基于台达数控系统的CNC控制方案
基于台达数控系统的CNC控制方案1 引言CNC （Computerized Numerical Control）是计算机数值控制系统的英文缩写，也称数控系统。
在现代工业生产中得到了广泛的应用。
今天，随着计算机信息技术和生产技术的迅猛发展，制造业对产品生产制造也提出了更高的目标和要求：产品制造周期要求越来越短，零部件的生产效率和柔性化生产的程度越来越高，产品的加工质量和性能也要求更高、更稳定。
CNC系统也从一般的产品的零部件加工控制（如车削、铣削、高速切削、等标准CNC数控机床）被逐步发展应用到产品的组装、包装乃至产品的运输（如焊接、点胶、封装，工业机器人、等CNC产业机械）等整个生产制造过程中去。
本文以一台齿轮淬火机床CNC系统应用开发为例，详述了如何利用中达电通PUTNC-H4通用系列CNC、台达DELTA交流伺服系统，并结合客户产品加工的工艺特点，为产业机械打造出客制化的CNC控制方案。
2 齿轮淬火机床对控制系统的要求2.1机械设计机械设计为3轴伺服控制和1轴变频器控制：（1）Y轴为旋转轴，传动机构会根据加工零件类型时的转速要求而有所不同，分为伺服和变频器拖动异步电动机两种传动方式，当加工齿轮类零件时，伺服电机经过减速机和齿**两级减速机构，带动被加工齿轮做分度运动。
当加工零件为光轴类零件时，Y轴伺服电机停止工作，传动结构改变为变频器拖动异步电动机经过同步带，带动光轴零件高速旋转。
设计解决了伺服电机经过两级减速后，Y轴转盘速度无法满足光轴类零件的淬火工艺要求的问题。
两种传动方式通过电气互锁，确保安全。
（2）Z轴为垂直轴，通过伺服电机直接驱动滚珠丝杆，带动淬火加热感应器上下运动，（3）X轴为水平轴，同样通过伺服电机直接驱动滚珠丝杆，带动淬火感应器前后进给。
其中Y轴伺服和Z轴伺服要求具有两轴插补功能，这样可以实现斜齿轮类和人字形齿轮类零件的淬火加工，而X轴伺服单动即可。
机械结构简图如图1所示。
2.2 零件加工的工艺要求（1）机床要求能够加工直齿轮、斜齿轮、人字形齿轮、阶梯齿轮的淬火加工。
齿轮的加工最大直径2米，齿顶高0.8米。
最大齿数100齿。
（2）机床在更换淬火感应器靠模后，还可以实现光轴类零件的淬火要求。
（3）配合不同的淬火感应器靠模设计，能够实现的淬火方式：连续淬火、同时淬火、分段连续淬火（分段淬火通过程序设定，不需行程开关）、分段同时淬火。
（4）齿轮淬火加工顺序要求间隔加工，以便留有足够冷却时间，保证齿轮最小的加工热变形，以齿数10为例，即按照1、3、5、7、9、2、4、6、8、10淬火顺序加工。
（5）要求各伺服轴，空行程速度F0和淬火加工速度F1分段可调，齿轮分度旋转时速度稳定。
（6）连续零件自动加工时，应保证足够的绝对精度，不会产生累计误差。
2.3 控制系统要求机床操作上要求有手动模式和自动模式，以及程式编辑模式三种基本工作状态。
（1）在手动调试模式下：CNC系统可以通过操作面板控制伺服轴，快速JOG移动和MPG手轮移动，方便操作工人调节感应器靠模和齿轮工件的位置；手动情况下可以通过外部的按钮来实现Y轴变频电机旋转ON/OFF、淬火感应器加热ON/OFF、喷液电磁阀ON/OFF、辅助喷液电磁阀ON/OFF控制，方便操作者调机测试使用。
（I/O规划参见方案的制定和实施）（2）在自动运行模式下：CNC系统可以按照预先选用的程序控制伺服电机运动，完成齿轮零件的全部淬火加工过程；可以使用自定义M代码来实现Y轴变频电机旋转ON/OFF、淬火感应器加热ON/OFF、喷液电磁阀ON/OFF、辅助喷液电磁阀ON/OFF，I/O控制(M代码规划参见方案的制定和实施)；自动加工过程中可以实现任意暂停，单节测试等操作功能。
（3）在程序编辑模式下：要求系统能够存储至少500组不同零件加工程式，并可以对程式内容进行编辑；在加工标准的直齿和斜齿齿轮时，控制系统可以根据齿轮工艺参数自动生成加工程式；加工光轴类零件时，可以通过标准的G代码实现零件程序设计；加工阶梯轴类零件时，不需要增加外部的行程开关，可以通过多个程序组合来完成一个零件的分段淬火加工；在该模式下还可以对淬火的辅助工艺参数进行设定，如感应器加热延时时间，喷液延时时间，齿轮加工空行程时的速度以及淬火加工时的速度设定。
1 中达电通PUTNC-H4通用系统介绍PUTNC-H4数控系统是中达电通公司针对产业机械的运动控制需求开发的一款通用型CNC数控系统。
该CNC系统最大的特点就是开放的系统架构，其CNC的状态信号S bit含义、内置PLC的指令信号C bit含义、系统特殊寄存器R含义、以及系统内部特殊变量V定义，被完全开放给机床制造商使用，设计者只需配合专用的PLC编辑软件和LCD画面编辑软件就可以对产品进行二次开发，从而打造出符合产业机械工艺要求和最终用户操作要求的客制化CNC系统，如图2所示。
PUTNC-H4通用系统的特点：开放式的系统架构，內含嵌入式PLC ，可应用各类产业机械和自动化设备。
高清晰LCD液晶显示，用户可以自行规划画面内容。
配合PLC开发，可面板自定义按键功能，使操作更灵活。
最大4轴伺服接口, 响应可达500Kpps。
解析度可设定至7 位数，全闭环控制架构，控制精度更高。
最大提供2组D/A输出、A/D输入。
提供标准的24点输入和16点输出，可选配I/O扩展单元，56点输入，64点输出。
具有主仆模式功能和被动ENCODER反馈功能，轻松构建主从追随和同步裁剪功能。
支持标准G代码，提供变量表格编程和教导程序输入功能，编程更灵活。
更具有MACRO宏指令，可以进行数学、逻辑运算，NC编程功能更强大。
程序存储容量512K byte，NC程序组别高达1000组。
提供RS232C标准接口，可连接个人电脑（PC）实现DNC 在线加工功能。
1 方案的制定和实施综合上述的分析，CNC系统选用PUTNC-H4C-3就完全可以实现淬火机床的控制要求。
以下将针对齿轮淬火的主要工艺要求对方案可行性逐一进行分析。
4.1伺服位置控制和变频器速度控制的实现PUTNC-H4C-3具有3个独立的伺服轴通道，可以实现X/Y/Z，3轴伺服联动，亦可任意两轴伺服插补运动。
伺服轴的进给速度可以通过G01直线插补的F值设定。
解析度可设定至7 位数，全闭环控制架构完全可以保证足够的绝对精度，不会产生累计误差。
PUTNC-H4C-3系统还可以提供两路D/A模拟量输出接口，输出0~10V的模拟量电压。
其中一路D/A输出通过LCD画面规划，直接修改系统变量参数数值来设定系统特殊寄存器R143的大小，用于淬火温度的控制。
另外一路D/A输出通过设定系统特殊寄存器R238=5，指定该通道为主轴转速机能，可以在NC程序中直接通过S代码设定变频马达的转速，用于光轴类零件的淬火加工。
通过PLC编辑，Y轴的伺服马达的使能信号O004和变频器运转信号O000电气互锁，确保机械安全。
CNC控制架构如图3所示。
4.2 系统的I/O规划，以及自定义M代码功能的实现。
机床制造商通过专用的PLC编辑软体可以对PUTNC-H4通用系统的内置PLC进行编辑，可以实现PLC I/O规划、电气安全互锁和用户自定义M代码功能。
CNC淬火机床I/O规划如表1所示。
表1 CNC淬火机床I/O规划自定义M代码PLC规划范例如图4所示。
4.3系统的操作功能的实现PUTNC-H4系列通用数控系统是具有标准CNC的功能，因此可以轻松实现伺服运动控制。
通过数控面板的操作可以实现模式切换、基本G代码编程、MPG手轮功能、任意暂停、单节测试等操作功能。
机床制造商只需根据产业机械最终用户的操作习惯和工艺要求，对按键和LCD画面做进一步的规划，使其能更直观的反映加工信息即可。
因此和工控机、HMI人机+PLC的控制方案相比，无论在运动控制方面，还是系统操作易用性和稳定性上都有着绝对的优势。
4.4加工程序G代码数据的生成和处理淬火机床是热处理加工环节的一种专用设备，操作者往往具备本专业的理论基础，而对CNC 基本不具备编程能力。
所以如何能够结合产业机械的自身的工艺特点，完美的生成和处理加工程序数据，是把通用CNC打造成产业机械专用系统的关键一步。
淬火机床在程序编辑上主要以下提出三点要求：（1）加工光轴类零件时，可以通过标准的G代码实现零件程序设计。
（2）在加工标准的直齿和斜齿齿轮时，控制系统可以根据齿轮工艺参数自动生成加工程式。
（3）在程序编辑模式下还可以对淬火的辅助工艺参数进行设定，如感应器加热延时时间、喷液延时时间、齿轮加工空行程时的速度以及淬火加工时的速度设定。
中达电通PUTNC-H4系列数控系统不仅支持标准G代码编程外，还提供变量表格编程和教导程序输入，更支持MACRO宏指令等多种NC编程功能，完全可以满足机床程序编辑要求，以下对上述三点要求实现展开详细说明。
5 加工和辅助工艺参数设计5.1 光轴类零件的加工和辅助工艺参数的处理（1）光轴类零件的加工工艺过程比较简单，最终用户稍加NC编程基础的培训，便可以通过人工G代码编程、示教模式，并配合自定义M代码来完成编程。
以下零件为例，淬火区域为红色部分，G代码设计如下，其中X，Z轴的数据(如下例中的Z1、X1等)最终用户可以通过图纸计算得出，也可以通过CNC的示教功能采集得出。
（2）淬火辅助工艺参数的处理。
在淬火零件加工过程中，都会涉及到一些淬火机床加工辅助工艺参数，如淬火进给速度F，延时时间X等，这些参数即可以通过LCD规划的变量表格输入，也可以通过具体数值直接给定，如上例说明描述。
工艺参数界面规划如下：5.2齿轮类零件加工齿轮零件一般主要分为直齿类零件和斜齿类零件两大类，人字型齿轮和阶梯类齿轮也是这两大类零件的延伸。
以下就直齿轮零件的加工过程为例进行说明，CNC是如何结合工艺要求给操作者提供最便利的编程方式。
将直齿类零件圆周，展开如图5所示。
直齿淬火的一个淬火周期过程如下：Z轴快速进给到淬火起点B-----X轴淬火感应头进给到齿根----Z轴以淬火速度提升，淬火感应头由淬火起点B上升到淬火终点C----Z轴，继续以快速进给提升到喷液安全距离D---- X轴淬火感应头退回到齿顶---Y轴分度一个齿距A。
直齿齿轮一个加工周期的G代码编辑如下：N01 G01 Z#210 F#212 Z轴提升到进给起点位置（直齿轮）G01 X#250 F#213 X轴进给到淬火位置，进给F值#213M9 淬火感应器加热G04 X#145 延时变量#145秒M25 冷却喷液开G04 x0.5M27 辅助冷却喷液开G01 Z#220 F#222 Z轴提升到淬火终点，进给F值#222M10 淬火感应器停止加热G04 x0.5M28 辅助喷液关G01 Z#230 F#223 Z轴提升到喷液停止位置D，进给F值#223G04 X#124 延时变量#124秒M26 主喷液延时断G01 X#240 F#213 X轴退回，进给F值#213G01 Z#210 F#212 Z轴下降到进给起点位置，进给F值#212N100 G01 Y#13125 F#168 Y轴分度，进给F值#168N20M99以上的举例，只是齿轮类零件的一个齿加工周期的工艺过程，对于多齿零件编程如果依靠操作者人工G代码编程和示教方式生成数据并不合适。
(优质)(数控加工)台达PM数控功能的应用
（数控加工）台达PM数控功能的应用台达20PM数控功能的应用摘要：本文简述台达DVP20PM运动控制型PLC的数控功能，及结合HMI在数控应用中的方法及特点。
具体包括主要四种输入G码的方法关键词：PLC运动控制逻辑控制数控系统G码1引言随着自动化设备对控制的高精度、高响应性需求的不断增加，自动化控制技术不断提高，精确的高速定位控制得到广泛应用，PLC这一工业控制产品也从早期的逻辑控制领域不断扩展到数控控制领域，实现了以往PLC无法完成的运动控制功能。
在运动控制中大多数采用我们熟悉的数控系统或者是计算机运动板卡来完成，虽然作为专门的产品能够实现复杂的运动轨迹控制，但同时要完成一些逻辑动作的控制就不如PLC灵活方便。
台达DVP20PM系列PLC是具有高速定位、双轴或叁轴线性及圆弧插补多功能的可编程控制器，结合了PLC逻辑动作控制和数控系统运动控制的各自优点，在功能上满足双轴或三轴插补的高速定位需求。
2数控功能应用介绍。
目前，在我们用DVP20DPM做过的数控案例中主要有液晶切片机，双轴立车，焊接轨迹控制，点胶轨迹控制，龙门数控钻床等等。
在这些应用中，都用到了数控系统的G码和M码指令。
目前20PM包括两款产品分别为20PM00D,与20PM00M.20PM00D支持的G代码功能如下：G0高速定位；G1双轴联动直线插补；G2顺时针圆弧插X3.1DVP20PM程序结构由于20PM主机结合了PLC顺序逻辑控制及双轴插补定位控制的功能，因此在程序架构上主要分为O100主程序、Ox运动子程序及Pn子程序等三大类，结合了基本指令、应用指令、运动指令及GCode指令，使程序设计更多元化，结构更清晰；程序采用PMSOFT软件进行编辑，参见图4。
图4程序设计界面（1）主程序。
主程序以O100作为起始标记，M102作为结束标记，是PLC顺序控制程序，主要为控制主机动作执行，在O100主程序区域中，可以使用基本指令及应用指令，或在程序中启动Ox0~Ox99运动子程序及调用Pn子程序。
CNC程序控制管理办法
CNC程序控制管理办法1. 引言计算机数控（Computer Numerical Control，CNC）技术在现代制造业中发挥着重要的作用，对于提升生产效率、保证产品质量具有重要意义。
而CNC程序控制是CNC技术的核心环节之一，对CNC机床的操作和生产起着至关重要的作用。
本文档旨在介绍CNC程序控制的管理办法，以确保CNC机床的正常运行和稳定生产。
2. CNC程序控制管理的目标CNC程序控制管理的目标是确保CNC机床按照预定的程序进行工作，保证生产过程中的安全性、高效性和稳定性。
3. CNC程序控制管理的原则为了实现上述目标，我们制定了以下CNC程序控制管理的原则：•合理规划：在CNC程序编写之前，需要进行合理的规划和设计，明确加工工艺和工序，确保CNC程序的准确性和可操作性。
•标准化编写： CNC程序应按照相应的编写规范和标准进行编写，保证程序的可读性和易于维护。
•严格审查：编写完成后，需要进行严格的审查，确保程序的正确性和合理性。
•备份管理：编写好的CNC程序需要进行备份管理，避免程序丢失或损坏，以免影响生产进度。
•权限控制：为确保CNC程序的安全性，需要对CNC程序的访问权限进行合理的控制，防止未经授权的人员篡改程序，避免出现安全事故。
4. CNC程序控制管理的要求为了达到上述原则，我们有以下具体要求：4.1 CNC程序编写规范CNC程序编写应符合以下规范要求：•使用清晰的注释，解释程序的功能、加工过程和相关参数；•使用有意义的变量名，提高程序的可读性；•遵循代码缩进规范，保证程序的结构清晰；•合理使用循环和条件语句，提高程序的效率。
4.2 编写规程和操作指南为了保证操作人员正确操作CNC机床，需要编写相应的规程和操作指南，明确CNC程序的使用方法和注意事项。
4.3 审查和测试程序编写完成后的CNC程序应由专业人员进行审查和测试，确保程序的正确性和适用性。
4.4 备份管理CNC程序需要进行定期的备份管理，确保程序的安全性和可靠性。
CNC数控加工系统的优化设计和控制
CNC数控加工系统的优化设计和控制随着工业智能化的发展，CNC数控加工系统越来越受到人们的关注。
这种系统拥有精准、高效、可靠等特点，已经成为工业制造领域的重要工具。
然而，CNC数控加工系统的设计和控制却是一个非常复杂的问题。
本文将从几个方面讨论如何优化CNC数控加工系统的设计和控制，进一步提高其精度和效率。
一、加工精度的优化对于CNC数控加工系统来说，加工精度是至关重要的。
如何优化加工精度？首先需要考虑的是加工材料的硬度和机器的刚度。
这两个因素都会对加工精度产生影响。
加工材料的硬度越高，加工难度就会越大。
因此，对于硬度较高的材料，需要使用更精密的刀具和更高性能的控制系统。
此外，机器的刚度也是影响加工精度的重要因素。
当机器的刚度不足时，加工过程中会产生振动和变形，进而影响加工精度。
因此，在进行CNC数控加工系统设计时，应优先考虑机器刚度的提高。
另外，还可以通过优化加工工艺来提高加工精度。
比如，采用更精准的加工刀具，适当降低加工速度等等。
此外，对于CNC数控加工系统来说，系统的调试和维护也能够影响加工精度。
因此，加强对系统的技术维护和调试也是优化CNC数控加工精度的一个重要手段。
二、加工效率的优化除了加工精度，CNC数控加工系统的效率也是至关重要的。
如何优化加工效率？一种方法是采用更好的控制算法。
目前，市面上的CNC数控加工系统大多采用PID算法来控制加工过程。
然而，PID算法只能对静态加工过程进行控制，对于动态加工过程控制效果不佳。
因此，需要采用更高效的控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，以提高加工效率。
此外，还可以通过优化加工程序来提高加工效率。
例如，在进行批量加工时，可以将相同的工艺参数进行批量设置，从而减少调整工艺参数的时间。
此外，对于CNC数控加工系统来说，自动化程度也是影响加工效率的重要因素。
因此，增加自动化程度，如自动换刀、自动夹具等功能，也能够提高CNC数控加工系统的加工效率。
三、稳定性的优化稳定性是CNC数控加工系统的重要指标之一。
台达数控定子绕线机伺服系统应用实例(doc9)(1)
台达数控定子绕线机伺服系统应用实例利用中达CNC数控系统强大的轴控功能和台达伺服系统快速精准的运动响应，使绕线机的工作效率得到了很大的提高。
本文主要介绍了数控定子绕线机功能的需求，以及系统操作界面和I/O的规划。
一、前言图1 数控定子绕线机外观目前绕线机的市场可谓庞大，品种繁多，有平行绕线机、环型绕线机、定转子绕线机、纺织绕线机等。
本文主要介绍的是利用中达CNC数控系统和伺服产品构建出的设备：数控定子绕线机。
他的最大特点是可以自动变换绕线方向，所绕的线圈整齐且圈数准确。
操作简便，节省人工，提高产量，产品品质好，其绕线、排线、停车、换槽，完全按程序自动执行。
排线宽幅可调，圈数准确。
生产速度快，并大量节省线材。
下面概述如何利用中达的数控和台达的伺服整合此方案。
二、技术和精度要求客户原用PLC+伺服控制整台设备，因其加工出来的产品的合格率较低，且一些功能无法实现，满足不了市场上需求，故提出开发数控定子绕线机，并且需要控制系统和伺服满足如下条件：1．伺服运动轴在机械上，需要三轴的控制坐标系。
其中，排线X轴采用伺服电机直接驱动螺距为4mm 的滚珠丝杠，在连接工作台做直线运动；飞叉Y轴采用伺服电机驱动1：2的齿轮箱间接传动，做360度的圆周运动；分度Z轴采用伺服电机驱动1：9的齿轮箱间接传动，做360度的圆周运动。
这3个轴要求能够联动。
此外，对于飞叉轴来说，由于在运动过程中，机械负载惯量会因为绕线的速度的不同而发生较大的变化，这就要求伺服系统具有优异的稳定性、相应性和对负载变化自适应能力。
2．精度要求机械回零精度：排线轴0.005mm 飞叉轴+/-1度分度轴+/-1度定位精度：0.02mm +/-1度要求控制系统和伺服系统能够具有检测反馈，来保证机械运动精度。
3．CNC控制系统因定子绕线机不仅讲究绕的匝数要准确，而且排线出来的密度要均匀，即最少需要两轴之间做插补运算，实现联动；画面可以自由规划；要给客户方便传输加工程序，并且可以对NC程序编辑和存储；控制系统要提供一个D/A口，实现恒张力控制功能。
台达:全方位CNC智能机台方案
台达：全方位CNC智能机台方案
干晔[1]
【期刊名称】《数控机床市场》
【年(卷),期】2018(000)006
【摘要】因应工具机智能化的发展趋势,全球工业自动化大厂台达在TMTS2018上与友嘉、胜杰、众程等机械业者合作,展出以CNC解决方案为中心的各式智能机台方案,辅助功能机产业迈向智能制造。
其全新打造的“二机一手”动态展示,实际仿真台达数控系统操控的全自动工具机加工及机器人取放作业;最新机器人模拟整合平台DRA SimuCAD应用于机器人工作站,直接以软件内建的CAD设计功能完成机器人建模与路径编程,轻松快速执行自动化加工;设备联网整合解决方案则串连智能机台、制造执行系统及可视化管理,打造完整的数字化智慧生产链。
【总页数】1页(P24-24)
【作者】干晔[1]
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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台达研发出CNC 高速数控系统台达CNC 数控系统是台达集团为应对瞬息万变的市场需求，整合控在现代制造业中，高速加工技术是实现加工质量和效率的重要因素之一。
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在工件坐标设定上，台达CNC 数控系统设计有多种简易输入功能，用户无需手动输入机械坐标数值，即这也是CNC 数控系统实现缩短加工时间、高速高效的一个体现。
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相信这一产品的出现必将为国内机床客户带来新契机、新空间，更会为机床产业带来更高价值、更多启迪，奠定国内机床产业自主核心技术的坚实基础。
（台达集团）53。
ADT-CNC4320车床控制系统 说明书
ADT-CNC4320车床数控系统说明书ＡＤＴ－ＣＮＣ４３２０车床控制系统 使用说明书 1ADT-CNC4320车床数控系统说明书2注 意 事 项 说 明 ※运输与储存 F 产品包装箱堆迭不可超过六层 F 不可在产品包装箱上攀爬、站立或放置重物 F 不可使用与产品相连的电缆拖动或搬运产品 F 严禁碰撞、划伤面板和显示屏 F 产品包装箱应避免潮湿、暴晒以及雨淋 ※开箱检查 F 打开包装后请确认是否是您所购买的产品 F 检查产品在运输途中是否有损坏 F 对照清单确认各部件是否齐全，有无损伤 F 如存在产品型号不符、缺少附件或运输损坏等情况，请及时与我公司联系 ※接 线 F 参加接线与检查的人员必须是具有相应能力的专业人员 F 产品必须可靠接地，接地电阻应小于４ 欧姆，不能使用中性线（零线）代替地线 F 接线必须正确、牢固，以免导致产品故障或意想不到的后果 F 与产品连接的浪涌吸收二极管必须按规定方向连接，否则会损坏产品 F 插拔插头或打开产品机箱前，必须切断产品电源 ※检 修 F 检修或更换元器件前必须切断电源 F 发生短路或过载时应检查故障，故障排除后方可重新启动 F 不可对产品频繁通断电，断电后若须重新通电，相隔时间至少１分钟 ADT-CNC4320车床数控系统说明书前 言 本说明书分为四篇： 第一篇 系统规格：介绍产品的技术指标及功能； 第二篇 编程说明：介绍指令和程序格式； 第三篇操作说明：介绍产品的操作使用方法； 第四篇安装连接：介绍产品的安装、连接及设置方法． ADT-CNC4320车床数控系统说明书目 录 1-1章.简介 (5)1-2章.技术规格 (5)2-1章.编程基础 (11)2-2章.MSFT指令 (19)2-3章.G指令 (30)2-4章.宏指令 (62)3-1章.操作方式和显示界面 (67)3-2章.安全操作 (80)3-3章.手动操作 (81)3-4章.手轮/单步操作 (84)3-5章.录入操作 (86)3-6章.程序编辑与管理 (87)3-7章.刀具偏置与对刀 (95)3-8章.自动操作 (96)3-9章.回零操作 (101)3-10章.数据的设置和保存 (103)3-11章.通讯 (105)3-12章.加工举例 (106)4-1章.说明 (112)4-2章.接口信号定义及连接 (113)4-3章.参数说明 (132)4-4章.机床调试 (146)4-5章.故障论断 (151)附录 (159)ADT-CNC4320车床数控系统说明书第一篇 系统规格 １－１章．简介 ＣＮＣ４３２０是我公司研制的普及型车床数控系统，作为经济型数控系统的升级换代产品，ＣＮＣ４３２０具有以下技术特点： Ø采用 ３２位 ＣＰＵ、硬件插补技术，实现高速μｍ 级控制； Ø液晶（ＬＣＤ）中文显示，界面友好、操作方便； Ø加减速可调，可配套步进驱动器或伺服驱动器； Ø可变电子齿轮比，应用方便； Ø界面显示刷新速度快； Ø文件存储空间大：３２Ｍ，可以存储９９９９个程序文件； Ø宏功能支持浮点数运算． １－２章．技术规格 ■控制轴 控制轴：Ｘ、Ｚ 两轴 联动轴：Ｘ、Ｚ 两轴 坐标值范围：±９９９９．９９９ｍｍ 最小指令单位：０．００１ｍｍ ■电子齿轮 指令倍乘系数（ＣＭＲ：电子齿轮比分子） 指令分频系数（ＣＭＤ：电子齿轮比分母） 注：ＣＭＲ／ＣＭＤ＝Ｐ／（Ｌ＊１０００） ■坐标系 Ｘ、Ｚ 直角坐标系，Ｘ 轴与主轴轴线垂直，Ｚ 轴与主轴轴线方向平行，靠近工件的方向为负方向，远离工件的方向为正方向． 机床坐标系：回机械零点后，以该点为坐标原点建立机床坐标系 工件坐标系：执行 Ｇ５０ Ｘ＿ Ｚ＿ 后建立工件坐标系（又称浮动坐标系） 绝对坐标：以 Ｘ、Ｚ 表示 相对坐标：以 Ｕ、Ｗ 表示 ■准备功能 指令 组别 指令格式 轨迹图 功能说明 Ｇ００ ０１ Ｇ００ Ｘ（Ｕ）＿ Ｚ（Ｗ）＿； 快速移动，两轴以各自设定的速度移动 Ｇ０１ ０１ Ｇ０１ Ｘ（Ｕ）＿ Ｚ（Ｗ）＿ Ｆ＿； 直线插补 ADT-CNC4320车床数控系统说明书Ｇ０２ ０１ Ｇ０２ Ｘ（Ｕ）＿ Ｚ（Ｗ）＿ Ｒ＿（Ｉ＿ Ｋ＿）Ｆ 前刀座顺时针圆弧插补，后刀座逆时针圆弧插补 （本轨迹图为前刀座） Ｇ０３ ０１ Ｇ０３ Ｘ（Ｕ）＿ Ｚ（Ｗ）＿ Ｒ＿（Ｉ＿ Ｋ＿） Ｆ＿； 前刀座逆时针圆弧插补，后刀座顺时针圆弧插补 （本轨迹图为前刀座） Ｇ０４ ００ Ｇ０４ Ｘ（Ｕ／Ｐ）＿； 系统暂停 Ｇ２８ ００ Ｇ２８ Ｘ（Ｕ）＿ Ｚ（Ｗ）＿； 自动返回机械零点 Ｇ３２ ０１ Ｇ３２ Ｘ（Ｕ）＿Ｚ（Ｗ）＿＿ Ｆ（Ｉ）＿＿ 螺纹切削 Ｇ５０ ００ Ｇ５０ Ｘ＿ Ｚ＿； 工件坐标系设定 Ｇ７０ ００ Ｇ７０ Ｐ（ＮＳ）＿ Ｑ（ＮＦ）＿； 精加工循环 Ｇ７１ ００ Ｇ７１ Ｕ（△ｄ） Ｒ（ｅ） Ｆ＿＿； Ｇ７１ Ｐ（ＮＳ） Ｑ（ＮＦ） Ｕ（△ｕ） Ｗ（△ｗ） Ｓ＿＿ Ｔ＿＿； 外圆＼内圆粗车循环 Ｇ７２ ００ Ｇ７２ Ｗ（△ｄ） Ｒ（ｅ） Ｆ＿＿； Ｇ７２ Ｐ（ＮＳ） Ｑ（ＮＦ） Ｕ（△ｕ） Ｗ（△ｗ） Ｓ＿＿ Ｔ＿＿； 端面粗车循环 ADT-CNC4320车床数控系统说明书指令 组别 指令格式 轴迹图 功能说明 Ｇ７３ ００ Ｇ７３ Ｕ（△ｉ） Ｗ（△ｋ） Ｒ（ｄ）； Ｇ７３ Ｐ（ＮＳ） Ｑ（ＮＦ） Ｕ（△ｕ） Ｗ（△ｗ） Ｆ＿＿ Ｓ＿＿ Ｔ＿＿； 封闭切削循环 Ｇ７４ ００ Ｇ７４ Ｒ（ｅ）； Ｇ７４ Ｘ（Ｕ）＿＿ Ｚ（Ｗ）＿＿ Ｐ＿＿ Ｑ Ｒ（△ｄ） Ｆ＿＿； 端面深孔加工循环 Ｇ７５ ００ Ｇ７５ Ｒ（ｅ）； Ｇ７５ Ｘ（Ｕ）＿＿ Ｚ（Ｗ）＿＿ Ｐ（△ｉ） Ｑ（△ｋ） Ｒ（△ｄ） Ｆ＿＿； 外圆＼内圆切槽循环 Ｇ７６ ００ Ｇ７６ Ｐ（ｍ） （ｒ） （ａ） Ｑ（△ｄｍｉｎ） Ｒ（ｄ） Ｇ７６ Ｘ（Ｕ）＿ Ｚ（Ｗ）＿Ｒ（ｉ） Ｐ（ｋ） Ｑ（△ｄ） Ｆ（Ｉ）＿； 复合型螺纹切削循环 Ｇ９０ ０１ Ｇ９０ Ｘ（Ｕ）＿＿ Ｚ（Ｗ）＿＿ Ｒ＿＿ Ｆ＿＿； 外圆、内圆车削循环 Ｇ９２ ０１ Ｇ９２ Ｘ（Ｕ）＿＿ Ｚ（Ｗ）＿＿ Ｒ＿＿ Ｆ（Ｉ）＿＿； 螺纹切削循环 Ｇ９４ ０１ Ｇ９４ Ｘ（Ｕ）＿＿ Ｚ（Ｗ）＿＿ Ｒ＿＿ Ｆ＿＿； 端面切削循环 ＊Ｇ９８ ０３ Ｇ９８ Ｆ＿； 每分进给 Ｇ９９ ０３ Ｇ９９ Ｆ＿； 每转进给 Ｇ９６ ０２ Ｇ９６ Ｓ＿＿； 恒线速控制 ＊Ｇ９７ ０２ Ｇ９７ Ｓ＿＿； 取消恒线速控制 注１：带有＊记号的Ｇ指令为初态Ｇ指令． 注２：００组的Ｇ指令是非模态Ｇ指令． 注３：０１组的Ｇ指令是模态Ｇ指令． ADT-CNC4320车床数控系统说明书 ■插补功能 直线插补：Ｇ０１ Ｘ（Ｕ）＿Ｚ（Ｗ）＿ Ｆ＿ 最高直线插补速度为 ７６００ｍｍ／ｍｉｎ（对应脉冲输出频率为 １２７ＫＨｚ） 圆弧插补： Ｇ０２ Ｘ（Ｕ）＿Ｚ（Ｗ）＿Ｒ＿（Ｉ＿Ｋ＿） Ｆ＿ 后刀座顺时针圆弧插补、前刀座逆时针圆弧插补 Ｇ０３ Ｘ（Ｕ）＿Ｚ（Ｗ）＿Ｒ＿（Ｉ＿Ｋ＿） Ｆ＿ 后刀座逆时针圆弧插补、前刀座顺时针圆弧插补 最高圆弧插补速度为 ３８００ｍｍ／ｍｉｎ（对应脉冲输出频率为 ６３ＫＨｚ） 注 １：本规格书给出的速度指标是在 ＣＭＲ＝ＣＭＤ＝１ 的条件下给出的，当 ＣＭＲ≠ＣＭＤ 时，实际的速度指标为 规格书给出的指标除以电子齿轮比 ＣＭＲ／ＣＭＤ； 注 ２：数控系统用于机床控制时，机床所能达到的速度指标受机械负载、机械传动比、驱动装置的矩频特性、 电机的最高转速等因素影响． ■螺纹切削 Ｇ３２：单头公制／英制等螺距螺纹（直螺纹、锥螺纹、端面螺纹）加工，多段连续螺纹加工 Ｇ９２：单头公制／英制等螺距螺纹（直螺纹、锥螺纹）加工循环，螺纹退尾长度可由参数设定 Ｇ７６：复合螺纹加工循环 公制螺纹螺距：０．００１～５００ｍｍ，英制螺纹螺距：０．０６～２５４００ 牙／英寸 主轴编码器：１０２４ 线／转 注 １：螺纹实际切削速度（螺纹切削速度＝螺纹导程×主轴转速）不得高于最高移动速度； 注 ２：主轴转速波动会影响螺距的精度； 注 ３：由于加减速影响，在螺纹切入和退出阶段的螺纹螺距可能存在较大误差． ■进给功能 快速移动： Ｘ轴、Ｚ 轴以各自的快速移动速度（由参数设置）运动，实际快速移动速度由快速移动倍率（Ｆ０、２５％、５０％、１００％四级）实时调节． 最高快速速度：７６００ ｍｍ／ｍｉｎ（最高脉冲输出频率为 １２７ＫＨｚ）； 切削进给： Ｆ 给定的切削进给速度为插补轨迹的切线速度，Ｘ 轴、Ｚ 轴的瞬时速度为切线速度在 Ｘ 轴、Ｚ 轴方向的分量，实际的切削进给速度由进给倍率（０～１５０％十六级）实时调节 Ｇ９８（每分进给）Ｆ：１～７６００ｍｍ／ｍｉｎ（电子齿轮比为 １：１ 时） Ｇ９９（每转进给）Ｆ：０．０１～５００．００ｍｍ／ｒｅｖ 手动快速移动： 手动方式下 Ｘ 轴或 Ｚ 轴（不能两轴同时）按各自的快速移动速度（由参数设置）运动， 实际快速移动速度由快速移动倍率（Ｆ０、２５％、５０％、１００％四级）实时调节． ADT-CNC4320车床数控系统说明书手动方式下 Ｘ 轴或 Ｚ 轴（不能两轴同时）按当前的手动进给速度运动， １６ 级手动进给速 度（０～１２６０ ｍｍ／ｍｉｎ）由进给倍率实时调节． 手动单步进给： 手动单步方式下 Ｘ 轴或 Ｚ 轴（不能两轴同时）单步进给，单步步长 ０．００１、０．０１、０．１、 １ｍｍ 四档可调． 电子手轮进给： Ｘ轴或 Ｚ 轴（不能两轴同时）运动，脉冲当量 ０．００１、、０．０１、０．１ 三档可调 ■自动加减速 １． 快速移动采用直线式加减速，加减速时间常数 ０～４０００ｍｓ ２． 切削进给、手动进给采用指数式加减速，加减速起始速度由参数设定，加减速时间常数范围 ０～４０００ｍｓ． ３． 螺纹切削采用指数式加减速，加减速起始速度由参数设定，加减速时间常数范围 ０～４０００ｍｓ ４． 程序段间的速度控制：由参数选择程序段间以加减速方式过渡或者每个程序段准确到位后才执行下一程序段． ■辅助功能 l Ｍ 指令表 ■主轴功能 主轴转速控制方式：模拟电压控制 主轴转速模拟电压控制：执行 Ｓ０～Ｓ９９９９，输出 ０～１０Ｖ 电压控制主轴转速 主轴转速倍率：５０％～１２０％八级实时调节 Ｇ９６ 恒线速控制（Ｓ 给定切削线速度值，单位：米／分） Ｇ９７ 取消恒线速控制（Ｓ 给定主轴转速，单位：转／分） ■刀具功能 可控刀位数：４～８ 位 刀位信号输入方式：直接输入 换刀方式：正转选刀、到位反转锁紧 ■刀具补偿 刀具长度补偿：１６ 组补偿数据，Ｘ＝±９９９９．９９９（单位：ｍｍ），Ｚ＝±９９９９．９９９（单位：ｍｍ） 刀尖半径补偿（选配功能）：１６ 组补偿数据，Ｒ＝０～９９９．９９９（单位：ｍｍ），Ｔ＝０～９（刀尖方向）． 指令 功能 Ｍ０３ 主轴正转 Ｍ０４ 主轴反转 Ｍ０５ 主轴停止 Ｍ０８ 冷却开 Ｍ０９ 冷却关 Ｍ１０ 尾座进 Ｍ１１ 尾座退 Ｍ１２ 卡盘夹紧 Ｍ１３ 卡盘松开 Ｍ３２ 润滑开 Ｍ３３ 润滑关 Ｍ４１～Ｍ４４ 主轴自动换档至 １～４ 档 Ｍ００ 程序暂停 Ｍ３０ 程序结束，Ｍ０５ 输出，其它 Ｍ 指令输出全部关断 Ｍ９８ 调用子程序 Ｍ９９从子程序返回；如果 Ｍ９９ 用于主程序结束（即当前程序并非由其它程序调用），程序反复执行 ADT-CNC4320车床数控系统说明书■操作方式 编辑、手动、自动、录入、机械回零、程序回零、单步／手轮 ■程序和编辑 用户程序容量：３２ＭＢ、９９９９ 个程序 指令格式： ＩＳＯ，绝对／相对混合编辑 子程序： 九重子程序嵌套 编辑功能： 字段检索、插入、修改、删除，程序检索、改名 ■显示方式 显示器： ３２０×２４０ 点阵式单色 背光 显示语种： 中文提示信息 图形功能： 刀具轨迹动态显示 一级显示页面：位置、程序、诊断、参数、设置、偏置、报警 ■报警和安全 报警： 程序操作错 急停报警： 外部急停操作 超程报警： 各轴正、负软件限位报警 驱动器报警： 各轴准备未绪、驱动报警、指令速度过大 外部信息报警：非法指令、换刀／反锁时间长、参数设置错误、操作错误 ■存储和通讯 加工程序、参数、偏置、数据掉电保持 通讯：ＲＳ２３２ 通讯接口，与 ＰＣ 机双向传送程序、参数、刀补数据（ＵＳＢ通讯）． ■外部接口 驱动器接口（Ｘ 轴 ＸＳ１０、Ｚ 轴 ＸＳ１１）： 连接驱动器，脉冲信号＋方向信号差分输出，脉冲宽度 １μｓ 主轴编码器接口（ＸＳ１２）： （系统推荐）连接 １０２４ 线／转主轴编码器，９０°相位差方波信号 Ａ、Ｂ 及转信号 Ｚ 差分输入 通讯接口（ＸＳ１６）： 连接 ＰＣ 机，通过此端口可实现 ＣＮＣ 与 ＰＣ 机间数据的双向传输 模拟主轴接口（ＸＳ１７）： 连接主轴伺服或变频器，输出 ０～１０Ｖ 模拟电压实现主轴的无级变速 手轮接口（ＸＳ１８）： 手轮（手摇脉冲发生器）脉冲输入接口，９０°相位差方波信号Ａ、Ｂ，ＴＴＬ 电平输入 输出信号： 系统→机床，１６ 点晶体管输出，输出点与 ０Ｖ 接通为输出有效，输出点与 ０Ｖ 断开为输出无效． 输入信号： 机床→系统，１６ 点光电隔离输入，输入点与＋２４Ｖ 接通为输入有效，输入点与＋２４Ｖ 断开为输入无效． ADT-CNC4320车床数控系统说明书第二篇编程说明 ２－１章．编程基础 １．数控加工概述 数控机床由数控系统（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ 简称 ＣＮＣ）、伺服电机（或步进电机）驱动装置、 机床（包括主轴箱、进给传动机构、工作台、刀座、电控柜……）等部分组成．用户编辑的零件程序经过 ＣＮＣ 处理后，发出运动指令和控制指令，运动指令通过电机驱动装置驱动机床的进给运动，控制指令实现主轴起 停、刀具选择、冷却、润滑等控制．通过刀具和工件的相对运动，实现零件的切削加工． 数控编程就是把零件的外形尺寸、加工工艺过程、工艺参数、刀具参数等信息，按照数控系统专用的编 程指令编写零件加工程序的过程．数控加工就是数控系统按零件加工程序的要求，控制机床完成零件加工的 过程．数控机床的工作原理如下图２－１，数控加工的工艺流程如图２－２． 图２－１－２ ADT-CNC4320车床数控系统说明书２．编程基本知识 ２．１坐标轴定义 下图为数控车床示意图． 图２－１－３ 本系统使用 Ｘ 轴、Ｚ 轴组成的直角坐标系，Ｘ 轴与主轴轴线垂直，Ｚ 轴与主轴轴线方向平行，接近工件 的方向为负方向，离开工件的方向为正方向． 按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座和后刀座，相同的编程指令在前刀座和后刀座中 运动轨迹是不同的，本系统可用于前刀座和后刀座数控车床，图 ２－１－４ 为前刀座的坐标系，图 ２－１－５ 为后刀座的 坐标系．从图 ２－１－４、图２－１－５ 可以看出，前、后刀座坐标系的 Ｘ 方向正好相反，而 Ｚ 方向是相同的．在以后的 图示和例子中，用前刀座坐标系来说明编程的应用． Ｚ Ｚ 图 ２－１－５ 后刀座的坐标系 ADT-CNC4320车床数控系统说明书 ２．２ 机床坐标系和机械零点 机床坐标系是ＣＮＣ进行坐标计算的基准坐标系，是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机械参考点 或机械零点，机械零点由安装机床上的零点开关或回零开关决定，通常零点开关或回零开关安装在Ｘ轴和Ｚ轴 正方向的最大行程处．进行机械回零操作、回到机械零点后，系统将当前机床坐标设为零，建立了以当前位 置为坐标原点的机床坐标系． 注：如果车床上没有安装零点开关，不得进行机械回零操作． ２．３ 工件坐标系和程序零点 工件坐标系是为了方便编程在零件图纸上设定的直角坐标系，又称浮动坐标系．当零件装夹到机床上后， 根据刀具与工件的相对位置用Ｇ５０指令设置刀具当前位置的绝对坐标，就在系统中建立了工件坐标系．刀具当 前位置称为程序零点，执行程序回零操作后就回到此位置．通常工件坐标系的Ｚ轴与主轴轴线重合，Ｘ轴位于 零件的首端或尾端．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． 图２－１－６ 图中，ＸＯＺ 为机床坐标系，Ｘ１Ｏ１Ｚ１ 为 Ｘ 坐标轴在工件首端的工件坐标系，Ｘ２Ｏ２Ｚ２ 为 Ｘ 坐标轴在工件尾端 的工件坐标系，Ｏ 为机械零点，Ａ 为刀尖，Ａ 在上述三坐标系中的坐标如下： Ａ 点在机床坐标系中的坐标为（Ｘ，Ｚ）； Ａ 点在 Ｘ１Ｏ１Ｚ１ 坐标系中的坐标为（Ｘ１，Ｚ１）； Ａ 点在 Ｘ２Ｏ２Ｚ２ 坐标系中的坐标为（Ｘ２，Ｚ２）； ２．４ 插补功能 插补是指控制２个或多个轴同时运动，运动合成的轨迹符合确定的数学关系，构成二维（平面）或三维（空间）的轮廓，插补也称为轮廓控制．插补时控制的运动轴称为联动轴，联动轴的移动量、移动方向和移 动速度在整个运动过程中同时受控，以形成需要的合成运动轨迹．只控制 １轴或多轴的运动终点，不控制运动过程中的运动轨迹，这种运动控制方式称为点位控制． 本系统的 Ｘ轴和Ｚ轴为联动轴，属于２轴联动数控系统．本系统具有直线、圆弧和螺纹插补功能． 直线插补：Ｘ轴和 Ｚ轴的合成运动轨迹为从起点到终点的一条直线． 圆弧插补：Ｘ轴和 Ｚ轴的合成运动轨迹为圆弧半径由 Ｒ指定、或圆心由 Ｉ、Ｋ指定，从起点到终点的圆弧． 螺纹插补：Ｘ轴、Ｚ轴或两轴的运动与主轴的旋转运动插补，Ｆ、Ｉ 指令值给定螺纹的螺距（Ｆ 为公制、Ｉ 为英制），螺距是指螺纹切削过程中移动距离较长的轴（Ｘ轴或 Ｚ轴）在主轴旋转一周时的移动量（无符号）．本系统可加工公制和英制的直螺纹、锥螺纹、端面螺纹，机床必须安装主轴编码器才能加工螺纹．（系统推荐使用１０２４Ｒ／Ｐ的编码器） ADT-CNC4320车床数控系统说明书示例： 图 ２－１－７ Ｏ００２０； … … Ｇ３２ Ｗ－２７ Ｆ３； （Ｂ→Ｃ；螺纹插补） Ｇ１ Ｘ５０ Ｚ－３０ Ｆ１００； Ｇ１ Ｘ８０ Ｚ－５０； （Ｄ→Ｅ；直线插补） Ｇ２Ｘ１００ Ｗ－１０ Ｒ１０； （Ｅ→Ｆ；圆弧插补） … … Ｍ３０； ２．５ 绝对坐标编程和相对坐标编程 编程时轨迹终点位置有两种表示方法： 轨迹终点的位置用绝对坐标（使用指令地址 Ｘ、Ｚ）表示称为绝对坐标编程；轨迹终点的位置用终点相对于起点的坐标差（使用指令地址 Ｕ、Ｗ）表示称为相对坐标编程，相对坐标为负值表示沿坐标轴负向运行，相对坐标为正值表示沿坐标轴正向运行． 本系统允许在同一程序段中轨迹终点的位置一个轴使用绝对坐标表示，另一个轴使用相对坐标表示，这种编程方法称为混合编程． 示例：Ａ→Ｂ 直线插补．（图 ２－１－８） 绝对坐标编程：Ｇ０１ Ｘ２００ Ｚ５０ ； 相对坐标编程：Ｇ０１ Ｕ１００ Ｗ－５０； 混合坐标编程：Ｇ０１ Ｘ２００ Ｗ－５０ ；或 Ｇ０１ Ｕ１００ Ｚ５０ ； 注：当一个程序段中同时有指令地址 Ｘ、Ｕ 或同时有指令地址 Ｚ、Ｗ系统报警，停止运行程序． 例如：Ｇ５０ Ｘ１０． Ｚ２０．； Ｇ０１ Ｘ２０． Ｗ３０． Ｕ２０． Ｚ３０．；【此程序段的终点坐标为（３０，３０）】 ADT-CNC4320车床数控系统说明书 ２．６ 编程方式的选择 直径编程：系统参数 ＮＯ．００１ 的 Ｂｉｔ２ 位为 ０ 时，Ｘ 轴方向的数据按直径值输入； 半径编程：：系统参数 ＮＯ．００１ 的 Ｂｉｔ２ 位为 １ 时，，Ｘ 轴方向的数据按半径值输入； 注：系统默认为直径编程 表２－１ 与直径编程或半径编程的设置有关的地址、数据 地址、数据 说明 直径编程 半径编程 Ｘ 向坐标 Ｘ Ｇ５０ 设定 Ｘ 向坐标 直径值表示 半径值表示 Ｘ 向增量 直径值表示 半径值表示 Ｕ Ｇ７１、Ｇ７２、Ｇ７３ 指令中 Ｘ向精加工余量 由系统参数 ＮＯ．００４ 的 Ｂｉｔ４ 位设定直径值表示或半径值表示 Ｇ７５ 中切削后的退刀量 Ｒ Ｇ７４ 中切削到终点时候的退刀量 直径值表示 半径值表示 Ｘ 轴的刀具长度补偿值 由系统参数 ＮＯ．００４ 的 Ｂｉｔ４ 位设定直径值表示或半径值表示 Ｘ 轴方向的进给速度 半径变化／转、半径变化／分 与半径和直径编程有关的地址、数据 Ｘ 轴的位置显示 显示直径值 显示半径值 除表 ２－１ 所列举的地址、数据外的其它的地址、数据，例如：圆弧半径、Ｇ９０ 中锥度等，与直径编程或半径编程的设置无关，Ｘ 轴方向的数据用半径值指定． 注 １：在本说明书后述的说明中，如没有特别指出，均采用直径编程． 注 ２：Ｘ 轴的刀具长度补偿值使用直径值／半径值表示的意义是指当刀具长度补偿值改变时，工件外径以直径值／半径值变化． 例如： 直径编程时，若 Ｘ 轴的刀具长度补偿值改变 １０ｍｍ，则工件外径的直径值改变 １０ｍｍ； 半径编程 时，若 Ｘ 轴的刀具长度补偿值改变 １０ｍｍ，则工件外径的直径值改变 ２０ｍｍ． ３．程序的构成 为了完成零件的自动加工，用户需要按照数控系统的指令格式编写零件程序（简称程序）．数控系统执 行程序完成机床进给运动、主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等控制，从而实现零件的加工． 示例：（图２－１－９） ADT-CNC4320车床数控系统说明书 Ｏ０００１ ； （程序名） Ｇ０ Ｘ１００ Ｚ５０； （快速定位至 Ａ点） Ｍ１２； （夹紧工件） Ｔ０１０１； （换 １号刀执行 １ 号刀偏） Ｍ３ Ｓ６００； （启动主轴，置主轴转速 ６００转／分钟） Ｍ８ （开冷切液） Ｇ１ Ｘ５０ Ｚ０ Ｆ６００； （以 ６００ｍｍ／ｍｉｎ 速度靠近 Ｂ点） Ｗ－３０ Ｆ２００； （从 Ｂ点切削至 Ｃ点） Ｘ８０ Ｗ－２０ Ｆ１５０； （从 Ｃ点切削至 Ｄ点） Ｇ０ Ｘ１００ Ｚ５０； （快速退回 Ａ点） Ｔ０１００； （取消刀偏） Ｍ５ Ｓ０； （停止主轴） Ｍ９； （关冷切液） Ｍ１３； （松开工件） Ｍ３０； （程序结束，关主轴、冷却液） ％ 执行完上述程序，刀具将走出 Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａ 的轨迹． ３．１ 程序的一般结构 程序是由以“ＯＸＸＸＸ”（程序名）开头、以“％”号结束的若干行程序段构成的，程序段是由以程”或“＊”结束的若干个指令字构成．程序的一般结构如图 １－１０ 所示 序段 号开始（可省略）、以“；图 ２－１－１０ 程序的一般结构 （１）程序名 本系统最多可以存储９９９９个程序，为了识别区分各个程序，在每个程序的开始都有由指令地址Ｏ及其后的四位数字构成的程序名，各个程序的程序名不允许重复． ○ □□□□ 程序号（００００～９９９９，前导零可省略） 指令地址Ｏ ADT-CNC4320车床数控系统说明书 （２）指令字 指令字是用于命令数控系统完成控制功能的基本指令单元，指令字由一个英文字母（称为指令地址）和 其后的数值（称为指令值，为有符号数或无符号数）构成．指令地址规定了其后指令值的意义，在不同的指令字组合情况下，同一个指令地址可能有不同的意义．表１－２为本系统所有指令字的一览表． 指令字 指令字 （３）程序段选跳符、程序段号和程序段 程序包含若干个程序段，程序是以程序段为单位执行的，通常一个程序段执行完才能执行下一个程序段． 程序段之间用字符“；”或“＊”分开，本手册中用“；”表示．程序段是以程序段号开始、以“；”或“＊” 结尾、由若干个指令字构成的，示例如下： （４）程序段号 Ｎ００００～Ｎ９９９９，前导零可省略．程序段号可以不输入，但程序调用、跳转的目标程序段必须要有程序号．程序段号的顺序可以是任意的，排在后面的程序段号不一定要比前面的大． （５）程序段选跳符 ，就在该程序段前插入“／”，如果希望在程序执行时不执行某一程序段（而不删除该程序段）并打开程序选跳开关，程序执行时此程序段被跳过、不执行． （６）程序结束符 “％”程序从程序名开始，以“％”结束．“％”为程序文件的结束符，在通讯传送程序时，为通讯结束标志和开始标志． ３．２ 主程序和子程序 为简化编程，当相同或相似的加工轨迹、控制过程需要多次使用时，就可以把该部分的程序指令编辑为独立的程序进行调用．调用其它程序的程序称为主程序，被调用的程序（以Ｍ９９结束）称为子程序．子程序和主程序一样占用系统的程序容量和存储空间，子程序也必须有自己独立的程序名，子程序可以被其它任意主程序调用，也可以独立运行．子程序结束后就返回到主程序中继续执行，系统支持程序九重嵌套，见下图所示． ADT-CNC4320车床数控系统说明书 主程序 子程序 图２－１－１１ADT-CNC4320车床数控系统说明书２－２章．ＭＳＦＴ指令 １．辅助功能（Ｍ 指令） Ｍ指令由指令地址Ｍ和其后的１～２位数字组成，用于控制程序执行的流程或输出信号到机床． Ｍ □□ 指令值（００～９９，前导零可省略） 指令地址 一个程序段只能有一个Ｍ指令有效，当程序段中出现两个或两个以上的Ｍ指令时，最后一个Ｍ指令有效． Ｍ指令与执行移动功能的指令字共段时，执行的先后顺序如下： ① 当 Ｍ 指令为 Ｍ００、Ｍ３０、Ｍ９８ 和 Ｍ９９ 时，移动完成后，再执行 Ｍ 指令； ② 当 Ｍ 指令输出信号到机床时，在移动的同时执行 Ｍ指令． 表 ２－２－１ Ｍ 指令一览表 指令 功能 备注 Ｍ ００ 程序暂停 Ｍ ３０ 程序运行结束 Ｍ ９８ 子程序调用 Ｍ ９９ 从子程序返回 状态不保持 Ｍ ０３ 主轴正转 Ｍ ０４ 主轴反转 ＊Ｍ ０５ 主轴停止 功能互锁，状态保持 Ｍ ０８ 冷动液开 ＊Ｍ ０９ 冷动液关 功能互锁，状态保持 Ｍ １０ 尾座进 Ｍ １１ 尾座退 功能互锁，状态保持 Ｍ １２ 卡盘夹紧 Ｍ １３ 卡盘松开 功能互锁，状态保持 Ｍ ３２ 润滑开 ＊Ｍ ３３ 润滑关 功能互锁，状态保持 注：标“＊”的指令上电时有效． 系统执行了输出信号到机床的 Ｍ 指令后，延时一段时间再执行后续的指令字或程序段，这个延时时间由 诊断参数 ＤＧＮ．０８０ 设置，称为 Ｍ 代码的执行时间． １．１ 程序暂停 Ｍ００ 指令格式：Ｍ００或Ｍ０ 指令功能：当前程序段的其它指令执行完成后，程序运行暂停．按循环启动键后，运行下一程序段． １．２ 程序运行结束Ｍ３０ 指令格式：Ｍ３０ 指令功能：当前程序段的其它指令执行完成后，自动运行停止，执行Ｍ０５、Ｍ０９，同时加工件数加１．光标返回程序开头（系统参数ＮＯ．００５的ＢＩＴ４为０时，光标不回到程序开头，下一次自动运行时 光标返回到程序开头）． １．３ 子程序调用 Ｍ９８ 指令格式： ADT-CNC4320车床数控系统说明书Ｍ９８ Ｐ○○○□□□□ ．当调用次数 被调用的子程序号（００００～９９９９）未输入时，子程序号的前导 ０ 可省略； 当输入调 用次数时，子程序号必须为 ４ 位数； ，调用 １ 次时，可不输入 调用次数（１－９９９）指令功能：当前程序段的其它指令执行完成后，系统不执行下一程序段，而是去执行 Ｐ 指定的子程序， 子程序最多可执行 ９９９ 次． 注：在 ＭＤＩ 方式下不能调用子程序． １．４ 从子程序返回 Ｍ９９ 指令格式： Ｍ９９ （返回主程序） 指令功能： （子程序中）当前程序段的其它指令执行完成后，返回主程序中由Ｐ指定的程序段继续执行， 当未输入Ｐ时，返回主程序中调用当前子程序的Ｍ９８指令的后一程序段继续执，当前程序反复行．如果Ｍ９９用 于主程序结束（即当前程序不是由其它程序调用执行）执行． （图２－２－２） 主程序 子程序 本系统可以调用九重子程序，即可以在子程序中调用其它子程序（如图２－２－３程序嵌套调用）． 主程序 子程序 子程序 Ｏ０００１； Ｏ１０００； Ｏ２０００； ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． Ｍ９８Ｐ１０００； Ｍ９８Ｐ２０００； Ｍ９８Ｐ３０００； ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． ．．． Ｍ３０； Ｍ９９； Ｍ９ １．５ Ｍ 指令调用子程序 Ｍ５０～Ｍ５９ 系统默认调用子程序－次，Ｍ５０～Ｍ５９对应的子程序号：Ｏ９０５０￣Ｏ９０５９； ADT-CNC4320车床数控系统说明书１．６ 主轴控制 Ｍ０３、Ｍ０４、Ｍ０５ 指令格式：Ｍ０３或Ｍ３ Ｍ０４或Ｍ４； Ｍ０５或 Ｍ５． 指令功能：Ｍ０３：主轴正转； Ｍ０４：主轴反转； Ｍ０５：主轴停止． 系统上电后，Ｍ０５输出有效．在Ｍ０５输出有效时，执行Ｍ０３或Ｍ０４，Ｍ０３或Ｍ０４输出有效并保持，同时取消Ｍ０５的输出（输出无效）；Ｍ０３或Ｍ０４输出有效时，执行Ｍ０５，取消Ｍ０３或Ｍ０４的输出，Ｍ０５输出有效并保持． 当诊断参数ＤＧＮ．０８９、ＤＧＮ．０９０（主轴制动输出时间）不为０时，执行Ｍ０５，输出主轴制动ＳＰＺＤ脉冲信号（非保持输出）；主轴制动输出时间设置为０时，执行Ｍ０５，不输出主轴制动ＳＰＺＤ脉冲信号． Ｍ０３（或Ｍ０４）输出有效时，执行Ｍ０４（或Ｍ０３）将产生报警． 注 １：系统急停时，取消 Ｍ０３、Ｍ０４ 的输出，Ｍ０５ 输出有效； 注 ２：系统复位时，由系统参数 ＮＯ．００９ 的 Ｂｉｔ３ 位设置是否取消 Ｍ０３、Ｍ０４ 的输出： Ｂｉｔ３＝０ 时，系统复位时，取消 Ｍ０３、Ｍ０４ 的输出； Ｂｉｔ３＝１ 时，系统复位时， Ｍ０３、Ｍ０４ 的输出状态不变． 注 ３：Ｍ０３、Ｍ０４、Ｍ０５、ＳＰＺＤ 输出时序详见本说明书第四篇《安装连接》； 注 ４：操作面板的 键可以控制主轴的正转、停止、反转； １．７ 冷却液控制 Ｍ０８、Ｍ０９ 指令格式：Ｍ０８ 或 Ｍ８； Ｍ０９ 或 Ｍ９； 指令功能：Ｍ０８：冷却泵开； Ｍ０９：冷却泵关． 系统上电后，Ｍ０９ 有效，即 Ｍ０８ 输出无效．执行 Ｍ０８，Ｍ０８ 输出有效，冷却泵开；执行 Ｍ０９，取消Ｍ０８ 输出，冷却泵关． 注 １：系统急停时，取消 Ｍ０８ 的输出； 注 ２：系统复位时，由系统参数 ＮＯ．００９ 的 Ｂｉｔ３ 位设置是否取消 Ｍ０８ 的输出： Ｂｉｔ３＝０：系统复位时，取消 Ｍ０８ 的输出； Ｂｉｔ３＝１：系统复位时， Ｍ０８ 的输出状态不变． 注 ３：Ｍ０９ 无对应的输出信号，执行 Ｍ０９ 取消 Ｍ０８ 的输出． 注 ４：操作面板的 键可以控制冷却泵开关． １．８ 尾座控制 Ｍ１０、Ｍ１１ 指令格式：Ｍ１０； Ｍ１１； 指令功能：Ｍ１０：尾座进； Ｍ１１：尾座退． 系统诊断参数ＤＧＮ．０６４的Ｂｉｔ２位设置尾座控制功能（Ｍ１１、Ｍ１２）是否有效： Ｂｉｔ２＝０：尾座控制无效，执行Ｍ１０／Ｍ１１指令出现报警； Ｂｉｔ２＝１：尾座控制有效． 系统上电后，Ｍ１１、Ｍ１０均无输出，执行Ｍ１０，Ｍ１０输出有效、取消Ｍ１１输出，尾座进；执行Ｍ１１，Ｍ１１输出有效、取消Ｍ１０的输出，尾座退．Ｍ１０、Ｍ１１不能同时有效． 注 １：系统复位、急停时， Ｍ１０、Ｍ１１ 输出状态不变． 注２：尾座可由外部输入信号（如脚踏开关等）控制，尾座控制的时序详见本说明书第四篇《安装连接》． １．９ 卡盘控制 Ｍ１２、Ｍ１３ 指令格式：Ｍ１２； Ｍ１３； 指令功能：Ｍ１２：卡盘夹紧； Ｍ１３：卡盘松开． 系统上电后，Ｍ１２、Ｍ１３均无输出，执行Ｍ１２，Ｍ１２输出有效、取消Ｍ１３输出；执行Ｍ１３，Ｍ１３输出有效、取消Ｍ１２的输出．Ｍ１２、Ｍ１３不能同时有效． 。
基于台达数控系统的三维弯管机应用案例
基于台达数控系统的三维弯管机应用案例摘要：本文通过概念设计和功能设计描述了基于台达数控系统的三维弯管机解决方案级别设计技术。
对于数控三维弯管机原理、功能、界面、工艺等均有涉及。
关键词：中达电通数控系统台达伺服三维弯管1 引言在工业经济快速发展的上世纪90年代后以来，基础设施建设厂房、设备、交通设施需求急剧增加，各种金属管的需求已远远不能满足，许多金属管的形状要求也不断复杂化，从而催生了弯管机系统设计和开发。
传统的二维式的弯管机已无法满足复杂的工业需要。
三维弯管机正是在这一背景下逐渐开发成熟。
可程序设计控制器（PLC）在弯管机控制系统中的应用给复杂要求的弯管系统提供技术保证。
到现在由于国内空调，汽车等行业的兴起对于弯管机的需求由量到质的转变，所以同样催生了弯管机技术的飞跃，数控技术终于引入到了弯管机行业，数控的介入是弯管行业的一次技术革命，不管从弯管速度、精度上都是具有相当的优势。
台达作为行业的领军者率先利用产品的优势以及中达电通的整合技术销售给行业带了更强的生命力。
2 概念设计2.1系统概述基于台达数控系统的三维弯管机架构设计如图1所示。
自动三维弯管机控制系统主要由中达通用型数控系统H4C-3、ASD-A 400W、200W和2KW伺服驱动器组成。
400W伺服用于驱动小车进行送料即长度进给，200W伺服用于旋转角度控制，2KW伺服用于弯头的弯曲角度控制，外加一系列电磁阀配合机台外部辅助动作。
利用中达电通的数控系统画面自由规划，PLC程序的编写，以及丰富的MACRO指令，全闭环高响应的电控配置已经达到了行业的高水平应用。
2.2 系统特点中达电通数控系统功能特色，为数控弯管机系统的开发提供了开放平台：（1）内含INTERNAL PLC 功能。
（2）用 320×240 的 LCD 可自行规划显示的画面内容。
并提供动态点及反白功能，让画面更灵活。
（3）使用者可使用变量 10000 组，做加、减、乘、除、AND、OR...等数学运算，灵活的设计加工程序。
台达NC200系列车床数控系统
分體式機種 ( NC200A-LS-A)
主軸伺服驅動器
ASDA-S
4.5kW ~ 7.5kW
台達永磁主軸馬達
3.7kW ~ 6.7kW
市售感應馬達
伺服馬達
1.進入工法管理頁面
2.選擇加工工法
3.填入加工資訊
產出完整NC CODE編程– 同工件可以進行不同工法之組合加工
加工安全
加工前預覽加工路徑，保障程式準確性，降低產品不良率
紀錄加工資訊
可設定加工件已完成數與目標數
數控系統與人機介面 ( HMI )，幫助檢視伺服驅動器運作狀況，
定位點設定
伺服參數編號及名稱
調機條件
調機後計算結果系統目前伺服設定值
N C 2 0 0 A-L I-A 【產品名稱】
NC200A: 2軸系列8"控制器 (標準型)
NC200P: 2軸系列8"控制器 (內建手輪型)
車床控制器【形式】【支援語言】
產品規格- 控制器電氣規格表
台達電子工業股份有限公司機電事業群
33068 桃園市桃園區興隆路18號
TEL: 886-3-3626301
FAX: 886-3-3716301
*本型錄內容若有變更，恕不另行通知。
创变新未来 步入机床数控领域——台达推出CNC数控系统解决方案
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Ｃ 数控 系统的创新与震撼 ，感受 台 心与 实力，探 讨台达Ｃ Ｃ Ｎ 系统 即将 的变革 与冲击 。
局合理 ，简 洁易用 ，操作简单人 员易学 易上 手 ，节省
培训 时间及 费用 ：提供０ 一 ｉｅ ｆ — ｉｅ Ｍ Ｃ １ ｌｎ 及ｏ ｆ ｌ ｎ Ｌ 编程 ， ３ 使 维护更简 单 ；完整 绵密的全 国的售后服务 网络 ，为 客户提供最 省心 、最经济 、最便捷 的服务支持 。 全数字整合 ：以高性￣， ３ ０ ＃ Ｃ ０ 系列ｃ ｃ 制器为控 Ｎ Ｎ控 制核 心 ，搭配 伺服系统Ａ 或Ｍ ２ 系列 ，加上ｓ 列主轴驱 系
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步入机床数控领域
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台达 自动化 创变新未来
台达集 团创 立４ 年来 皆致 力于 发展 节 能环 保 的 １
产 品 ， 产 品线 不 断 扩 充 ，营 收 持 续 增 长 ，２ １年 营 收 ０１
曷幕仪 式后 ， 台达集 团Ｃ Ｃ 品部 Ｎ产