数控常识

加工中心编程技巧，数控机床，开放式数控机床，加工中心，模拟仿真系统现代数控系统的基本构与特点数控维修的基本方法数控改造的几种选择数控改造的流程数控系统的常见故障分析一、加工中心几个常用指令的编程技巧1、M00、M01、M02和M30的区别与联系学生在初学加工中心编程时，对以上几个M代码容易混淆，主要原因是学生对加工中心加工缺乏认识，加上个别教材叙述不详细。

它们的区别与联系如下：M00为程序暂停指令。

程序执行到此进给停止，主轴停转。

重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。

主要用于编程者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。

M01为程序选择性暂停指令。

程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。

执行后的效果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。

M02为主程序结束指令。

执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。

但程序光标停在程序末尾。

M30为主程序结束指令。

功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。

2、刀具补偿参数地址D、H的应用在部分数控系统（如FAUNC）中，刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面补偿号地址中的数值来决定。

所以在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从1～20号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀库）。

例如：G00G43H1Z60.0;G01G41D21X30.0Y45.0F150;3、G92与G54～G59的应用G54～G59是调用加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54～G59就没有必要再使用G92，否则G54～G59会被替换，应当避免。

注意：（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54～G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。

（2）使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。

所以，一定要慎用。

4、暂停指令G04X_/P_ 是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。

X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位例如，G04 X2.0;或G04 X2000;暂停2秒G04 P2000;但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的粗糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X 是X轴坐标值进行执行。

例如，G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔（80.0，60.0）至孔底暂停2秒G82X80.0Y60.0Z-20.0R5.0F200X2.0；钻孔（2.0，60.0）至孔底不会暂停。

5、同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。

例如：G01G90Z30.0Z20.0F200; 执行的是Z20.0，Z轴直接到达Z20.0，而不是Z30.0。

G01G00X30.0Y20.0F200; 执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。

但不同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。

例如：G90G54G00X0Y0Z60.0;和G00G90G54X0Y0Z60.0;相同。

6、程序段顺序号程序段顺序号，用地址N表示。

一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。

N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。

但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省略。

数控机床的加工过程中，有一点至关重要，那就是在编制程序和操作加工时，一定要避免使机床发生碰撞。

因为数控机床的价格非常昂贵，少则几十万元，多则上百万元，维修难度大且费用高。

但是，碰撞的发生是有一定规律可循的，是能够避免的，可以总结为以下几点。

1、利用计算机模拟仿真系统随着计算机技术的发展，数控加工教学的不断扩大，数控加工模拟仿真系统越来越多，其功能日趋完善。

因此可用于初步检查程序，观察刀具的运动，以确定是否有可能碰撞。

2、利用机床自带的模拟显示功能一般较为先进的数控机床图形显示功能。

当输入程序后，可以调用图形模拟显示功能，详细地观察刀具的运动轨迹，以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。

3、利用机床的空运行功能利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。

当程序输入机床后，可以装上刀具或工件，然后按下空运行按钮，此时主轴不转，工作台按程序轨迹自动运行，此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。

但是，在这种情况下必须要保证装有工件时，不能装刀具；装刀具时，就不能装工件，否则会发生碰撞。

4、利用机床的锁定功能一般的数控机床都具有锁定功能（全锁或单轴锁）。

当输入程序后，锁定Z轴，可通过Z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。

此功能的应用应避开换刀等运作，否则无法程序通过。

5、坐标系、刀补的设置必须正确在启动机床时，一定要设置机床参考点。

机床工作坐标系应与编程时保持一致，尤其是Z轴方向，如果出错，铣刀与工件相碰的可能性就非常大。

此外，刀具长度补偿的设置必须正确，否则，要么是空加工，要么是发生碰撞。

6、提高编程技巧程序编制是数控加工至关重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。

例如：铣削工件内腔，当铣削完成时，需要铣刀快速退回至工件上方100mm处，如果用N50 G00 X0 Y0 Z100 编程，这时机床将三轴联动，，则铣刀有可能会与工件发生碰撞，造成刀具与工件损坏，严重影响机床精度，这时可采用下列程序N40 G00 Z100;N50 X0 Y0;即刀具先退至工件上方100mm处，然后再返回编程零点，这样便不会碰撞。

总之，掌握加工中心的编程技巧，能够更好地提高加工效率、加工质量，避免加工中出现不必要的错误。

这需要我们在实践中不断总结经验，不断提高，从而使编程、加工能力进一步加强，为数控加工事业的发展作贡献。

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主要叙述了几种常用的数控维修方法，包括PLC输入输出类记录法、硬盘备份法、备件快速替代法、关键点维修法和缺陷改进法。

数控改造的基本方法有采用PLC、商用CNC、工控机和PC-based NC几种可能。

下面分数控维修和改造二个方面，叙述其基本方法，供大家参考。

1 数控维修的基本方法1.1 “集体会诊”法由主管人员主持，召集工艺、设备、操作等方面的人员进行会诊，各人提个人的方案，逐一排查，进行解决。

该方法在外资公司经常采用。

1.2 PLC输入输出点记录法(PLC I/O LED photo record)在以往的维修中，我们发现很多设备的故障发生在上班开机时。

其实设备并没有硬件故障，往往是由于操作不当或其他原因造成PLC输入信号丢失。

虽然故障不大，但查找起来也比较费事。

为此，我们用数码相机将正常时PLC上的输入输出指示灯情况拍摄下来，并打印出来贴在PLC旁边。

这样，一旦出现类似问题，维修工只要对照照片，就能很快查出问题，甚至有时操作工都能据此发现问题。

用数码相机的好处是可以将图片保存在微机中，方便分类管理和长期保存。

这种照片记录对照法，我们还用在一些可调阀门、限位开关和机械定位装置上，对指导操作和维修起到了很好的作用。

1.3 硬盘备份法(hard disk backup)现有的很多设备都采用了工业微机作为上位机控制装置或人机界面。

微机的故障80%以上是软件故障。

以前，出现软件故障往往请专业计算机技术人员前来维修，一般是重新安装系统，非常耗时。

我们现在采用的硬盘备份法就是预先购置一块与原机相同或相似的新硬盘，用Ghost或类似软件将原机的所有硬盘数据包括系统全部拷贝在新硬盘上，作为备份。

一旦出现软件故障，只要简便地将备份硬盘换上即可，大大缩短了维修时间。

而且还能预防真正的硬盘损坏。

这样的工作一般维修工即可完成。

1.4 备件快速替代法(spare parts rapid replacement)由于电子元器件发展相当迅速，一些电气备件更新换代得很快。

如变频器等高科技产品几乎两三年就更新换代一次。

因此，备件在采购时很难买到与原来完全相同的型号，有时还可能购买不同公司的产品。

对于这些备件的更换，一般维修工有一定的难度，特别是像变频器，若换不同厂家的产品，不但硬件接线上有所不同，而且参数的设定也不一样。

为保证维修工能准确快速更换，我们事先根据现场使用的变频器和备件库现存变频器的技术参数，画一张直接替换的操作流程图和参数设定表发到各维修工手中，并贴在现场变频器旁边。

其他复杂备件也采用类似方法，有效缩短了备件替换时间。

1.5 关键点维修法(key point checking and main taining)如何利用人数有限的维修人员最大程度地保证设备正常运转，是我们设备管理人员研究的课题。

很多大型设备、生产线可能出现故障的部位面多而广，维修工在巡检时要想面面俱到是很困难的。

相反很多维修工常常是不得要领，在一些次要问题上花费很多精力。

针对这种情况，我们实施了一种名为“点检维修”的工作方法，用来指导维修工日常的巡检和维修。

这种方法就是根据每台设备的不同情况，列出几处最为关键的部分，以图表形式下发到相关维修工，要求每天对这几处进行重点巡视检查，发现异常及时维修，取得了较好效果。

在制定点检表时，必须注意以下两点。

1)关键点必须找得恰当、准确我们综合了设备的技术手册、有经验维修技师的意见、以及以前设备出现故障情况这三方面来确定的。

2)关键点要“精”. 一般一台大型设备或500 m２范围生产线中的关键点不超过10个，否则很可能流于形式。

1.6 缺陷改进法(defect retrofitted)在长期的维修工作中，我们发觉有些设备经常出现一些重复的故障，而且随机性很强。

对其进一步分析后，我们发现并确认是设备在设计制造过程中存在缺陷，仅靠维修是不能根除的，必须进行改造才能根除隐患。

举一个比较典型的例子，某厂有一台意大利引进的冰箱内胆真空热成型机，其加热控制部分采用了一套单片机系统与一台上位微机进行联网数据交换。

其经常出现的故障是单片机与微机通讯不畅，但重新上电或换一块单片机主板可能恢复正常，其中一次故障还将微机的COM1口烧坏。