在X 方向的增量为0，Z 方向增量为-5，从起点到终点在X 方向的增量为0，Z 方向增量为-10。
例3：N0010 G03 U0 W-10 R5 F100，表示半径为R5，从起点到终点在X 向的增量为0，Z 向增量为-10，左手螺旋圆弧。
在实际加工中经常遇到用圆弧刀加工带有球面的工件，编程时应以刀具半径中心的运动轨迹为准。
5）G33
螺纹插补加工。Z/W为螺纹长度（含退尾长度）；含有X/U时为锥螺纹加工；K 为公制导程，范围为0.25-24mm ；E 为英制导程，范围为牙/英寸，输入方
1 法用“.2”表示，如输入5.2，L 为多头螺纹，范围1-12，缺省值为1。 2 2
1
2
螺纹加工必须在主轴安装了光电编码器基础上进行（本系统规定采用1200线光电编码器），否则系统处于等待状态。主轴正转时Z 轴负方向进给加工右旋螺纹，Z 轴正方向进给加工左旋螺纹。主轴转速需与螺纹导程相适应，转速过高会造成烂牙，系统给出以下公式仅供参考：
（转/分钟）；K 为导程（非公制螺纹折算成mm ）。
1200
K
由于步进电机的升降速影响螺纹的头部和尾部，所以编制螺纹程序时要留有升降速的余量。
格式：G33 Z（W ）_ X（U ）_ K（E ） （L ） 直螺纹举例：
N0000 G33 W-30 K1.5 N0010 M02 锥螺纹举例：
N0000 G33 W-30 U10 K3 N0010 M02 英制螺纹举例：
N0000 G33 W-30 E10.2 N0010 M02
6）G76
螺纹固定循环指令，用于公/英制、直螺纹、锥螺纹、多头螺纹、内/外螺纹、左/右旋螺纹的粗加工与精加工。G76和G33的区别是：G33是一次性加工，执行后停在终点，适合带有退刀槽的螺纹；G76是固定循环，执行过程为：螺纹切削→X 提前快速退刀→Z 退回→X 回到进刀点。X 提前快速退刀是指螺纹车削快要结束前的退刀，用于Z 方向无退刀槽的螺纹。X 方向的退刀长度为K+2，其退刀方向与G76之前一段的进刀指令G00或G01相反。
格式：G76 Z（W ）_ X（U ）_ K（E ） （L ） 举例：N0000 G00 U-19 ；到进刀点
N0010 G76 W-50 K1.5 ；执行螺纹循环，长度50，导程1.5 N0020 U-0.75 ；X 进刀0.75，再执行循环 N0030 U-0.25 ；X 进刀0.25，再执行循环 N0040 G00 U20 ；回起刀点 N0050 M02 ；程序结束
G76指令还可以进行油槽、蜗杆的加工，即加工无进刀槽和退刀槽的螺纹，指令格式如下：
G76 Z（W ）_ U0 K（E ）_ L_
加工过程如下：Z 轴升速→X 进刀→螺纹切削→X 轴提前退刀→Z 退回。 X 退刀长度为K+2，Z 轴升、降的速度根据主轴转速由数控系统来决定。 7）G24
锥面固定循环指令，用于加工锥面。运动轨迹为三角形，先执行锥面切削再退刀。如果锥面切削时X 是正方向，则先退Z 后退X ；如果锥面切削时X 是负方向，则先退X 后退Z 。
格式：G24 X（U ）_ Z（W ）_ F_
；长度30，导程1.5
；锥度1：6，导程3的锥螺纹
；每英寸10又1/2牙的螺纹
举例（图4.4）：
N0000 G92 X70 Z100 ；定义起刀点坐标为（X70，Z100） N0010 G0 X40 ；起刀点快速到加工表面B 点 N0020 G24 X50 W-55 F150
；执行B →C →A →B 循环
N0030 U-8 ；进刀至B1，执行B1→C1→A1→B1循环 N0040 U-8 ；进刀至B2，执行B2→C2→A2→B2循环 N0050 G0 X70 ；快速返回到起始点 N0060 M2 ；程序结束
执行N0020时，从B 到C 按照F 设定的速度，从C 到A 再到B 为G00速度。本例中，将锥面循环G24 U10 W-55 F150 向前推进。
8）G77
柱面固定循环指令，用于加工相互垂直的两个相邻表面，运动轨迹为一矩形，也称矩形固定循环。
格式：G77 X（U ）_ Z（W ） F_ 举例（图4.5）：
N0000 G92 X60 Z120 ；定义起始点坐标（X60，Z120） N0010 G0 X40 ；起刀点快速到加工表面A N0020 G77 X34 Z50 F150 ；执行A →B →C →D →A 循环
N0030 U-4 ；进刀至A1，执行A1→B1→C1→D1→A1循环 N0040 X32 ；进刀至A2, 执行A2→B2→C2→D2→A2循环 N0050 G0 X60
100）
；快速返回起刀点
N0060 M2 ；程序结束
B 2
A 2
图 4.5
执行N0020行时，A 到B 是G00速度，B 到C 是F 速度，C 到D 再到A 为G00速度。本例中，将柱面循环G77 U-6 W-70 F150 向前推进。
9）G83
钻深孔固定循环。
格式：G83 Z（W ）
_ F_ D_ 举例（图4.6）：
N0000 G92 X60 Z65
N0010 G00 X0 ；到中心A N0020 Z55 ；到切入点B
N0030 G83 Z30 F20 D2 ；B →C →B ，到C 点延时2秒
）
N0040 W-5 ；B →D →E →D N0050 W-5 ；D →F →G →F N0060 G29 ；Z 回起始点 N0070 M02 ；回起始点
执行N0030行时，B 到C 为F 速度，C 到B 为G00速度，执行N0040时，B 到D 再到E 为F 速度，E 到D 为G00速度。本例中，将钻孔循环G83 W-25 F20向左推进。
10）G75
车槽固定循环。类似G77指令的矩形循环，只是把相邻的两个切削面改为三个切削面。
格式：G75 X（U ）_ Z（W ） F_ 举例（图4.7）： N0000 G92 X120 Z100
N0010 G00 X70 ；到A 点 N0020 G75 U-10 Z47.5 F30 ；A →B →C →D →A N0030 U-8 ；A →A1→B1→C1→D1→A1 N0040 U-8 ；A1→A2→B2→C2→D2→A2 N0050 M02 ；程序结束
执行N0020时，A 到B 到C 为F 速度，C 到D 到A 为G00速度。
100 +Z
图 4.7
11）G22、G80
G22 是程序循环指令，G80是循环结束指令，二者必须配对使用，用于零件加工中需要反复切削的场合。L 为循环次数，取值范围：1-99。循环指令可以嵌套。
格式： G22 L³³
² ² ² G80
举例： N0000 G00 U-50
N0010 W-80
N0020 G22 L3 ；循环三次 N0030 G01 U-8 F200 N0040 W-30 N0050 G00 U2 N0060 W30
N0070 G80 ；循环结束 N0080 M02
12）G04
延时指令，D 为延时时间，范围：0.01-99.99，单位：秒。 格式：G04 D³³. ³³
举例： N0000 G04 D5.5 ；延时5.5秒
N0010 M02
13）G26、G27、G29
回程序起始点指令。G26为X 、Z 轴都返回程序起始点，但X 、Z 轴返回的先后顺序由M52、M53、M65确定，默认为M52方式（先X 后Z ）。G27为X 轴回起始点、G29为Z 轴回起始点。回起始点的速度同G00的速度。
格式：G26 G27 G29
举例：N0000 G92 X100 Z200 ；定义绝对坐标系 N0010 G01 X150 Z350 F150 ；进给到（X150，Z350）处 N0020 M65 N0030 G26 N0040 M02 14）G25、G61、G60
G25记忆当前坐标，G61返回G25点，若未设G25，则返回程序的起始点；G60
循环体
；定义X 、Z 同时返回
；快速返回到（X100，Z200）处 ；程序结束
返回上一段程序的起点。 格式：G25 G61 G60
举例：
N0000 G92 X100 Z200
；设定本程序起始点（X100，X200） ；快速定位到（X50，Z100）
N0010 G00 X50 Z100
N0020 G25 ；记忆坐标（X50，Z100） N0030 G00 X200 Z150 ；运动到（X200，Z150）
N0040 G61 ；返回G25记忆的点（X50，Z100） N0050 G60 ；返回N0040段的起点（X200，Z150） N0060 M02 15）G96、G97
G96定义恒表面线速度切削方式，G97结束恒线速切削方式。G96必须设定“S ”参数，即主轴中心（X=0）的最高转速。G96指令只有在主轴采用变频控制时才有效，且编程坐标系（X 轴）必须同机床坐标系一致。 格式：G96 S G97 举例：
N0000 G92 X100 Z100 ；定义坐标系 N0010 S80 ；当前S=80 N0020 G96 S99 ；当X=0时S=99
N0030 G01 X0 F100 ；X 从100mm 处加工至坐标0点
主轴速度从S80升到S99 N0040 G97 ；取消G96 N0050 M02 ；结束 16）辅助功能（M 功能）
格式 说 明 M00
程序暂停，等待按任意键继续执行
M02 程序结束，且快速返回起始点
M20 程序结束，快速返回起始点，关主轴和冷却，输入工件数
后，又自动从第一行开始执行，为有限循环指令
M30 M03 D
程序结束，快速返回起始点，关主轴和冷却 主轴正转，信号长短由D 决定
；返回本程序起始点（X100，X200）
M04 D 主轴反转，信号长短由D 决定
M05 D 主轴停止，并输出自动刹车短信号，长短由D 决定
M08 冷却液开
M09 冷却液关
M10 主轴卡盘夹紧
M11 主轴卡盘松开
M55 尾座顶针顶紧
M54 尾座顶针松开
M23 自定义有效
M22 自定义无效
M97 P³³³³ 程序跳转到P （四位数）所指定的行号运行
M98 P L 子程序调用，P 为入口行号，L 为次数（1-99），
M98必须与M99配对。子程序调用可以嵌套
M99 子程序返回
M52 设定快速方式：先X 后Z 。对G60、G61、G26、G27、G29、
M02、M20、M30指令起作用（以下相同）
M53 设定快速方式：先Z 后X
M65 设定快速方式：X 、Z 先1：1步数联动，剩于轴再运动 举例：
N0000 M03 ；主轴正转
N0010 M97 P0050 ；转N0050执行
N0020 G01 U-10 F100 ；X 进刀10，速度100
N0030 W-20 ；Z 负向移动20
N0040 M99
N0050 S02
N0060 M08 ；子程序返回 ；主轴速度02档 ；开冷却液
N0070 M98 P0020 L2 ；调用子程序N0020两次
M0080 M20 ；返回起始点，关主轴和冷却，循环加工
17）刀具功能T
格式 说 明
T01 换至第1号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T02 换至第2号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T03 换至第3号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T04 换至第4号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T05 换至第5号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T06 换至第6号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T07 换至第7号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T08 换至第8号刀并自动进行换刀补偿和刀补
调用的刀号必须是电动刀架存在的刀号，否则可能因找不到刀号而出现错误。 调用的刀号应该是已经对过刀的刀号，若多把刀具未经对刀就直接调用T 指令，则有可能引起撞刀。
自动加工中，执行T 指令换刀后，对刀时由系统自动存储的换刀补偿值和由用户在“参数”状态输入的刀补值会自动运行，以确保每把刀具换刀后刀尖都处于同一位置。运行时若接下来的一程序段为G00指令，则换刀补偿值和刀补值将与G00指令叠加后再执行，以缩短换刀时间。若下一程序段非G00指令，则先运行换刀差值和刀补值。注意：换刀后X 、Z 轴的返回顺序，与换刀前运行到换刀点的顺序正好相反，也可由M52、M53、M65重新指定返回的顺序。
建议在T 指令的下一程序段紧接G00指令，以提高换刀效率。
18）主轴速度S
S 功能有两种控制方式。一种是变频调速控制，取值范围为0-最高转速，系统对应输出0-10V 的模拟电压；另一种是电气档位控制，取值范围为01-04共4档，可控制4速电机。
4．4 编程实例
实际编程时，必须根据图纸和工艺要求，结合坯料或上道工序完成的尺寸情况，采用正确的装夹方法和刀具，选用合适的切削裕量。现分别举例说明：
1）图4.8所示零件既有柱面又有锥面，假设只需精加工，选用普通外圆刀，以增量（相对编程）方式编程。
7 20 10 15
+Z 图 4.8
；主轴正转，开冷却液
；接近工件
N0000 M03 M08 N0010 G00 U-32 W-10
N0020 G01 U2 W-1 F100 ；倒角
N0030 W-14 ；车Φ20外圆
N0040 U3 ；X 运行到Φ23位置
N0050 U2 W-1 ；倒角
N0060 W-9 ；车削Φ25外圆
N0070 U7.8 W-20 ；车削锥面
N0080 W-7 ；车削Φ32.8外圆
N0090 G26 ；返回起始点
N0100 M05 M09
N0110 M02 ；关主轴和冷却 ；程序结束
2）图4.9是车削加工中常见的带槽零件，加工过程需要换刀。今选用外圆刀和宽2.5的割刀，外圆刀与工件接触是一个点，割刀与工件接触是宽2.5的面，对割刀时以左边缘的尖点作为对刀点，外圆刀以刀尖作为对刀点。现以绝对尺寸编程，程序如下：
N0000 G92 X50 Z80
N0010 M03 M08
N0020 T01
N0030 G00 X27
N0050 Z18.5
N0060 G26
N0070 T02
N0080 G00 Z57.5
N0090 X30.2 ；定义刀具起点坐标（X50，Z80） ；开主轴和冷却 ；换1号刀（外圆刀） ；X 轴到27 ；车削外圆 ；X 、Z 回起始点 ；换2号刀（宽2.5mm 的割刀） ；Z 向定位到切槽处 ；X 向快速接近工件表面
；割槽
；X 轴退刀
；Z 轴定位到第二个切槽点
；X 到工件表面
；切槽加宽
；左端倒角
；X 返起始点
；关冷却、停主轴并输出1.2秒刹车信号
；Z 回起始点，程序结束 N0040 G01 X30 Z78.5 F150 ；倒角 N0100 G01 X25 F30 N0110 G00 X30.2 N0120 Z38.5 N0130 X30 N0150 Z33.5 N0140 G01 X25 Z36 F30 ；右端倒角 N0160 X30 Z31 N0170 G27 N0180 M05 M09 D1.2 N0190 M02
图 4.9
3）下图是一个较复杂的零件，为方便阅读，这里只介绍精加工程序。选用60度螺纹刀，起始点为A ，以增量方式编程：
N0000 M03 M08
N0010 T03
N0020 G00 U-44
N0030 G01 W-5 F200
N0040 U4 W-2 ；开主轴和冷却 ；换3号螺纹刀 ；A →B ；B →C ；C →D
N0050 W-11 ；D →E
N0060 U-4 W-2 ；E →F
N0070 W-5 ；F →G
N0080 U10 W-10 ；G →H
N0090 W-6 ；H →I
N0100 G02 U-6 W-9 I24 K-9 ；I →J
N0110 U10 W-15 I50 K0 ；J →K
N0120 G03 U0 W-30 I-40 K-15 ；K →M
N0130 G02 U-6 W-9 I24 K-9 ；M →N
N0140 G01 W-6 ；N →P
N0150 U22 W-11 ；P →Q
N0160 W-9 ；Q →R
N0170 G00 U14 ；X 回到起始点
N0180 W126 ；Z 到起始点
N0190 U-41 ；X 到螺纹底径
N0200 G76 W-15 K1.5 ；螺纹循环
N0210 U-0.25 ；X 进刀0.25，第二次循环
N0220 G27 ；X 回起始点
N0230 M05 D0.5 M09 ；关主轴（刹车延时0.5秒），关冷却 N0240 M02
图 4.10
；Z 回起始点，程序结束
第五章 系统安装与调试
5．1 系统安装连接
首先，应检查数控系统、驱动电源、步进电机、光电编码器、电动刀架等需要安装的部件是否齐全、完好无损、相互匹配。
数控系统的安装必须牢固，四周应留有一定的空间，保证空气良好流通，面板安放位置既要便于操作又要避免铁屑的烫伤。
强、弱电配线应分开，数控系统、驱动电源应尽可能与机床强电部分分隔开来，各种信号线应尽可能远离交流接触器以减少干扰，光电编码器、限位、基点信号线不要通过强电箱直接与数控系统连接；电源插座必须严格正确接地。
将各种插头插紧接牢，注意有的插头需要拧上顶紧螺钉。禁止带电插拔驱动电源插头、步进电机插头以及各种信号线插头。
安装数控系统时，当心面板不要被硬物、利器刮伤，若需油漆时应将数控系统取下以免污染面板。
数控系统的周围应无强磁场、电场等干扰源，远离易燃、易爆物品和各种腐蚀性物品。
5．2 机床电器安装原理
1、限位：以X 轴正向限位+XL为例（-XL 、+ZL、-ZL 相同）。
24V
+XL 如上图所示，当X 轴正向运动到达行程开关
K 时，+XL信号与24V 接通，+XL信号反馈至计算机系统，系统立即停止坐标轴的运动并提示错误信息，从而达到硬限位的保护作用。
2、基点：基点开关应装在机床的正方向。以X 轴X0为例（Z0相同）。
24V
X0 如上图所示，当X 轴在回基点过程中压下基准点开关K 时，X0信号与24V 接通，系统控制X 轴减速运动直至停止，之后再反向慢速运动直到脱开K 为止，此点即作为X 轴的基准点，系统自动调整坐标。
3、开关量控制：以M03主轴正转为例（M03、M04、M08、M10、M55、M23均不需要回答信号）
24V
M03 如上图所示，系统发出的M03信号与24V 构成回路，中间继电器L 动作，其一组常开触点接通主轴正转交流接触器的线包回路，使其动作，即主轴正转。
为了保证数控系统可靠地工作，机床强电部分所有感性负载均应加装相应的吸收/灭弧装置。其中，直流继电器的线圈两端应并联续流二极管（可用1N4007），交流接触器的线圈两端应跨接RC 灭弧器，交流电机的进线端也应两两跨接RC 灭弧器。用作灭弧的R 取100Ω/3W的绕线电阻，C 取0.1μF/630V的CBB 电容, 引脚或引线应尽量短。
5．3 系统调试
1、接通电源，观看显示是否正常。如无显示，检查输入电源是否接好，电压值是否正常；驱动电源指示灯是否亮，散热风机是否正常运转。
2、开机检查急停。按下红色蘑菇头按钮，运行灯、停止灯应不停地闪烁，屏幕应显示“紧急停止”。
3、接通驱动电源的功放开关，在手动状态下连续进给，若拖板的运动方向与机床坐标系的定义相反，可通过主板上的4位SW-DIP 开关调整。DIP 开关的第一、二档分别选择X 、Z 轴电机运动方向，需换向时，将第一或第二档拨至相反方向。
4、观察液晶显示屏的亮度，如果太暗或太亮，可调节对比度旋钮。
5、在手动方式检查主轴正转/反转/停止、刀架换位、冷却液开/关等控制信号是否正常；若安装了基点或硬限位开关，应检查输入信号是否正常。
6、注意刀架的控制方式是自动转位刀架还是排刀架，如果是自动转位刀架，应将主机板上的SW-DIP 开关的第四档拨至ON 位置。
7、如果机床为斜置床身，应将主机板上SW-DIP 开关的第三档拨至ON 位置，开机后图形（仿真）显示中的刀具位于坐标系的上方（卧式床身位于下方），X 坐标的运动随之反向。
8、对于主电机的变频调速，在手动方式设置S=0时，主轴转速应为0，若不为0, 可以调节主机板上的电位器VR1进行调整；设置不同的S 进行输出，直至最高转速。
9、在手动方式用百分表检测机床拖板的反向间隙，将测得值输入系统的参数中。
10、在手动状态设置增量值I=20，按一下进给键检查Z 是否运行了20mm ，X 是否运行了10mm （直径量为20mm ）。若差距较大，检查步进电机步距角与脉冲当量以及减速比是否匹配。从步进电机到丝杠的减速比i=(360δ)/(sφ) ，式中，δ为脉冲当量，通常δx =0.005mm/步, δz =0.01mm/步, s 为丝杠导程（mm ），φ为电机
的步距角（度）。
11、在手动方式按“F ”键设置速度4500mm/min，按进给键全程运行X 、Z 轴，若X 、Z 均能顺畅运行，可将“参数”中的速度（G00）设置为F=4000。
12、在自动方式运行螺纹加工程序。如果不能运行，请检查编码器插头是否接好，或编码器与主轴是否连接好；若加工的螺纹导程不合要求，请检查编码器是否为1200线/转，或编码器与主轴连接是否为1：1的关系。
13、用百分表测试重复定位精度。取高、中、低速分别测试。一般重复定位精度在±0.01mm 以内，如果测试精度偏差太大，请检查机械部分是否有问题，导轨是否加润滑油等。
第六章 系统日常维护和常见故障处理
为了充分发挥数控系统的功用，需要正确使用数控系统，做好系统的日常维护工作，使系统工作在正常环境下，降低故障率，提高其平均无故障时间MTBF 。
6．1 系统的使用保养
1、编程人员、操作人员和维修人员应该熟悉数控加工工艺，严格按照数控系统的使用说明进行操作。
2、每天开机的前后应对数控柜的外表面进行清洁。
3、根据粉尘情况，定期检查、清扫数控柜的进风口和出风口，必要时需打开机箱对数控柜内进行清洁处理，以防止油雾、灰尘、金属粉末堆积在印制板和电子元件上造成短路或影响散热。
4、如长期不用系统，每月应给数控系统通电两小时。特别是在空气湿度较大的梅雨季节更应如此。
6．2 常见故障及其处理
1、系统上电后无动静
1）电源开关是否在接通的位置。
2）保险丝是否熔断。
3）电源是否正常。
2、开机无显示
1）再开机或复位检查。
2）开关电源+5V、主机板-24V 是否正常。
3）检查变压器26V 抽头电压。
4）液晶显示器亮度调节。
5）计算机主板是否正常。
3、系统死机或乱动作
1）操作不当。
2）开关电源抗干扰能力下降。
3）系统工作环境发生变化，如电网电压突降、太强的静电、电磁耦合、电磁 辐射、漏电耦合等干扰。
4、用户加工程序丢失
1）系统受到强烈干扰。
2）电池失效。系统计算机主板上装有一个3.6V 的可充电电池，它确保用户程 序和参数在断电后不丢失。当系统长时间（一般在半年以上）连续不用时，会导致电池失效，用户程序有可能丢失，此时应尽快更换电池。
5、加工精度差
1）机床使用一段时间后，拖板的反向间隙可能发生变化，要定期校正。
2）使用多把刀具时，必须准确对刀，刀具磨损时，应使用刀补功能。
3）加工速度或者加工裕量不当。
4）连接套上的锥销松动或脱落。
5）滚珠丝杠滚珠损坏或反向器问题。
6）减速器轴或滚珠丝杠发生径向或轴向窜动。
7）刀具未夹紧或刀架未锁紧。
8）工件未夹好或装夹定位一致性差。
9）毛坯大小不一，产生让刀不均匀。
10）镗深孔时，工艺有问题。
11）反应式步进电机阻尼盘松动，可以打开电机后盖将阻尼盘调紧。
6、系统开机烧保险
1）变压器坏。
2）开关电源坏。
3）强电短路。
4）驱动电源大功率管坏。
7、驱动电源坏
1）变压器供电不正常。
2）低压控制板坏。
3）大功率三极管坏。
4）驱动电流发生变化。
5）步进电机坏。
8、加工时图形在动机床无动作
系统在执行“仿真”程序，可将反白显示移到“绘图”处按回车键。
6．3 系统出错信息及处理
在用户操作过程和编程过程中，本系统均有较强的诊断功能，现就错误信息说明如下：
1、紧急停止：提示操作者按下了急停按钮，此时系统关闭主轴、冷却和步进电机，并进行安全诊断工作。操作者抬起急停按钮，系统即安全进入开机状态。
2、内存错误：系统诊断出内存数据出现错误，如参数、程序等出现错误，多由电池电量不足或主机板因杂物短路造成，更换电池或清洗主机板后重新设置参数和编制程序即可。
3、键盘错误：开机时系统诊断操作者正在按键，或键盘有短路现象，请操作者检查键盘，清除短路。
4、X 正限位：机床X 正方向已触及限位开关，或程序运行已达参数中设定的正限
位值（软限位），前者往相反的方向按进给键，后者修改参数中的限位值。
5、X 负限位：机床X 负方向已触及限位开关，或程序超过软限位值，操作同上。
6、Z 正限位：机床Z 正方向已触及限位开关，或程序超过软限位值，操作同上。
7、Z 负限位：机床Z 负方向已触及限位开关，或程序超过软限位值，操作同上。
8、不能换刀：系统找不到刀位，检查发信盘接线与霍尔元件。
9、进给坐标溢出：当前程序坐标值范围超过参数限位值，或程序坐标值的范围太大，更改软限位或修改程序。
10、内存溢出：指出用户程序内存已满，请删除无用程序，再进行操作。
11、内存无程序：用户内存中没有程序。
12、无此程序：表明所输入的程序名在用户的内存中找不到。
13、程序个数溢出：本系统所规定的程序文件不能超过27个，此错误表明程序区已经有了27个文件。
14、程序重名：表明所输入的程序名在用户内存中已存在，本系统不允许有相同的程序名同时存在。
15、行间溢出：在程序编辑的行间操作过程中，行拷贝和行移动范围不能包括当前行。
16、无M02指令：指明当前程序没有程序结束指令M02、M20或M30。
17、非法指令：指明当前行有非法的操作指令存在。屏幕提示错误性质、错误指令以及错误指令所在的行号。
18、多重指令：指明当前行有不能共段的指令存在。
19、多重参数：指明当前行有重复的操作数存在。
20、遗漏参数：指明当前操作数不完全。
21、非法参数：指明当前行有非法的操作数存在。
22、P 行号未定义：M97或M98指令定义的行号找不到。
23、G22未定义：在G22指令之前用到了G80。
24、M98未定义：在M98指令之前用到了M99。
25、数据溢出：编程操作数的数据超出其指定的范围。
26、非法过象限：圆弧轨迹过了Z 轴。本系统规定圆弧不能过Z 轴编程，用户可以调整终点或把圆弧分段编写。
车床微机数控系统 使用说明书
CNC2000
LCD 显示
合肥科林数控科技有限责任公司 http://www.kelincnc.com Email: [email protected] 电话: 0551 - 5259329
目 录
第一章 科林数控简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
第二章 系统技术特性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．1 系统结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．2 系统技术参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．3 系统功能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2．4 系统运行环境„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
第三章 系统操作说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3．1 控制面板说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3．2 操作主界面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3．3 参 数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3．4 程 序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
3．5 手 动„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
3．6 自 动„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
第四章 系统编程说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
4．1 基本概念„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
4．2 程序指令表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18
4．3 编程指令及格式说明„„„„„„„„„„„„„„„„„20
4．4 编程实例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31
第五章 系统安装与调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
5．1 系统安装连接„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
5．2 机床电器安装原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„35
5．3 系统调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„36
第六章 系统日常维护和常见故障处理„„„„„„„„„„„„„„37
6．1 系统使用保养„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37
6．2 常见故障及其处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„37
6．3 系统出错信息及处理„„„„„„„„„„„„„„„„„38
第一章 合肥科林系列机床微机数控系统简介
合肥科林数控科技有限公司主要从事数控机床和工业自动化等方面的研究，是一个集生产、教学、科研为一体的高技术经济实体。公司从事经济型数控系统的研制已有10余年的历史，目前主要生产KL10T/ KL28T/ CNC2000/ KSK28T等系列机床微机数控系统，用于配套中、小型机床。系统设计美观大方，结构合理，维修方便。主板选用高性能高速单片机GMS97C52和DS80C320作为控制单元。在步进电机的驱动上采用了目前国内最先进的VMOS 驱动技术，实现高低压自动切换，并可实现10细分，使得电机低频转动平稳，高频扭矩增大，发热量显著减小，矩频特性大为改善。驱动电流根据步进电机大小可在3A-10A 之间调整。编程采用ISO 标准，用户界面友好，操作简单。显示窗口有单排LED 、三排LED 以及图形式液晶板。系统面板采用涤纶薄膜全密封，防尘性能好。编程采用日本的OMRON 机械按键，手感强、可靠性高。系统配有电动刀架控制器、主轴正反停继电器、变速继电器，根据用户要求，可选变频调速功能。用户批量购买时可以重新设计外观。 主要功能如下：（1）实现单轴运动或双轴联动，可加工柱面、平面、沟槽、锥面、球面等，根据用户要求，也可增加椭圆柱面、双曲面、抛物面等异形面的加工功能；（2）高速车削公制、英制、模数螺纹，车削螺纹转速可达4000rpm(1mm导程时) ，并具有多种方式的切入、收尾功能（尤其适合模具制造）；（3）全功能自动对刀或半自动对刀，刀尖偏差（刀补）自动生成；（4）多工位回转刀架的自动换刀，刀尖偏差自动补偿；（5）自动控制机床主轴的正转、反转、停止和四档变速或无级调速；（6）掉电后自动保护用户程序，自动寻找编程零点；（7）丝杠间隙自动补偿；（8）系统故障自诊断。
经营范围：数控系统、滚珠丝杠、步进电机、电动刀架、螺纹光栅、改造配件；
各种普通机床的数控化改造；老式数控的翻新；专用软件的开发；
数控机床的销售等。
售后服务：系统免费保修一年，终身维修，软件免费升级，优惠价提供配件。
联系电话：（0551）5259329（传真） （0）[1**********]
网 址：www.kelincnc.com
电子信箱：KL32T@ vip.sina.com
总 经 理：王 玉 琳 （工学博士 副教授）
第二章 系统技术特性
2．1 系统结构
²高性能工业级高速CPU ——DS80C320
²64KEPROM ，32K 显示RAM
²128K 用户程序内存区
²LCD 液晶显示屏
²轻触式薄膜面板
²三相反应式/二相混合式/三相混合式/五相混合式步进驱动电源
²三相反应式/二相混合式/三相混合式/五相混合式步进电机
²光电编码器
²四工位/六工位/八工位自动回转刀架
²主轴变频调速
2．2 系统技术参数
²可控轴数：2轴
²联动轴数：X 、Z 二轴
²脉冲当量：X = 0.005mm/步，Z = 0.01mm/步
²最大编程：± 9999.99mm
²加工螺纹导程：0.25-24mm
²液晶显示分辨率：320³240
²拖板移动速度：2-8000mm/min
²编程代码：ISO-840国际标准
²编程坐标系定义：ISO-841国际标准
²平均无故障工作时间：不小于3000小时
²数控机箱的防护等级：不低于IP43的规定
2．3 系统功能
²强大的编辑系统：全屏幕编辑，显示信息多，操作得心应手
²丰富的指令系统：多重循环、固定循环、子程序调用、回定点、回起始点等 ²直线插补、圆弧插补
²公/英制螺纹、直螺纹、锥螺纹、多头螺纹
²主轴正/反/停控制、四级变速、变频调速
²冷却液控制
²主轴卡盘控制
²尾座顶针控制
²自动换刀及刀尖偏差自动补偿
²自动回基准点
²高可靠性掉电保护：采用特殊电路设计，确保工件程序、系统参数在正常断电和非正常断电时不被破坏
²自诊断功能：对CPU 、EPROM 、RAM 、LCD 、面板按键、驱动电源、用户操作 等进行全方位的故障诊断；对机床主轴、冷却、刀架、限位、基点等进行实 时诊断
²丝杠间隙自动补偿
²软、硬限位双重保护
²紧急停止：在意外情况下可安全地保护机床和系统
²高性能驱动电源：高速力矩大、低速平稳噪音小
2．4 系统运行环境
²电源：交流电压220V （+10%，-15%），频率50Hz ，功率不大于600W 。 ²温度：运行温度5℃-45℃，24小时平均温度不超过35℃；保管运输温度 0℃-50℃；温度变化不大于1℃/min。
²湿度：在20℃时相对湿度不大于90%，40℃时不大于50%。
²环境：无过量粉尘，无酸、碱腐蚀性气体和爆炸性气体，无强电磁干扰。 ²海拔：不超过1000米。
第三章 系统操作说明
3．1 控制面板说明
图3.1
3．2 操作主界面
整个系统采用一级式菜单全屏操作，方便、直观、快捷，提示信息全面。系统上电后，立即进入主界面（图3.2）。
图 3.2
菜单第一行为本公司企业标识字；中间上部分为主菜单四大功能的选择提示，反白显示为当前功能项，中间部分为X 轴和Z 轴的坐标值；中间左部分为子菜单的选择提示，反白显示为当前子功能项；菜单最后一行为操作提示、状态提示和错误信息提示。操作提示符“ET ”表示“Enter ”，“UP ”表示“PgUp ”，“DN ”为“PgDn ”。
菜单的操作（所有菜单操作均相同）：
主菜单选择：通过“←、→、Spc ”键选择所需的主菜单功能，并在相应的位置以反白方式显示。“←、→”键选择相邻主菜单功能，“Spc ”键选择相隔位置主菜单功能。
子菜单选择：通过“↑、↓、Enter ”键选择子菜单功能，并在相应的位置以反白方式显示。
对于子菜单操作，也可按数字键，即根据子菜单从上到下的排列位置对应选择。比如，“参数”状态时按“4”，则直接进入“速度”参数的设置。
3．3 参数
系统开机后自动进入“参数”状态。进入“参数”状态也可在“自动”状态按“→”，或在“程序”状态按“←”。
3．3．1 基点
基点（也称参考点）是指在机床安装了基点开关（行程开关或接近开关）后，
X 或Z 轴接触到基点开关位置时的坐标，此坐标是相对于主轴中心的机床原点设定的。系统初始值为X=0，Z=0。此值均为“0”时，系统在手动状态按回基点键无效。 按“↑、↓”键选择“基点”后按“Enter ”键（以下子菜单操作方法类同），或按“1”键进入基点设置：按“↑、↓”键选择X 或Z ，按“Esc ”退出基点设置。 数据的输入方法（整个系统方法类同，以下不再赘述）：反白显示为当前选择项，2个以上选择项可按“↑、↓”键另选；这时若输入数字或小数点即进入修改数据状态，反白显示尾部出现光标，按“←”键可删除前一数据字符，按“Esc ”键则放弃本次输入保留原数据，按“Enter ”键确定本次修改，光标消除，若有下一选项则自动进入。输入的数据均以mm 为单位。
操作举例：设定基点为X=300mm，Z=500mm。
在“参数”状态下按“1”进入基点设置，输入“300”（X=300），再按“Enter ”确认且自动跳至下一项，输入“500”（Z=500）回车确认，最后按“Esc ”退出基点设置。
3．3．2 限位
不同的机床行程不同，为保证不超过机床的最大行程，除了安装硬限位，还可以设置软限位对其行程进行保护。软限位对程序运行也起限制作用，即程序运行过程中最大坐标不能超过软限位的设定值。
本系统每个坐标有正、负方向两个软限位，按“PgDn ”键翻至负限位设置；按“PgUp ”返回到正限位设置。系统初始值为+X=680，+Z=1680；-X=0，-Z=0。
其它操作方法同3.3.1的基点操作。
注意：手动回基点时软限位不起作用。
3．3．3 隙补
机械传动在反向时存在误差，这种误差称为反向间隙误差，通过系统可对间隙进行补偿，以便在加工过程中消除对工件精度的影响。系统初始值为0，隙补值的范围在0-9.99mm 之间。
在实际加工过程中，一些旧机床由于导轨的不均匀磨损，传动间隙在整个行程上的分布不均匀，设置该值时应以常用部分的间隙为准。
3．3．4 速度
为确保步进电机高速运转可靠，需对快速点定位（即G00）的速度进行限定，此最高速度对手动回基点、定点、起始点也起作用。最高速度值的设定范围在1000mm/min-8000mm/min之间。建议此值设置为4000mm/min,系统初始值为4000mm/min。
有些机床由于摩擦负载大，实际最高速可能达不到4000mm/min，需要适当减低。
3．3．5 刀补
工件在切削过程中，由于刀具磨损和对刀不准产生的换刀误差，可通过设置
刀补值进行自动补偿，以确保每把刀的刀尖在换刀后均能处于同一点。本系统设置了八组刀补值，分别对应八把刀的刀尖补偿值。
按“PgUp ”（屏幕提示UP ）返上一组刀补，“PgDn ”（屏幕提示DN ）转到下一组刀补。系统初始刀补均为0。
举例：现有4把刀，测量加工工件时，2号刀X 方向大了0.05mm,Z 方向短了0.02mm ；3号刀Z 方向长了0.08mm 。补偿操作方法如下：
1、在“参数”状态进入“刀补”，按“PgDn ”，输入X2=-0.05,Z2=0.02。
2、再按“PgDn ”，选择输入Z3=-0.08(输入3号刀的刀补值) 。
3、按“Esc ”键退出“刀补”状态，再转到“自动”状态。注意：在转到“自动”状态时，要确保驱动电源的功放开关已打开。
若需修改的刀具原来已有补偿值，则在原值的基础上进行增减。
注意：刀补在手动换刀时不起作用，只在自动运行时才起作用。
3．3．6 刀偏 刀具在换刀过程中，为了避免碰伤工件，可通过设置刀偏让刀架退出一个安全距离后再换刀，刀架转动到位后，再按原路径返回并执行刀补和由系统默认的换刀补偿。换刀补偿值存于系统内存中，由对刀时产生，用户不可修改。刀偏的初始值为0。
刀偏执行方式由M52、M53或M65指令控制。刀偏在手动换刀时不起作用。
3．3．7 延时
延时参数用来设定电动刀架的反转锁紧时间，系统出厂值默认为1.5秒，该值为“0”时系统延时自动按5秒计算。该时间通常选1.0-1.25比较合适，刀架多年使用后，需要适当延长。
3．4 程序
程序管理采用文件管理方式，本系统零件号最多不超过27个。程序编辑采用全屏幕操作方式（图3.3）。
屏幕中部为程序名显示区，当前程序以反白方式显示。可进行以下操作：按“F ”键，直接指定某一程序号作当前程序；“PgUp ”：前移一个程序；“PgDn ”：后移一个程序。程序名可以是数字、字母（除N 外）或二者混用，长度为2位，如%01、%W4、%3G、%GK等。键入过程中按“←”键删除前键；按“Esc ”放弃。若输入一位数字或字母，按“Enter ”，则自动在其前面加“0”；若未输入任何数字或字母，则对当前程序进行操作。本系统程序名不允许重名。
3．4．1 编辑
输入程序名后便进入全屏幕编辑状态（图3.4）。
屏幕中部的左边部分为程序行号区N ³³³³，用户不能修改，由系统自动产生；右边部分为程序内容区，用户可随意修改。
屏幕底行提示所编辑的程序名称和编辑状态（插入或改写），以及操作提示行
和错误提示行。编辑状态若为“插入”，按“Ins ”键则变为“改写”，反之按“Ins ”则变为“插入”。
1) 光标定位：通过“←、→、↑、↓”可将光标移到程序内容的任意位置，连续按住0.5秒以上则按相应方向快速移动。
在改写状态按“Enter ”键光标移到下行行首。
“PgUp ”键：光标到上页。
图 3.3 图 3.4
“PgDn ”键：光标到下页。
按过“N ”键（行间操作），可以进行如下操作： ²按“←”，到本行行首。 ²按“→”，到本行行尾。 ²按“↑”，到本屏屏首。 ²按“↓”，到本屏屏尾。 ²按“PgUp ”，到本程序首。 ²按“PgDn ”，到本程序尾。
²按“G ”，并输入行号，定位到指定行。
行号输入方法（以下不再赘述）：输入四位数字（若前为0可不输），键入过程中输入“←”键删除前键，输入“Esc ”键放弃返回，输入“Enter ”键确认。四位为缺省值时，取当前行号，若无当前行时，则默认输入的行号为N0000。
2）字符修改：在改写状态下，在光标处直接输入所需的字符。
3）字符插入：在插入状态下，所输入的字符直接插到光标前面。当输入为字母时，字母前面自动产生空格。
4）字符删除：光标处直接按“Del ”键。
5）行间插入：在插入状态下按“Enter ”键，若光标在行首，则在当前行之前插入一行，否则在当前行之后插入一行。
6）行间（块）删除：如果当前行为空行，可直接按“Del ”键删除当前行；若按“N ”后，再按“Del ”键，输入行号区间，则删除区间行，若只输入开始行号则只删除该行。
行号区间输入法：输入起始行号，再按“Spc ”键输入一个空格，最后输入结束行号；也可只输入起始行号。
7）行间（块）拷贝：按“N ”，再按“C ”键，输入行号区间后，其内容即拷贝到当前行之前，若只输入起始行号，则只拷贝该行到当前行的前面。
8）行间（块）移动：按“N ”，再按“M ”键，输入行号区间后其内容移动到当前行之前，若只输入起始行号，则只移动该行到当前行之前。
9）状态转换：按“Ins ”键，插入状态与改写状态进行切换。 10）退出：按“Esc ”键。
举例：如需将N0020到N0050之间的行全部删除，则操作如下： 1、按“N ”键，屏幕底部出现提示； 2、按“Del ”键，屏幕底部出现输入空白区；
3、输入0020（或20）按“Spc ”空一格，再输入0050（或50）； 4、按“Enter ”键确认删除，删除后，系统对行号进行自动调整。 行间拷贝、行间移动均与此方法类似。
输入程序名后快速显示该程序的内容。
显示过程中若按任意键可暂停，之后若按“Esc ”键则退出查看，按其它键则继续。显示完毕，按任意键返回。 3．4．3 拷贝
输入程序名后便将当前程序拷贝到指定程序，即可复制一个不同程序名而内容完全相同的程序，以便修改或备份。 3．4．4 删除
输入程序名后便删除该程序内容，若直接按“Enter ”，则删除当前程序。 3．4．5 更名
输入程序名后便将当前程序名更名为指定程序名。 3．4．6 信息
本系统为用户提供了每一个程序的信息专栏，用户可方便地修改和设置（图3.5）。
起 点：当前程序的加工起始点坐标，手动起点功能就是将坐标运动到此点，
系统初始值为0。
时 间：编辑当前程序的时间。
程序员：编辑当前程序操作者名称（拼音）。
用内存：当前程序所用的空间（只能查看，不能编辑）。 余内存：用户可用的剩余空间（只能查看，不能编辑）。
图 3.5
编译功能是将当前程序翻译成自动运行的机器码，以便程序的查错和调试。编译过程中若有错误，则提示在哪一行是什么性质的错误，按“Esc ”返回，其它键则继续编译。编译完后显示“OK ！”按任意键返回。 3．5 手动
手动主要用于机床坐标位置的调整、刀具的对刀、加工起点的确定，以及手动加工工件等（图3.6）。
子菜单下面为机床工作状态显示：M10为卡盘状态，M05为主轴状态，M09为冷却液状态，T01为电动刀架位置，S04为主轴转速；屏幕中部为机床坐标；屏幕底行显示手动进给速度，速度修调倍率，在增量状态下的增量值，以及操作提示、状态提示和错误信息提示等。
在“手动”状态可进行以下操作：
1）“F ”键：设定手动进给速度，以mm/min作为计量单位，其值不超过8000，输入方法参见参数状态。
2）“I ”键：在增量状态下设置增量值，输入方法见参数状态。
3）“S ”键：设定主轴转速。对于有级变速，用S01-S04指定所需转速档；对于变频调速，用S 直接设定转速。
4）“N ”键：显示由螺纹编码器所检测的主轴实际转速和编码器的每转脉冲
图 3.6
数，未安装螺纹编码器时显示值为0。
5）按“PgUp ”键：F 速度倍率上升10%，当V=150%时，按此键自动循环为V=5%。速度修调倍率共设16档。
“ PgDn”键：F 速度倍率降低10%，当V=5%时，按此键自动循环为V=150%。 6）主轴控制：按“主轴正转”键，主轴正转。若主轴原来处于反转状态，则先停主轴，稍作延时后再正转。按“主轴反转”键，主轴反转。若主轴原来处于正转状态，则先停车，延时后再反转。按“主轴停止”键，主轴停转。 7）冷却控制：“冷却泵”为反复键，当冷却处于关时，按此键则开冷却；当冷却处于开时，按此键则关冷却。
8）手动速度切换：按“运行”钮，用户设定速度与系统预置速度2000mm/min进行反复切换。
9）手动进给方式按钮：点动“停止”钮，选择执行方式：连续、增量1.00mm 、增量0.2mm 、增量0.05mm 、增量0.01mm 。
10）换刀：直接按“换刀”键，电动刀架自动转至下一刀位。
11）回基点：若按“X 基点”键，X 轴自动回机床基点坐标，即机床基准点坐标；若按“Z 基点”键，Z 轴自动回机床基点坐标。当参数状态中的基点坐标为0时，回基点功能无效。回基点时的执行速度调用参数状态中的速度值。在回基点过程中若按停止键，则停止执行。如果回基点时未安装行程开关或接近开关，按以上两键数控系统将检测不到回答信号而一直向前运行，这时应及时按停止键或急停键，以免撞车。
12）进给键：按“↑、↓、←、→”，机床坐标按相应方向进给。 13）主轴卡盘控制：按“Ins ”键，当主轴卡盘夹紧时，变为松开；当主轴卡盘松开时，变为夹紧。
14）顶针控制：按“Del ”键，当尾座顶针顶紧时，变为松开；当尾座顶针松开时，变为顶紧。
注意：机床的控制信号必须呈互锁关系，主轴运转时卡盘和尾座顶针不能动作，卡盘未夹紧时主轴不能启动。
15）自定义控制信号：按“P ”键，自定义控制信号开（相当于M23）或关（相当于M22），为反复控制键。 3．5．1 连续
按住进给键不松，机床坐标则按相应的方向进给，抬起按键则停止进给。规定坐标值的进给范围必须小于参数状态中设定的软限位值（本系统除回基点功能外，其余均相同，以下不再赘述）。其实际执行速度为F 速度值³V 的修调值。 3．5．2 增量
每按一次进给键，机床坐标按相应的方向移动一个设定的增量值。其实际执行速度为F 速度值³V 修调值。在执行过程中，按停止键可停止进给。
3．5．3 定点
为了快捷方便到达指定点，可选择“定点”功能。操作时会出现X 、Z 的提示项，若输入X 、Z 的坐标后按回车键，系统将先使X 坐标运动到指定点，再使Z 坐标运动到指定点；若只输入X 方向坐标点，Z 直接回车，则只运行X 坐标到指定点；若X 直接回车，输入Z 方向坐标点，则只运行Z 坐标到指定点。定点执行速度为参数状态中设定的速度。在执行过程中按停止键可停止进给。 3．5．4 起点
为了快捷方便到达程序加工起点，即程序管理信息栏中设定的起点坐标，可选择“起点”功能。操作时出现“确认（X 、Z 、ET 、Esc ）？”提示，若按X 键则X 到起点；若按Z 键则Z 到起点；若按Enter 键则先X 后Z 到起点；若按Esc 键则放弃起点操作。起点执行速度为参数状态中设定的速度，在执行过程中按停止键可停止进给。
注：系统初始起点值为0，此时手动起点功能无效，以确保数控机床的安全。用户必须设定坐标值后才可用起点的功能。 3．5．5 对刀
对刀是一项重要的工作，当要用两把以上刀具的时候就需要对刀。对刀的目的就是确保换刀后（经过系统自动补偿差值）每把刀的切削点都在同一位置。为保证准确快速对刀，请按以下步骤进行： 1） 2）
将一任意大小棒料（最好是外圆和端面均已车削的）夹在卡盘上，作为基准用。
将需要对刀的刀尖移动到棒料外圆表面和端面处（实际是棒料的边缘），按一次“5”（对刀）再按“Enter ”确认键，系统即自动记忆当前刀尖的坐标位置。 3）
将刀具让出一定距离，换至下一刀位，将此刀具如步骤2）移动到外圆表面和端面处（即与上把刀的刀尖重合），按一次“5”再按“Enter ”确认键，系统自动记忆当前刀尖的坐标位置。 4）
重复步骤3）的操作，依次将余下的刀具对好。
通过以上4个步骤即可简单地将数把刀具对好（整个对刀过程可以不进行任何切削，也不需要向数控系统输入数据），系统自动记忆每把刀尖的实际位置。系统的记忆值存储在内存芯片中，操作人员无法看见。在“自动”状态下，当执行换刀指令时，系统自动补偿刀尖之间的坐标差值。
在实际加工过程中经常遇到多把刀中的某一把损坏的情况，这时对某一把刀可按以下操作进行： 1） 2）
将一任意大小棒料（最好是外圆和端面均已车削）夹在主轴上，作基准点用。
将任意一把未损坏的刀具（作基准刀）移动到棒料外圆表面和端面处（实
际是棒料的边缘），按一次“对刀”键（注意只按一次），再按一次“T ”键，系统便自动记忆当前刀尖的坐标值。 3） 4）
将刀具移动至不撞刀位置，按换刀键选择要对的刀尖，用新换（或新磨）的刀尖去接触棒料外圆表面和端面处，连续按两次对刀键即可。 多把刀损坏时也可重复3）的操作，依次对完。
以上的对刀方式可能存在误差，对刀结束后，操作者需要通过“参数”状态中的“刀补”值进行修正，以免加工出废品。在实际对刀中刀具的形状较为复杂，有的刀具的切削刃不止一个点（如切槽刀、圆弧刀等），对刀时我们只能针对某一点，编程时应以该点为基准。 3．5．6 清零
清零是将当前屏幕所显示的机床坐标值清为“0”，机床不动作。操作方法与回起点类似，参见3.5.4节。 3．6 自动
进入“自动”状态之前，系统自动对当前程序进行编译，若有错误则按任意键转到程序管理；自动对机床坐标进行限位诊断，若有错误则按任意键转到手动状态（如图3.7）。
子菜单下面为机床状态显示：M05为主轴停状态，M09为冷却液关状态，T01表示1#刀处于工作位置，S04表示主轴转速在第四档。
屏幕中部为机床坐标和两段程序显示：前一段为当前执行段，后一段为准备执行段，若程序段较长，则超出屏幕的部分自动省略。
图 3.7
屏幕底行显示自动进给速度、当前程序名、连续或单段方式、速度修调倍率，以及操作提示、状态提示和错误信息提示。在“自动”状态可进行以下操作：
“F ”键：当前程序再选择，输入方法参见程序管理中的程序名输入法。 “N ”键：当前程序行选择，输入方法参见程序管理中的行号输入法。 “PgUp ”键：速度修调倍率升高，倍率调整分为16档。加工中仅限工进速度F 发生变化，参数栏设定的G00速度不受修调值的影响。如工进时F=100，速度修调值V=130%，则实际加工速度为：100mm/min³130%=130mm/min。
“PgDn ”键：速度修调倍率降低。 “主轴正转”键：主轴正转。 “主轴反转”键：主轴反转。 “主轴停止”键：主轴停止。
“Ins ”键：主轴卡盘夹紧/松开，为反复控制键。 “Del ”键：尾座顶针顶紧/松开，为反复控制键。 “P ”键：自定义信号开/关，为反复控制键。 “运行”钮（“启动”钮）：程序执行。
“停止”钮：第一次按下为程序中停，即当前程序段执行完后随即停止，等待启动。在中停状态下再按停止钮时，立即暂停，按“运行”钮继续执行。中停或暂停后，若按“Esc ”键则返回加工起始点。 3．6．1 坐标
当前程序加工轨迹以机床坐标方式跟踪显示。 3．6．2 绘图
当前程序加工轨迹以图形方式跟踪。对于不同的加工程序和不同的加工起始点，系统给出最佳的显示效果。 3．6．3 连续
当前程序以连续方式运行，即依次不断地执行程序。 3．6．4 单段
当前段程序执行完毕后即处于停止状态，按运行钮又执行下一段程序。停止时可转换为连续；按Esc 键返回起始点。 3．6．5 仿真
当前程序以仿真方式运行，按运行钮快速将加工程序运行轨迹模拟显示出来，此时，步进电机、机床主轴、冷却液、电动刀架等输出设备均无动作（如图3.8）。
图 3.8
第四章 系统编程说明
4．1 基本概念
程序：是为加工零件而按逻辑结构组合的指令代码和参数集合。
编程：根据加工零件的图纸尺寸和工艺要求，用数控程序来描述加工轨迹及其相适应的辅助操作的过程。
指令代码：在程序中具备特定功能用来规定数控机床如何运动或完成某一操作的代码。如G01为直线插补指令，加上参数X 、Z 的坐标值即完成直线插补运算。
机床坐标系：如图4.1，在车床 上，规定大拖板沿床身向尾架方向移 动为+Z方向，刀架朝摇把方向移动为
+X方向（后置刀架正好相反）。
+Z
绝对编程坐标系：为方便绝对方 式编程由操作者自行建立的坐标系， 所有绝对编程数据都以此为参照点。 绝对编程坐标系坐标轴和方向的定义 与机床坐标系相同，可以用机床坐标系
代替，也可以根据加工零件另行设定。其指令设定代码为G92。
绝对编程：指刀具运行的终点是在绝对坐标系中的坐标值。以X 、Z 表示。 相对编程：也叫增量编程，指刀具从当前位置运行到终点的距离和方向。以U 、W 表示。
混合编程：指同一段程序内可同时用绝对编程和相对编程两种方式。 直径编程：指X 轴的编程坐标值均以直径量表示。 起始点：指程序开始运行时刀尖所处的坐标位置。 程序名：指加工程序的名称。以两位字符表示。
程序行号：指加工程序的行号，本系统行号在编程时全部自动产生。以“N ”及四位数字表示。
程序行：也叫程序段，规定指令运动方式或完成某种操作的行，是组成程序的要素。程序行内指令与操作数之间、操作数与操作数之间必须有空格, 输入程序时请注意。
指令模态：有些指令不仅在本行起作用，在后面的程序中也起作用，直到使用其它同类指令替代为止。我们称指令的这种属性叫做指令模态。
指令初态：指模态指令未使用前的初始状态，由系统初始设定。
4．2 程序指令表
4．3 编程指令及格式说明 4．3．1 程序编制的一般格式
N □□□□ G□□ X(U)±□□□□. □□ Z(W)±□□□□. □□ I ±□□□□. □□ K±□□□□. □□ R□□□. □□ F□□□□ M□□ T □□ D□□. □□ S□□或S □□□□
“□”表示数字，“□”多少表示数字的最多位数。
为简化编程，指令代码的前“0”可以不写，如“G01、M03、T02”可写为“G1、M3、T2”。
本系统可以采用相对编程、绝对编程或混合编程，即同一程序行中可以用U 、W 编程，也可用X 、Z 编程，还可用U 、Z 或X 、W 混合编程。 4．3．2 编程约定
1）多指令共段
多指令共段是指在同一段（即同一行）程序中允许多个指令同时存在，以减少编程行数，但同组指令不能共段（见4.2节指令表中的组别）。
2）程序段内指令和参数的位置可以任意摆放。如G01 U10 W-30 F50可写为F50 U10 G01 W-30。
3）程序段内指令不允许重复。
4）程序段内不能含有与指令无关的参数或操作数。
4．3．3 指令说明
1）G92
设定绝对编程坐标系，通常放在零件程序的第一行。 格式：G92 X_ Z_
举例：N0000 G92 X50 Z200 ；表示当前绝对编程坐标处于X50mm （直径量）,Z200mm 的位置。
注意：
（1） G92指令后面只能跟X 、Z ，不能跟U 、W 。
（2） G92只改变系统当前显示的坐标值，不移动坐标值，以达到设定编程坐
标系原点的目的。G92对机床坐标没有影响。 （3） G92的效果是将显示的刀尖坐标改成设定值。
（4） 若在程序中未设G92而使用X 、Z 绝对方式编程，则绝对编程坐标系与当前机床坐标系重合（也即绝对编程坐标为屏幕显示的坐标）。通过这一功能可实现任意点启动。
2）G00
快速点定位。可以是相对编程、绝对编程或混合编程（以下指令非特殊说明均相同），其运行速度调用参数状态中的设定值，速度倍率的修调对其无效。可以两轴1:1同时联动（联动速度应小于4000mm/分），剩余轴再进给；也可以单轴运动。
格式：G00 X（U ）_ Z（W ）_ 举例：N0000 G92 X100 Z200
N0010 G00 X60 W10 N0020 M02 3）G01
直线插补。速度范围F 为2-3000mm/min,F具有模态功能（以下指令的F 速度含义均相同）。可以单轴进给，也可双轴联动插补进给。
格式：G01 X（U ）_ Z（W ）_ F_ 举例（图4.2）：
；定义绝对坐标系X100，Z200 ；快速进给到X=60，Z=210处 ；程序结束
+X
以绝对方式编程： N0000 G92 X90 Z100 N0010 G00 X40 Z80 N0020 G01 Z60 F120
；定义绝对坐标系X90，Z100（X 为直径量） ；从A 快速到达工件表面B 点 ；从B 点以120mm/min速度工进到C
（
N0030 X60 Z50 ；从C 点同样以120mm/min 速度工进到D N0040 Z0 F80 ；从D 点以F80速度进到E N0050 M02
；刀具自动快速回起始点A ，程序结束
以相对方式编程（同时省略代码前“0”）： N0000 G0 U-50 W-20 ；A 点快速到达B
N0010 G1 W-20 F120 ；B 以120mm/min 速度工进到C N0020 U20 W-10 ；C 点工进到D N0030 W-50 F80 4）G02、G03
G02代表顺圆插补（右手螺旋），G03代表逆圆插补（左手螺旋）。I 为从起点到圆心在X 方向的增量值乘以2（即直径量编程），K 为从起点到圆心在Z 方向的增量值，X 、Z 为圆弧的终点坐标。圆弧插补也可以不输入I 和K ，直接输入圆弧半径R ，即采用R 编程，但要求R
格式：G02 X（U ）_ Z（W ）_ I_ K_ F_ ；U 、W 为终点减起点坐标
G03 X（U ）_ Z（W ）_ I_ K_ F_ G02 X（U ）_ Z（W ）_ R_ F_ G03 X（U ）_ Z（W ）_ R_ F_
；D 点工进到E ，变换工进速度
N0040 M2 ；快速回到起始点A ，程序结束
例1（图4.3）：编制CD 段圆弧程序。
相对尺寸编程：
N0020 G02 U20 W-10 R10 F100 或： G02 I20 K0 U20 W-10 F100 绝对尺寸编程：
N0020 G02 X60 Z50 R10 F80 或： G02 X60 Z50 I20 K0 F80
例2：N0000 G02 I0 K-5 U0 W-10 F100，右手螺旋圆弧，表示从起点到圆心在X 方向的增量为0，Z 方向增量为-5，从起点到终点在X 方向的增量为0，Z 方向增量为-10。
例3：N0010 G03 U0 W-10 R5 F100，表示半径为R5，从起点到终点在X 向的增量为0，Z 向增量为-10，左手螺旋圆弧。
在实际加工中经常遇到用圆弧刀加工带有球面的工件，编程时应以刀具半径中心的运动轨迹为准。
5）G33
螺纹插补加工。Z/W为螺纹长度（含退尾长度）；含有X/U时为锥螺纹加工；K 为公制导程，范围为0.25-24mm ；E 为英制导程，范围为牙/英寸，输入方
1 法用“.2”表示，如输入5.2，L 为多头螺纹，范围1-12，缺省值为1。 2 2
1
2
螺纹加工必须在主轴安装了光电编码器基础上进行（本系统规定采用1200线光电编码器），否则系统处于等待状态。主轴正转时Z 轴负方向进给加工右旋螺纹，Z 轴正方向进给加工左旋螺纹。主轴转速需与螺纹导程相适应，转速过高会造成烂牙，系统给出以下公式仅供参考：
（转/分钟）；K 为导程（非公制螺纹折算成mm ）。
1200
K
由于步进电机的升降速影响螺纹的头部和尾部，所以编制螺纹程序时要留有升降速的余量。
格式：G33 Z（W ）_ X（U ）_ K（E ） （L ） 直螺纹举例：
N0000 G33 W-30 K1.5 N0010 M02 锥螺纹举例：
N0000 G33 W-30 U10 K3 N0010 M02 英制螺纹举例：
N0000 G33 W-30 E10.2 N0010 M02
6）G76
螺纹固定循环指令，用于公/英制、直螺纹、锥螺纹、多头螺纹、内/外螺纹、左/右旋螺纹的粗加工与精加工。G76和G33的区别是：G33是一次性加工，执行后停在终点，适合带有退刀槽的螺纹；G76是固定循环，执行过程为：螺纹切削→X 提前快速退刀→Z 退回→X 回到进刀点。X 提前快速退刀是指螺纹车削快要结束前的退刀，用于Z 方向无退刀槽的螺纹。X 方向的退刀长度为K+2，其退刀方向与G76之前一段的进刀指令G00或G01相反。
格式：G76 Z（W ）_ X（U ）_ K（E ） （L ） 举例：N0000 G00 U-19 ；到进刀点
N0010 G76 W-50 K1.5 ；执行螺纹循环，长度50，导程1.5 N0020 U-0.75 ；X 进刀0.75，再执行循环 N0030 U-0.25 ；X 进刀0.25，再执行循环 N0040 G00 U20 ；回起刀点 N0050 M02 ；程序结束
G76指令还可以进行油槽、蜗杆的加工，即加工无进刀槽和退刀槽的螺纹，指令格式如下：
G76 Z（W ）_ U0 K（E ）_ L_
加工过程如下：Z 轴升速→X 进刀→螺纹切削→X 轴提前退刀→Z 退回。 X 退刀长度为K+2，Z 轴升、降的速度根据主轴转速由数控系统来决定。 7）G24
锥面固定循环指令，用于加工锥面。运动轨迹为三角形，先执行锥面切削再退刀。如果锥面切削时X 是正方向，则先退Z 后退X ；如果锥面切削时X 是负方向，则先退X 后退Z 。
格式：G24 X（U ）_ Z（W ）_ F_
；长度30，导程1.5
；锥度1：6，导程3的锥螺纹
；每英寸10又1/2牙的螺纹
举例（图4.4）：
N0000 G92 X70 Z100 ；定义起刀点坐标为（X70，Z100） N0010 G0 X40 ；起刀点快速到加工表面B 点 N0020 G24 X50 W-55 F150
；执行B →C →A →B 循环
N0030 U-8 ；进刀至B1，执行B1→C1→A1→B1循环 N0040 U-8 ；进刀至B2，执行B2→C2→A2→B2循环 N0050 G0 X70 ；快速返回到起始点 N0060 M2 ；程序结束
执行N0020时，从B 到C 按照F 设定的速度，从C 到A 再到B 为G00速度。本例中，将锥面循环G24 U10 W-55 F150 向前推进。
8）G77
柱面固定循环指令，用于加工相互垂直的两个相邻表面，运动轨迹为一矩形，也称矩形固定循环。
格式：G77 X（U ）_ Z（W ） F_ 举例（图4.5）：
N0000 G92 X60 Z120 ；定义起始点坐标（X60，Z120） N0010 G0 X40 ；起刀点快速到加工表面A N0020 G77 X34 Z50 F150 ；执行A →B →C →D →A 循环
N0030 U-4 ；进刀至A1，执行A1→B1→C1→D1→A1循环 N0040 X32 ；进刀至A2, 执行A2→B2→C2→D2→A2循环 N0050 G0 X60
100）
；快速返回起刀点
N0060 M2 ；程序结束
B 2
A 2
图 4.5
执行N0020行时，A 到B 是G00速度，B 到C 是F 速度，C 到D 再到A 为G00速度。本例中，将柱面循环G77 U-6 W-70 F150 向前推进。
9）G83
钻深孔固定循环。
格式：G83 Z（W ）
_ F_ D_ 举例（图4.6）：
N0000 G92 X60 Z65
N0010 G00 X0 ；到中心A N0020 Z55 ；到切入点B
N0030 G83 Z30 F20 D2 ；B →C →B ，到C 点延时2秒
）
N0040 W-5 ；B →D →E →D N0050 W-5 ；D →F →G →F N0060 G29 ；Z 回起始点 N0070 M02 ；回起始点
执行N0030行时，B 到C 为F 速度，C 到B 为G00速度，执行N0040时，B 到D 再到E 为F 速度，E 到D 为G00速度。本例中，将钻孔循环G83 W-25 F20向左推进。
10）G75
车槽固定循环。类似G77指令的矩形循环，只是把相邻的两个切削面改为三个切削面。
格式：G75 X（U ）_ Z（W ） F_ 举例（图4.7）： N0000 G92 X120 Z100
N0010 G00 X70 ；到A 点 N0020 G75 U-10 Z47.5 F30 ；A →B →C →D →A N0030 U-8 ；A →A1→B1→C1→D1→A1 N0040 U-8 ；A1→A2→B2→C2→D2→A2 N0050 M02 ；程序结束
执行N0020时，A 到B 到C 为F 速度，C 到D 到A 为G00速度。
100 +Z
图 4.7
11）G22、G80
G22 是程序循环指令，G80是循环结束指令，二者必须配对使用，用于零件加工中需要反复切削的场合。L 为循环次数，取值范围：1-99。循环指令可以嵌套。
格式： G22 L³³
² ² ² G80
举例： N0000 G00 U-50
N0010 W-80
N0020 G22 L3 ；循环三次 N0030 G01 U-8 F200 N0040 W-30 N0050 G00 U2 N0060 W30
N0070 G80 ；循环结束 N0080 M02
12）G04
延时指令，D 为延时时间，范围：0.01-99.99，单位：秒。 格式：G04 D³³. ³³
举例： N0000 G04 D5.5 ；延时5.5秒
N0010 M02
13）G26、G27、G29
回程序起始点指令。G26为X 、Z 轴都返回程序起始点，但X 、Z 轴返回的先后顺序由M52、M53、M65确定，默认为M52方式（先X 后Z ）。G27为X 轴回起始点、G29为Z 轴回起始点。回起始点的速度同G00的速度。
格式：G26 G27 G29
举例：N0000 G92 X100 Z200 ；定义绝对坐标系 N0010 G01 X150 Z350 F150 ；进给到（X150，Z350）处 N0020 M65 N0030 G26 N0040 M02 14）G25、G61、G60
G25记忆当前坐标，G61返回G25点，若未设G25，则返回程序的起始点；G60
循环体
；定义X 、Z 同时返回
；快速返回到（X100，Z200）处 ；程序结束
返回上一段程序的起点。 格式：G25 G61 G60
举例：
N0000 G92 X100 Z200
；设定本程序起始点（X100，X200） ；快速定位到（X50，Z100）
N0010 G00 X50 Z100
N0020 G25 ；记忆坐标（X50，Z100） N0030 G00 X200 Z150 ；运动到（X200，Z150）
N0040 G61 ；返回G25记忆的点（X50，Z100） N0050 G60 ；返回N0040段的起点（X200，Z150） N0060 M02 15）G96、G97
G96定义恒表面线速度切削方式，G97结束恒线速切削方式。G96必须设定“S ”参数，即主轴中心（X=0）的最高转速。G96指令只有在主轴采用变频控制时才有效，且编程坐标系（X 轴）必须同机床坐标系一致。 格式：G96 S G97 举例：
N0000 G92 X100 Z100 ；定义坐标系 N0010 S80 ；当前S=80 N0020 G96 S99 ；当X=0时S=99
N0030 G01 X0 F100 ；X 从100mm 处加工至坐标0点
主轴速度从S80升到S99 N0040 G97 ；取消G96 N0050 M02 ；结束 16）辅助功能（M 功能）
格式 说 明 M00
程序暂停，等待按任意键继续执行
M02 程序结束，且快速返回起始点
M20 程序结束，快速返回起始点，关主轴和冷却，输入工件数
后，又自动从第一行开始执行，为有限循环指令
M30 M03 D
程序结束，快速返回起始点，关主轴和冷却 主轴正转，信号长短由D 决定
；返回本程序起始点（X100，X200）
M04 D 主轴反转，信号长短由D 决定
M05 D 主轴停止，并输出自动刹车短信号，长短由D 决定
M08 冷却液开
M09 冷却液关
M10 主轴卡盘夹紧
M11 主轴卡盘松开
M55 尾座顶针顶紧
M54 尾座顶针松开
M23 自定义有效
M22 自定义无效
M97 P³³³³ 程序跳转到P （四位数）所指定的行号运行
M98 P L 子程序调用，P 为入口行号，L 为次数（1-99），
M98必须与M99配对。子程序调用可以嵌套
M99 子程序返回
M52 设定快速方式：先X 后Z 。对G60、G61、G26、G27、G29、
M02、M20、M30指令起作用（以下相同）
M53 设定快速方式：先Z 后X
M65 设定快速方式：X 、Z 先1：1步数联动，剩于轴再运动 举例：
N0000 M03 ；主轴正转
N0010 M97 P0050 ；转N0050执行
N0020 G01 U-10 F100 ；X 进刀10，速度100
N0030 W-20 ；Z 负向移动20
N0040 M99
N0050 S02
N0060 M08 ；子程序返回 ；主轴速度02档 ；开冷却液
N0070 M98 P0020 L2 ；调用子程序N0020两次
M0080 M20 ；返回起始点，关主轴和冷却，循环加工
17）刀具功能T
格式 说 明
T01 换至第1号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T02 换至第2号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T03 换至第3号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T04 换至第4号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T05 换至第5号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T06 换至第6号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T07 换至第7号刀并自动进行换刀补偿和刀补
T08 换至第8号刀并自动进行换刀补偿和刀补
调用的刀号必须是电动刀架存在的刀号，否则可能因找不到刀号而出现错误。 调用的刀号应该是已经对过刀的刀号，若多把刀具未经对刀就直接调用T 指令，则有可能引起撞刀。
自动加工中，执行T 指令换刀后，对刀时由系统自动存储的换刀补偿值和由用户在“参数”状态输入的刀补值会自动运行，以确保每把刀具换刀后刀尖都处于同一位置。运行时若接下来的一程序段为G00指令，则换刀补偿值和刀补值将与G00指令叠加后再执行，以缩短换刀时间。若下一程序段非G00指令，则先运行换刀差值和刀补值。注意：换刀后X 、Z 轴的返回顺序，与换刀前运行到换刀点的顺序正好相反，也可由M52、M53、M65重新指定返回的顺序。
建议在T 指令的下一程序段紧接G00指令，以提高换刀效率。
18）主轴速度S
S 功能有两种控制方式。一种是变频调速控制，取值范围为0-最高转速，系统对应输出0-10V 的模拟电压；另一种是电气档位控制，取值范围为01-04共4档，可控制4速电机。
4．4 编程实例
实际编程时，必须根据图纸和工艺要求，结合坯料或上道工序完成的尺寸情况，采用正确的装夹方法和刀具，选用合适的切削裕量。现分别举例说明：
1）图4.8所示零件既有柱面又有锥面，假设只需精加工，选用普通外圆刀，以增量（相对编程）方式编程。
7 20 10 15
+Z 图 4.8
；主轴正转，开冷却液
；接近工件
N0000 M03 M08 N0010 G00 U-32 W-10
N0020 G01 U2 W-1 F100 ；倒角
N0030 W-14 ；车Φ20外圆
N0040 U3 ；X 运行到Φ23位置
N0050 U2 W-1 ；倒角
N0060 W-9 ；车削Φ25外圆
N0070 U7.8 W-20 ；车削锥面
N0080 W-7 ；车削Φ32.8外圆
N0090 G26 ；返回起始点
N0100 M05 M09
N0110 M02 ；关主轴和冷却 ；程序结束
2）图4.9是车削加工中常见的带槽零件，加工过程需要换刀。今选用外圆刀和宽2.5的割刀，外圆刀与工件接触是一个点，割刀与工件接触是宽2.5的面，对割刀时以左边缘的尖点作为对刀点，外圆刀以刀尖作为对刀点。现以绝对尺寸编程，程序如下：
N0000 G92 X50 Z80
N0010 M03 M08
N0020 T01
N0030 G00 X27
N0050 Z18.5
N0060 G26
N0070 T02
N0080 G00 Z57.5
N0090 X30.2 ；定义刀具起点坐标（X50，Z80） ；开主轴和冷却 ；换1号刀（外圆刀） ；X 轴到27 ；车削外圆 ；X 、Z 回起始点 ；换2号刀（宽2.5mm 的割刀） ；Z 向定位到切槽处 ；X 向快速接近工件表面
；割槽
；X 轴退刀
；Z 轴定位到第二个切槽点
；X 到工件表面
；切槽加宽
；左端倒角
；X 返起始点
；关冷却、停主轴并输出1.2秒刹车信号
；Z 回起始点，程序结束 N0040 G01 X30 Z78.5 F150 ；倒角 N0100 G01 X25 F30 N0110 G00 X30.2 N0120 Z38.5 N0130 X30 N0150 Z33.5 N0140 G01 X25 Z36 F30 ；右端倒角 N0160 X30 Z31 N0170 G27 N0180 M05 M09 D1.2 N0190 M02
图 4.9
3）下图是一个较复杂的零件，为方便阅读，这里只介绍精加工程序。选用60度螺纹刀，起始点为A ，以增量方式编程：
N0000 M03 M08
N0010 T03
N0020 G00 U-44
N0030 G01 W-5 F200
N0040 U4 W-2 ；开主轴和冷却 ；换3号螺纹刀 ；A →B ；B →C ；C →D
N0050 W-11 ；D →E
N0060 U-4 W-2 ；E →F
N0070 W-5 ；F →G
N0080 U10 W-10 ；G →H
N0090 W-6 ；H →I
N0100 G02 U-6 W-9 I24 K-9 ；I →J
N0110 U10 W-15 I50 K0 ；J →K
N0120 G03 U0 W-30 I-40 K-15 ；K →M
N0130 G02 U-6 W-9 I24 K-9 ；M →N
N0140 G01 W-6 ；N →P
N0150 U22 W-11 ；P →Q
N0160 W-9 ；Q →R
N0170 G00 U14 ；X 回到起始点
N0180 W126 ；Z 到起始点
N0190 U-41 ；X 到螺纹底径
N0200 G76 W-15 K1.5 ；螺纹循环
N0210 U-0.25 ；X 进刀0.25，第二次循环
N0220 G27 ；X 回起始点
N0230 M05 D0.5 M09 ；关主轴（刹车延时0.5秒），关冷却 N0240 M02
图 4.10
；Z 回起始点，程序结束
第五章 系统安装与调试
5．1 系统安装连接
首先，应检查数控系统、驱动电源、步进电机、光电编码器、电动刀架等需要安装的部件是否齐全、完好无损、相互匹配。
数控系统的安装必须牢固，四周应留有一定的空间，保证空气良好流通，面板安放位置既要便于操作又要避免铁屑的烫伤。
强、弱电配线应分开，数控系统、驱动电源应尽可能与机床强电部分分隔开来，各种信号线应尽可能远离交流接触器以减少干扰，光电编码器、限位、基点信号线不要通过强电箱直接与数控系统连接；电源插座必须严格正确接地。
将各种插头插紧接牢，注意有的插头需要拧上顶紧螺钉。禁止带电插拔驱动电源插头、步进电机插头以及各种信号线插头。
安装数控系统时，当心面板不要被硬物、利器刮伤，若需油漆时应将数控系统取下以免污染面板。
数控系统的周围应无强磁场、电场等干扰源，远离易燃、易爆物品和各种腐蚀性物品。
5．2 机床电器安装原理
1、限位：以X 轴正向限位+XL为例（-XL 、+ZL、-ZL 相同）。
24V
+XL 如上图所示，当X 轴正向运动到达行程开关
K 时，+XL信号与24V 接通，+XL信号反馈至计算机系统，系统立即停止坐标轴的运动并提示错误信息，从而达到硬限位的保护作用。
2、基点：基点开关应装在机床的正方向。以X 轴X0为例（Z0相同）。
24V
X0 如上图所示，当X 轴在回基点过程中压下基准点开关K 时，X0信号与24V 接通，系统控制X 轴减速运动直至停止，之后再反向慢速运动直到脱开K 为止，此点即作为X 轴的基准点，系统自动调整坐标。
3、开关量控制：以M03主轴正转为例（M03、M04、M08、M10、M55、M23均不需要回答信号）
24V
M03 如上图所示，系统发出的M03信号与24V 构成回路，中间继电器L 动作，其一组常开触点接通主轴正转交流接触器的线包回路，使其动作，即主轴正转。
为了保证数控系统可靠地工作，机床强电部分所有感性负载均应加装相应的吸收/灭弧装置。其中，直流继电器的线圈两端应并联续流二极管（可用1N4007），交流接触器的线圈两端应跨接RC 灭弧器，交流电机的进线端也应两两跨接RC 灭弧器。用作灭弧的R 取100Ω/3W的绕线电阻，C 取0.1μF/630V的CBB 电容, 引脚或引线应尽量短。
5．3 系统调试
1、接通电源，观看显示是否正常。如无显示，检查输入电源是否接好，电压值是否正常；驱动电源指示灯是否亮，散热风机是否正常运转。
2、开机检查急停。按下红色蘑菇头按钮，运行灯、停止灯应不停地闪烁，屏幕应显示“紧急停止”。
3、接通驱动电源的功放开关，在手动状态下连续进给，若拖板的运动方向与机床坐标系的定义相反，可通过主板上的4位SW-DIP 开关调整。DIP 开关的第一、二档分别选择X 、Z 轴电机运动方向，需换向时，将第一或第二档拨至相反方向。
4、观察液晶显示屏的亮度，如果太暗或太亮，可调节对比度旋钮。
5、在手动方式检查主轴正转/反转/停止、刀架换位、冷却液开/关等控制信号是否正常；若安装了基点或硬限位开关，应检查输入信号是否正常。
6、注意刀架的控制方式是自动转位刀架还是排刀架，如果是自动转位刀架，应将主机板上的SW-DIP 开关的第四档拨至ON 位置。
7、如果机床为斜置床身，应将主机板上SW-DIP 开关的第三档拨至ON 位置，开机后图形（仿真）显示中的刀具位于坐标系的上方（卧式床身位于下方），X 坐标的运动随之反向。
8、对于主电机的变频调速，在手动方式设置S=0时，主轴转速应为0，若不为0, 可以调节主机板上的电位器VR1进行调整；设置不同的S 进行输出，直至最高转速。
9、在手动方式用百分表检测机床拖板的反向间隙，将测得值输入系统的参数中。
10、在手动状态设置增量值I=20，按一下进给键检查Z 是否运行了20mm ，X 是否运行了10mm （直径量为20mm ）。若差距较大，检查步进电机步距角与脉冲当量以及减速比是否匹配。从步进电机到丝杠的减速比i=(360δ)/(sφ) ，式中，δ为脉冲当量，通常δx =0.005mm/步, δz =0.01mm/步, s 为丝杠导程（mm ），φ为电机
的步距角（度）。
11、在手动方式按“F ”键设置速度4500mm/min，按进给键全程运行X 、Z 轴，若X 、Z 均能顺畅运行，可将“参数”中的速度（G00）设置为F=4000。
12、在自动方式运行螺纹加工程序。如果不能运行，请检查编码器插头是否接好，或编码器与主轴是否连接好；若加工的螺纹导程不合要求，请检查编码器是否为1200线/转，或编码器与主轴连接是否为1：1的关系。
13、用百分表测试重复定位精度。取高、中、低速分别测试。一般重复定位精度在±0.01mm 以内，如果测试精度偏差太大，请检查机械部分是否有问题，导轨是否加润滑油等。
第六章 系统日常维护和常见故障处理
为了充分发挥数控系统的功用，需要正确使用数控系统，做好系统的日常维护工作，使系统工作在正常环境下，降低故障率，提高其平均无故障时间MTBF 。
6．1 系统的使用保养
1、编程人员、操作人员和维修人员应该熟悉数控加工工艺，严格按照数控系统的使用说明进行操作。
2、每天开机的前后应对数控柜的外表面进行清洁。
3、根据粉尘情况，定期检查、清扫数控柜的进风口和出风口，必要时需打开机箱对数控柜内进行清洁处理，以防止油雾、灰尘、金属粉末堆积在印制板和电子元件上造成短路或影响散热。
4、如长期不用系统，每月应给数控系统通电两小时。特别是在空气湿度较大的梅雨季节更应如此。
6．2 常见故障及其处理
1、系统上电后无动静
1）电源开关是否在接通的位置。
2）保险丝是否熔断。
3）电源是否正常。
2、开机无显示
1）再开机或复位检查。
2）开关电源+5V、主机板-24V 是否正常。
3）检查变压器26V 抽头电压。
4）液晶显示器亮度调节。
5）计算机主板是否正常。
3、系统死机或乱动作
1）操作不当。
2）开关电源抗干扰能力下降。
3）系统工作环境发生变化，如电网电压突降、太强的静电、电磁耦合、电磁 辐射、漏电耦合等干扰。
4、用户加工程序丢失
1）系统受到强烈干扰。
2）电池失效。系统计算机主板上装有一个3.6V 的可充电电池，它确保用户程 序和参数在断电后不丢失。当系统长时间（一般在半年以上）连续不用时，会导致电池失效，用户程序有可能丢失，此时应尽快更换电池。
5、加工精度差
1）机床使用一段时间后，拖板的反向间隙可能发生变化，要定期校正。
2）使用多把刀具时，必须准确对刀，刀具磨损时，应使用刀补功能。
3）加工速度或者加工裕量不当。
4）连接套上的锥销松动或脱落。
5）滚珠丝杠滚珠损坏或反向器问题。
6）减速器轴或滚珠丝杠发生径向或轴向窜动。
7）刀具未夹紧或刀架未锁紧。
8）工件未夹好或装夹定位一致性差。
9）毛坯大小不一，产生让刀不均匀。
10）镗深孔时，工艺有问题。
11）反应式步进电机阻尼盘松动，可以打开电机后盖将阻尼盘调紧。
6、系统开机烧保险
1）变压器坏。
2）开关电源坏。
3）强电短路。
4）驱动电源大功率管坏。
7、驱动电源坏
1）变压器供电不正常。
2）低压控制板坏。
3）大功率三极管坏。
4）驱动电流发生变化。
5）步进电机坏。
8、加工时图形在动机床无动作
系统在执行“仿真”程序，可将反白显示移到“绘图”处按回车键。
6．3 系统出错信息及处理
在用户操作过程和编程过程中，本系统均有较强的诊断功能，现就错误信息说明如下：
1、紧急停止：提示操作者按下了急停按钮，此时系统关闭主轴、冷却和步进电机，并进行安全诊断工作。操作者抬起急停按钮，系统即安全进入开机状态。
2、内存错误：系统诊断出内存数据出现错误，如参数、程序等出现错误，多由电池电量不足或主机板因杂物短路造成，更换电池或清洗主机板后重新设置参数和编制程序即可。
3、键盘错误：开机时系统诊断操作者正在按键，或键盘有短路现象，请操作者检查键盘，清除短路。
4、X 正限位：机床X 正方向已触及限位开关，或程序运行已达参数中设定的正限
位值（软限位），前者往相反的方向按进给键，后者修改参数中的限位值。
5、X 负限位：机床X 负方向已触及限位开关，或程序超过软限位值，操作同上。
6、Z 正限位：机床Z 正方向已触及限位开关，或程序超过软限位值，操作同上。
7、Z 负限位：机床Z 负方向已触及限位开关，或程序超过软限位值，操作同上。
8、不能换刀：系统找不到刀位，检查发信盘接线与霍尔元件。
9、进给坐标溢出：当前程序坐标值范围超过参数限位值，或程序坐标值的范围太大，更改软限位或修改程序。
10、内存溢出：指出用户程序内存已满，请删除无用程序，再进行操作。
11、内存无程序：用户内存中没有程序。
12、无此程序：表明所输入的程序名在用户的内存中找不到。
13、程序个数溢出：本系统所规定的程序文件不能超过27个，此错误表明程序区已经有了27个文件。
14、程序重名：表明所输入的程序名在用户内存中已存在，本系统不允许有相同的程序名同时存在。
15、行间溢出：在程序编辑的行间操作过程中，行拷贝和行移动范围不能包括当前行。
16、无M02指令：指明当前程序没有程序结束指令M02、M20或M30。
17、非法指令：指明当前行有非法的操作指令存在。屏幕提示错误性质、错误指令以及错误指令所在的行号。
18、多重指令：指明当前行有不能共段的指令存在。
19、多重参数：指明当前行有重复的操作数存在。
20、遗漏参数：指明当前操作数不完全。
21、非法参数：指明当前行有非法的操作数存在。
22、P 行号未定义：M97或M98指令定义的行号找不到。
23、G22未定义：在G22指令之前用到了G80。
24、M98未定义：在M98指令之前用到了M99。
25、数据溢出：编程操作数的数据超出其指定的范围。
26、非法过象限：圆弧轨迹过了Z 轴。本系统规定圆弧不能过Z 轴编程，用户可以调整终点或把圆弧分段编写。