华中数控系统的研究与应用毕业论文.docx

华中数控系统的研究与应用毕业论文目 录摘 要IAbstractII第1章 前 言11.1 数控技术的发展简史11.1.1 数控(NC)阶段(19521970年)11.1.2 计算机数控(CNC)阶段(1970现在)11.2 计算机数控系统概述11.3 我国数控系统技术的发展概述与现状分析41.4 本课题研究背景及必要性51.5 数控系统选配后机床应具有的功能61.6 选配完成后的调试6第2章 华中数控技术的发展及国内市场情况概述62.1 华中数控技术的发展62.2 华中数控系统国内市场情况分析8第3章 华中数控系统的产品系列及各自特点93.1世纪星HNC-21/22M铣床（加工中心）数控系统93.1.1 HNC-21/22M铣削（加工中心）系统优点93.1.2 世纪星HNC-21/22数控系统选件103.1.3 世纪星HNC-21/22数控系统简介113.2 世纪星HNC-21/22T车床数控系统163.2.1 HNC-21/22T车削系统163.2.2 系统选件163.2.3 世纪星HNC-21/22数控系统简介173.3 世纪星HNC-18i/19i系列数控系统283.3.1 HNC-18iT/19iT车削系统283.3.2 HNC-18iM/19iM铣削系统293.3.3 系统选件293.3.4 世纪星HNC-18i/19i数控系统功能描述303.4 HSV-16D全数字交流伺服驱动单元简介423.4.1 HSV-16D全数字交流伺服驱动单元的特点423.4.2 HSV-16D全数字交流伺服驱动单元的控制方式433.4.3 HSV-16D全数字交流伺服驱动单元的技术规格433.5 HSV-18D全数字交流伺服驱动单元简介443.5.1 HSV-18D全数字交流伺服驱动单元的特点443.5.2 HSV-18D全数字交流伺服驱动单元的五种控制方式453.5.3 HSV-18D全数字交流伺服驱动单元技术规格453.6 HSV-18S全数字交流主轴驱动单元简介463.6.1 HSV-18S全数字交流主轴驱动单元特点463.6.2 HSV-18S全数字交流主轴驱动单元的四种控制方式473.6.3 HSV-18S全数字交流主轴驱动单元技术规格47第4章 选配华中数控系统方案的确定494.1 C6132车床概述494.2 选配总体方案504.3 数控系统的选取514.3.1数控系统选配514.3.2 驱动单元的选配544.3.3 功能选择554.4 选配方案确定574.5 C6132车床数控化改造后具备的性能584.6 C6132车床数控化改造后能达到的技术参数59第5章 结论60参考文献61附录63致谢72第1章 前 言1.1 数控技术的发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。1.1.1 数控(NC)阶段(19521970年)早期计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控，简称为数控(NC)。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年第一代电子管；1959年第二代晶体管；1965年第三代 小规模集成电路。1.1.2 计算机数控(CNC)阶段(1970现在)到1970年，通用小型计算机已出现并成批生产。其运算速度比五六十年代有了大幅度的提高，比专门“搭”成的专用计算机成本低、可靠性高。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有的“通用”两个字省略了)。1971年美国Intel公司第一次将计算机的两个最核心的部件运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器，又可称中央处理单元(简称CPU)。1974年微处理器被应用于数控系统。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为仿计算机数控。到了1990年，PC机(个人计算机，国内习惯称微机)的性能已发展到很高的阶段，可满足作为数控系统核心部件的要求，而且PC机生产批量很大，价格便宜，可靠性高，数控系统从此进入了基于PC的阶段。计算机数控阶段也经历了三代，即1970年第四代小型计算机，1974年第五代微处理器和1990年第六代基于PC的阶段(国外称为PCBASED)。数控系统近50年来经历了两个阶段六代的发展，只是发展到了第五代以后，才从根本上解决了可靠性低、价格昂贵、应用不方便等极为关键的问题。因此，即使在工业发达国家，数控机床大规模得到应用和普及也是七十年代末八十年代初以后的事情，也即数控技术经过近年的发展才走向普及应用。虽然国外早已改称为计算机数控(即CNC)了，而我国仍习惯称数控(NC)。所以我们日常讲的“数控”实质上已是指“计算机数控”了。1.2 计算机数控系统概述 计算机数控(CNC)系统主要由图1-1所示的虚线框中的几个部分组成，双点画线框中为数控系统的控制对象，这里以数控机床为例进行说明。图11 数控系统的组成1.操作面板是操作人员与数控机床(系统)进行交互的工具。一方面，操作人员可以通过操作面板对数控机床(系统)进行操作、编程、调试或对机床参数进行设定和修改，另一方面，操作人员也可以通过它了解或查询数控机床(系统)的运行状态。操作面板主要由按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机键盘一样)和显示器等部分组成，如图1-2所示。按键阵列2.输人输出设备是CNC系统与外部设备进行交互的装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表1-1显示器按钮站状态灯图12 操作面板表11 控制介质与输入输出设备控制介质输入设备输出设备穿孔纸带纸带阅读机纸带穿孔机磁带磁盘磁带机磁盘驱动器此外，现代数控系统一般都可采用通信方式实现CNC系统与外部设备问的信息交换，这种信息交换方式是实现DNC、FMS 和CIMS等的基本技术。目前在数控机床上常采用的通信方式有：1）串行通信(RS232等串口)。2）自动控制专用接口和规范(DNC方式，专用接口卡等)。3）网络技术(Internet，LAN等)。3计算机数控(CNC)装置(或CNC单元)是计算机数控系统的核心。其主要作用是根据输入的零件加工程序进行相应的处理(如运动轨迹插补计算、机床输入输出处理等)，然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，加工出需要的零件。所有这些工作由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作。CNC装置主要由计算机系统、位置控制板、PLC接口板、通信接口板、扩展功能模块以及相应的控制软件等模块组成。4伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元和驱动装置包括主轴伺服驱动装置和主轴电动机、进给伺服驱动装置和进给电动机。伺服单元把来自CNC装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号，驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动。测量装置包括位置和速度测量装置，它是实现速度闭环控制(主轴、进给)和位置闭环控制(进给)的必要装置。伺服单元、驱动装置和测量装置合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置。CNC装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，所以，伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。进给伺服系统的主要作用是实现零件加工的成形运动，其控制量为速度和位置。主轴伺服系统的主要作用是实现零件加工的切削运动，其控制量为速度。它们一个共同的特点是能灵敏、准确地跟踪CNC装置的位置和速度指令。从某种意义上可以说，数控机床功能的强弱主要取决于CNC装置，而数控机床性能的好坏则主要取决于伺服驱动系统。5PLC(Programmable Logic Controller，可编程控制器)用于完成与逻辑运算有关的顺序动作的控制，其由硬件和软件组成。机床I/O电路和装置是数控机床实现输入/输出控制的执行部件，是由继电器、电磁阀、行程开关和接触器等组成的逻辑电路。PLC、机床I/O电路和装置共同完成以下任务:1)接受CNC的指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作。2)接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC 系统的工作状态和机床的动作。6机床是数控机床的主体，是数控系统的被控对象，是实现制造加工的执行部件。它主要由主运动部件、进给运动部件(工作台、拖板以及相应的传动机构)、支承件(立柱、床身等)以及特殊装置(刀具自动交换系统、工件自动交换系统)和辅助装置(如冷却、润滑、排屑、转位和夹紧装置等)组成。数控机床机械部件的组成与普通机床相似，但传动结构较为简单，在精度、刚度和抗震性等方面要求高，而且其传动和变速系统要便于实现自动化控制。1.3 我国数控系统技术的发展概述与现状分析我国从1958年起，由一些科研院所、高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。由于受到当时国产电子元器件水平低、部门经济等因素的制约，未能取得较大的进展。在改革开放以后，我国数控技术才逐步取得实质性的进展。经过“六五”(19811985年)的引进国外技术，“七五”(19861990年)的消化吸收和“八五”(19911995年)国家组织的科技攻关和“九五”(19962000年)国家组织的产业化攻关，才使得我国数控系统技术有了质的飞跃。“十五”期间，据国家统计局资料，2005年我国机床工具行业合计完成工业总产值1260亿元人民币，是九五末期的23倍；产品销售收入1213亿元，是九五末期的239倍。据中国机床工具工业协会提供的数据，“十五”期间，我国数控机床行业实现了超高速发展。其产量2001年为17521台，2002年24803台，2003年36813台，2004年51861台，是2001年的3.7倍，平均年增长39%；2005年国产数控机床产量59639万台，接近6万台大关，是九五末期的424倍。 与机床发展迅猛的现状相比，作为机床“心脏部件”的数控系统，2005年销量超过3万台。中国机床工具工业协会公布的数据表明，自2002年起连续三年销售额已居日本、德国、意大利之后，排名第四位。 当前通过国家攻关验收和鉴定的数控系统有北京珠峰公司的中华I型，航天数控集团的航天l型，华中数控公司的华中l型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天l型，以及它们的派生产品，还有其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产系统等。我国现有数控机床生产厂家100多家, 生产数控产品几千种以上。产品主要分为3种类型: 经济型、普及型、高档型。在第八届中国国际机床展览会上, 展出大陆国产机床700多台, 在600多台金属切削机床和近100台金属成形机床展品中,数控机床分别占75%和54%。这既体现了中国数控机床市场的需求趋势, 也反映中国在数控机床产业化方面取得的突破性进展。尽管如此, 国产数控机床在机床中的比重还是很低的(中国机床数控化率不足5%、日本已经达到75%、欧美亦达到65% )。我国数控技术的现状是: 系统的技术含量低, 产生的附加值少,不具备与进口系统进行全面抗衡的能力,只在低端市场占有一席之地, 还不能为我国数控产业起到支撑。由此可见,中国数控产业还有很大的发展空间、广阔的市场和无限的发展潜力。数控技术是实现机械制造自动化的关键, 直接影响到一个国家的经济发展和综合国力, 关系到一个国家的战略地位。作为制造系统最基本的加工单元, 以数控技术为核心的数控机床的生产和应用已成为衡量一个国家工业化程度和技术水平的重要标志。世界各国制造业广泛采用数控技术, 以提高制造能力和水平, 提高对市场的适应能力和竞争力。我国是制造大国, 无论是从战略的角度还是从发展策略上, 都需要加强数控产业的发展，尤其是在数控产业中占核心的国产数控系统的研发。1.4 本课题研究背景及必要性 自从进入21世纪以来，随着高科技的不断提高，机械制造业已得到日益发展和壮大。与此同时，它对机加工的要求也不断提高，尤其是对机加工的制造母机机床。原来的一些功能单一、操作复杂、应用面窄的老式旧机床已逐渐被淘汰，取而代之的是一批功能齐全、操作简单、应用广泛的新式数控机床。而数控机床凭借着高精度化、运动高速化、高柔性化、高自动化、复合化、高可靠性、宜人性等特点，在机械制造业中异军突起。现代数控技术是20世纪70年代发展起来的机床控制新技术，它是综合了微电子技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和机械制造技术的最新成就形成的一种高新技术，是先进制造技术的核心技术之一。当今世界是一个处处充满着竞争的世界，而我国作为一个制造业大国，也不可避免地被卷进这场竞争之中。但我国目前机床总量400余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6。我国机床役龄10年以上的占60以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。因此，从我国国情和现实生产实际出发，对原有的旧数控机床进行新的数控改造势必成为解决这一生产矛盾的最佳途径，花尽可能少的钱，就能减少资源浪费，降低故障率。也只有这样才能使我国由制造业大国变成制造业强国，在世界竞争舞台上占有一席之地。改造数控设备,重要的一点是正确选用好数控系统,数控系统的性能如何关系到机床设备性能是否能够真正得到恢复和提高。因此改造的重要一步,就是先对设备的性能、使用操作、各项技术参数等进行全面的掌握、了解,熟悉机床电气工作原理与配置使用情况,在充分技术分析论证基础上,结合数控系统的市场调查结果,最终确定具体改造选配方案。1.5 数控系统选配后机床应具有的功能其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复； 其二是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；用最新CNC系统进行更新； 其三是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。1.6 选配完成后的调试调试必须按事先确定的步骤和要求进行。调试中首先使安全保护系统灵敏，防止人身、设备等事故发生。调试现场必须清理干净，无多余物品；各运动坐标拖板处于全行程中心位置；能空载试验的，先空载后再加载；能模拟试验的，先模拟后再实动；能手动的，先手动后再自动。其内容有： 1.机床机械性能验收2.电气控制功能和控制精度验收3.试件切削验收4.图纸、资料验收第2章 华中数控技术的发展及国内市场情况概述2.1 华中数控技术的发展武汉华中数控股份有限公司成立于1995年，由华中理工大学、国家科技部、湖北省、武汉市科委、武汉市东湖高新技术开发区、香港大同工业设备有限公司等政府部门和企业共同投资组建。武汉华中数控股份有限公司是从事数控系统及其装备研究、开发和生产的高科技企业，公司以华中科技大学和“国家数控系统工程技术研究中心”为技术依托。近年来，公司承担了国家科技部、计委、经贸委和地方部门的多项重大项目，开发的具有自主知识产权的华中I型、华中世纪星数控系统达到国际先进水平，获得了国家科技进步二等奖、国家教委科技进步一等奖等，并被列为国家重点新产品。1994年，在国家“八五”攻关项目支持及中国工程院院士周济的指导下，华中科技大学数控专家抛弃了西方普遍采用的“基于专用计算机”的研发思路，走“以通用工业微机为硬件平台，以DOS、Windows为开放式软件平台”的技术路线。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4通道、9轴联动“华中I型”高性能数控系统。“十五”期间，华中科技大学在数控系统产业、科研与人才培养上又取得突破性进展，建成中国最先进的数控技术产学研大平台。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；成为目前国内唯一拥有成套核心技术自主知识产权和自主配套能力的机床企业；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；华中数控已跃升为中国数控系统行业的强势品牌。在“十五”期间，工程中心累计实现了科研经费收入3671万元，其中国家自然科学基金、国家“973”、国家“863”项目、国家科技攻关项目、国家高技术产业化示范工程等国家级项目27项，累计完成科技成果鉴定8项，申报专利5项。华中科技大学数控技术学科已成为一个与世界水平并驾齐驱的学科。“十五”期间在全国各地建立了17个培训分中心，为企业、学校和社会培养数控技能人才1万多人。已为全国近300所职校与大专院校提供了配备华中数控系统的3000多台机床，建立了各种规模的数控技术实训基地，为中国制造业培养了大批高技能紧缺人才。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，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”，共同打造了一批“共和国当家设备”。华中数控还与国内企业联合开发高技术含量新产品，填补了一批国内空白，成功开发出具有自主知识产权的数控玻璃刻花机，填补了国内空白。华中数控与长江机床厂、武汉机床厂、浙江精工等单位共同开发的数控非圆插齿机、数控拉刀磨床、数控自动钻床等产品也填补了国内空白，为传统机械产品的结构调整和技术升级做出了贡献。华中数控具备较强的系统配套能力，可生产数控系统、全数字交流伺服主轴系统、全数字交流伺服驱动系统等产品，可以为用户提供数控系统全套解决方案。多年来，数控系统产业发展的滞后，很大程度上影响着我国机床制造业，乃至中国制造业的发展。近年来国产数控系统的性能、功能和可靠性已有大幅提高，与国外的差距不断缩小。从技术层面看，国产系统可以满足国内生产的90%以上的数控机床的技术要求，国产中高档数控系统产业发展的曙光已初现。目前华中数控已派生出了十多种系列三十多个产品，广泛用于车、铣、加工中心、磨、锻、齿轮、仿形、激光加工、玻璃加工、纺织机械等设备。华中世纪星数控系统具有低价格、高性能、简单、可靠、结构牢靠，造型美观，体积小巧等特点。采用彩色液晶显示器，具有高亮度、高对比度，色彩明亮，视角宽广等优点。支持6轴联动和全闭环控制，适用于各种车、铣床加工中心等机床的控制，采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM 自动编程系统兼容，具有极高的性能价格比。华中数控自主开发了具有当今国内领先水平的HSV-16D、HSV-20D 数字交流伺服驱动单元、HSV-20S 数字交流伺服主轴单元，采用模块化结构，具有精度高、响应快、超低速性能好，技术性能达到国际先进水平。自主开发的GK6、GK7 系列交流永磁同步伺服电机（1400NM）和GM7系列主轴电机（3.7KW100KW）产品，是目前国内伺服电机系列品种最多、最全的生产企业。虽然华中数控十多年来取得了一些成绩，但离国家要求还很远，面对强大的国外对手，民族数控系统在国内的份额仍很低，只有5%。如何从技术突破到产业突围，是中国数控产业最终能不能做大的关键。 目前国际机床市场的消费主流是数控机床，世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。实现经济增长方式的转变，先进制造业是传统制造业的改造方向，传统工业如汽车、机械、家电、纺织、农机、环保等行业的技术改造，对数控机床的需求继续攀升；电子信息、生物工程、新能源新材料等高新技术产业的发展又为精密、高效、专用数控机床开辟了新的需求。“十一五”期间，国产数控机床国内市场占有率从十五末期的26.9%上升到50%以上。这就为大力开发具有自主知识产权的高中端数控系统提供了宽阔的市场空间。2.2 华中数控系统国内市场情况分析目前，华中数控系统已与国内多家加工中心主机厂实现了批量配套应用，例如北京机电院高技术股份有限公司、安徽鸿庆精机有限公司、大连机床集团、成都托普数控有限责任公司、南通纵横国际股份有限公司、南京第二机床厂、江苏多棱数控机床股份有限公司、杭州友嘉机床集团、武汉高科机械设备制造有限公司等。这是华中数控系统在典型加工中心上的应用实例：华中数控系统配套北京机电院VMC750E/BV75加工中心、华中数控系统配套安徽鸿庆DM4600加工中心、华中数控系统配套成都托普EVC750加工中心、华中数控系统配套大连机床集团VDL600加工中心。 加工中心配备华中数控系统的主要用户还有武汉协力精密制造有限公司，以及上海市工业技术学校、无锡职业技术学院、常州轻工职业技术学院、长春职业技术学院等二十多所国家数控教学示范性实训基地。 21世纪数控技术的主流是开放和智能，数控设备的发展方向是“高速、高精、高效、复合和网络化”。在这方面，华中数控与国外的差距不大：他们开发的曲面插补算法被专家评价为“国际首创”；他们研制的教育数控机床，国内市场占有率高达70以上，全国有100多所学校定购了这种机床，在教育部世界银行贷款招标项目中一次性中标101台。到2010年华中数控将实现年销售数控系统3万台以上，在国内市场达到25的市场占有率，使华中数控真正成为中国中高档数控系统研究、开发中心，数控系统生产的重要基地，成为有一定国际知名度的数控系统企业，在高速、高精、多轴多通道的下一代数控系统的研发和产品化方面达到国际先进水平。第3章 华中数控系统的产品系列及各自特点3.1世纪星HNC-21/22M铣床（加工中心）数控系统HNC-21M数控系统 HNC-22M数控系统 “世纪星”系列数控系统HNC-21/22M采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC，配置8.4”或10.4”彩色液晶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。主要应用于铣、加工中心等各类数控机床的控制。3.1.1 HNC-21/22M铣削（加工中心）系统优点最大联动轴数为6轴。可选配各种类型的脉冲式交流伺服驱动系统（如HSV-16系列全数字交流伺服驱动单元）。 除标准机床控制面板外，配置40路开关量输入和32路开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制与编码器接口。还可扩展20路输入/16路输出。 采用8.4”(HNC-22M为10.4”)彩色液晶显示器（分辨率为640480），全汉字操作界面故障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。 采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补、固定循环、旋转、缩放、镜像、刀具补偿、宏程序等功能。 小线段连加工功能，特别适合于CAD/CAM设计的复杂模具零件加工。 加工断点保存/恢复功能，方便用户使用。 反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。 巨量程序加工能力。不需DNC，配置大容量存储器可直接加工单个高达2GB的G代码程序。 内置RS232通讯接口，轻松实现机床数据通讯。 32MB Flash RAM(可扩充至2GB)程序断电存储，32MB RAM加工内存缓冲区。3.1.2 世纪星HNC-21/22数控系统选件软驱单元全密封结构 3.5”标准软盘驱动器 标准PC键盘转接口 RS232、以太网转接口 DNC单元 全密封结构 标准PC键盘转接口 RS232、以太网转接口 以太网 10MB/100MB速度自适应 支持NT/NOVELL网络 支持文件网络传输 手持单元 手摇脉冲发生器 坐标选择 倍率选择 紧急停止按钮 手持使能按钮 输入/输出端子板 电器输出端子板3.1.3 世纪星HNC-21/22数控系统简介系统配置 程序缓冲区：32MB 零件程序和断点保护区：基本32MB，可扩展至2GB（选件） 进给轴接口类型：脉冲接口（HSV-16系列） 主轴驱动单元接口 主轴编码器接口 开关量输入输出接口：40输入/32输出，可扩展20输入/16输出（选件） 手持单元接口 软驱单元接口 RS232接口 以太网接口（选件） 标准PC键盘接口 手持单元（选件） 软驱单元（选件） I/Q端子板（支持NPN和PNP型开关量）(选件) CNC功能 最大控制轴数：6进给轴+1主轴 联动轴数：6轴（铣） 最小分辨率：1微米 最大移动速度：24米/分钟（与驱动单元、机床相关） 直线、圆弧、螺纹功能 自动加减速控制（直线/抛物线） 参考点返回 坐标系设定 MDI功能 M、S、T功能 加工过程图形静态仿真和实时跟踪 内部二级电子齿轮 固定铣削循环（铣） CNC编程 编程最小单位：0.001毫米、度 最大编程尺寸：99999.999 最大编程行数：20亿行 公/英制编程 绝对/相对指令编程 宏指令编程 子程序调用 工件坐标系设定 平面选择（铣） 坐标旋转、缩放、镜像（铣） 编辑 后台编辑（选件） 字符查找与替换 文件删除及拷贝 显示 中文菜单功能 图形显示 状态显示 当前位置显示 程序显示 程序错误显示 操作错误显示 报警显示 坐标轴设置显示 主轴速度及修调 进给速度及修调 快速进给及修调 自诊断功能 插补功能 直线插补，最大6个轴 圆弧插补 螺纹切削 螺旋线插补 正弦线插补 刀具补偿 刀具长度补偿 刀尖半径补偿 参考点功能参考点位置设定 参考点开关偏差设定 回参考点快移速度设定 回参考点定位速度设定 数据交换 RS232 以太网（选件） 3.5”软驱（选件） 操作 8.4”/10.4”彩色液晶显示屏 防静电薄膜编程面板与机床操作面板 PC标准键盘接口 手持单元（选件） 图形显示功能与动态实时仿真 网络通讯功能（选件） 操作方式 自动 单段 MDI 点动 步进增量进给 手摇增量进给 手动/自动回参考点 进给保持 重新对刀 空运行 保存断点/返回断点 坐标轴监视 机床坐标系显示 工件坐标系显示 跟踪误差显示 剩余进给显示 进给速度显示 主轴速度显示 指令位置显示 实际位置显示 工件坐标系原点显示 运动轨迹显示 进给轴功能 无限制旋转轴功能 最高设定速度16000 mm/min 进给修调0%到150% 快移修调0%到150% 每分钟进给/每转进给 多种回参考点功能：单向、双向 快移、进给加减速设定 最大跟踪误差设定 辅助功能 主轴正反转 自动换刀 冷却开/停 主轴功能 主轴速度：可通过PLC编程控制（最大99999 rpm）主轴修调：从0%到150%主轴速度和修调显示 变速比和变速比级数可通过PLC编程控制 编码器接口 螺纹功能 主轴定向 PLC功能 内嵌式PLC 提供标准PLC例程 PLC状态显示 安全功能 坐标轴软极限保护 断电保护区 加工断点保存/断点恢复 参数备份与恢复 参数权限保护 加工统计 技术规格 输入电源：AC24V 50W+DC24V50W或者DC24V100W AC电源频率：50Hz 安装方式：控制柜内 运行、储存环境（如下表） 光电隔离开关量输入接口（40位），可扩展20位 光电隔离开关量输出接口（32位），可扩展16位 输出电流范围0-100mA 输出电压范围DC24V 主轴模拟量输出接口 分辨率：12位 输出电压：DC10V或0-+10V 主轴编码器输入接口 方波差分接收 手摇脉冲发生器输入接口，TTL电平输入 进给轴脉冲输出接口/HSV-16伺服接口（最大6个）差分输出，包括脉冲及方向信号，最高脉冲频率2MHZ 进给轴码盘反馈输入接口（最大6个） RS422差分输入3.2 世纪星HNC-21/22T车床数控系统世纪星HNC-21T数控系统 世纪星HNC-22T数控系统“世纪星”系列数控系统HNC-21/22T采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC，配置8.4”或10.4”彩色液晶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。主要应用于车、车削中心等数控机床的控制。3.2.1 HNC-21/22T车削系统最大联动轴数为3轴。 可选配各种类型的脉冲式交流伺服驱动系统（HSV-16系列全数字交流伺服驱动单元）。 除标准机床控制面板外，配置40路开关量输入和32路开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制与编码器接口。还可扩展20路输入/16路输出。 采用8.4”(HNC-22T为10.4”)彩色液晶显示器（分辨率为640480），全汉字操作界面故障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。 采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线插补、圆弧插补、螺纹切削、刀具补偿、宏程序、恒线速切削等功能。 反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。 内置RS232通讯接口，轻松实现机床数据通讯。 32MB Flash RAM(可扩充至2GB)程序断电存储， 32MB RAM加工内存缓冲区。3.2.2 系统选件软驱单元全密封结构 3.5”标准软盘驱动器 标准PC键盘转接口 RS232、以太网转接口 DNC单元 全密封结构 标准PC键盘转接口 RS232、以太网转接口 以太网 10MB/100MB速度自适应 支持NT/NOVELL网络 支持文件网络传输 手持单元 手摇脉冲发生器 坐标选择 倍率选择 紧急停止按钮 手持使能按钮 输入/输出端子板 继电器输出端子板 3.2.3 世纪星HNC-21/22数控系统简介系统配置程序缓冲区：32MB 零件程序和断点保护区：基本32MB，可扩展至2GB（选件）进给轴接口类型：脉冲接口（HSV-16系列） 主轴驱动单元接口 主轴编码器接口 开关量输入输出接口：40输入/32输出，可扩展20输入/16输出（选件） 手持单元接口 软驱单元接口 RS232接口 以太网接口（选件） 标准PC键盘接口 手持单元（选件） 软驱单元（选件） I/Q端子板（支持NPN和PNP型开关量）(选件)CNC功能 最大控制轴数：6进给轴+1主轴 联动轴数：6轴（铣）/3轴（车） 最小分辨率：1微米 最大移动速度：24米/分钟（与驱动单元、机床相关） 直线、圆弧、螺纹功能 自动加减速控制（直线/抛物线） 参考点返回 坐标系设定 MDI功能 M、S、T功能 加工过程图形静态仿真和实时跟踪 内部二级电子齿轮 简单车削循环（车） 复合车削循环（车） CNC编程 编程最小单位：0.001毫米、度 最大编程尺寸：99999.999最大编程行数：20亿行 公/英制编程 绝对/相对指令编程 宏指令编程 子程序调用 工件坐标系设定 直径/半径编程（车） 自动控制倒角（圆角、直角）（车） 恒线速切削功能（车） 编辑 后台编辑（选件） 字符查找与替换 文件删除及拷贝 显示 中文菜单功能 图形显示 状态显示 当前位置显示 程序显示 程序错误显示 操作错误显示 报警显示 坐标轴设置显示 主轴速度及修调 进给速度及修调 快速进给及修调 自诊断功能 插补功能 HNC-21/22T直线插补，最大3个轴 圆弧插补 螺纹切削 刀具补偿 刀具长度补偿 刀尖半径补偿 参考点功能 参考点位置设定 参考点开关偏差设定 回参考点快移速度设定 回参考点定位速度设定 数据交换 RS232以太网（选件） 3.5”软驱（选件） 操作8.4”/10.4”彩色液晶显示屏 防静电薄膜编程面板与机床操作面板 PC标准键盘接口 手持单元（选件） 图形显示功能与动态实时仿真 网络通讯功能（选件） 操作方式 自动 单段 MDI点动 步进增量进给 手摇增量进给 手动/自动回参考点 进给保持 重新对刀 空运行 保存断点/返回断点 坐标轴监视 机床坐标系显示 工件坐标系显示 跟踪误差显示 剩余进给显示 进给速度显示 主轴速度显示 指令位置显示 实际位置显示 工件坐标系原点显示 运动轨迹显示 进给轴功能 无限制旋转轴功能 最高设定速度16000 mm/min进给修调0%到150%快移修调0%到150%每分钟进给/每转进给 多种回参考点功能：单向、双向 快移、进给加减速设定 最大跟踪误差设定 辅助功能主轴正反转 自动换刀 冷却开/停 主轴功能 主轴速度：可通过PLC编程控制（最大99999 rpm） 主轴修调：从0%到150%主轴速度和修调显示 变速比和变速比级数可通过PLC编程控制 编码器接口 螺纹功能 主轴定向 PLC功能 内嵌式PLC提供标准PLC例程 PLC状态显示 安全功能 坐标轴软极限保护 断电保护区 加工断点保存/断点恢复 参数备份与恢复 参数权限保护 加工统计 技术规格 输入电源：AC24V 50W+DC24V50W或者DC24V100W AC电源频率：50Hz安装方式：控制柜内 运行、储存环境（如下表） 光电隔离开关量输入接口（40位），可扩展20位 光电隔离开关量输出接口（32位），可扩展16位 输出电流范围0-100mA输出电压范围DC24V主轴模拟量输出接口 分辨率：12位 输出电压：DC10V或0-+10V 主轴编码器输入接口 方波差分接收 手摇脉冲发生器输入接口，TTL电平输入 进给轴脉冲输出接口/HSV-16伺服接口（最大6个）差分输出，包括脉冲及方向信号，最高脉冲频率2MHZ进给轴码盘反馈输入接口（最大6个） RS422差分输入HNC-21/22T 数控系统运行储存环境采用HNC-21/22T的数控设备的接线示意图HNC-21/22T的数控系统的外部接口示意图数控系统安装形式3.3 世纪星HNC-18i/19i系列数控系统世纪星HNC-18i/19i数控系统“世纪星”HNC-18i/19i系列数控系统（HNC-18iT/19iT、HNC-18iM/19iM采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC，配置5.7”（18i系列）/彩色（19i系列）液晶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CF卡、DNC、以太网等程序交换功能、具有低价格、高性能、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。 主要应用于各类车、铣数控机床的控制。3.3.1 HNC-18iT/19iT车削系统最大联动轴数为3轴。可选配各种类型的脉冲式（HSV-16系列全数字交流伺服驱动单元）。除标准机床控制面板外，配置32路开关量输入和24路开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制与编码器接口。采用5.7”单色或彩色液晶显示器（分辨率为320240），全汉字操作界面故障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补、固定循环、旋转、缩放、镜像、刀具补偿、宏程序等功能。小线段连加工功能，特别适合于CAD/CAM设计的复杂模具零件加工。加工断点保存/恢复功能，方便用户使用。反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。内置RS232通讯接口，轻松实现机床数据通讯。16M RAM程序断电存储区（可采用CF卡扩充），32MB RAM加工内存缓冲区。3.3.2 HNC-18iM/19iM铣削系统最大联动轴数为3轴。可选配各种类型的脉冲式（HSV-16系列全数字交流伺服驱动单元）。除标准机床控制面板外，配置32路开关量输入和24路开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制与编码器接口。采用5.7”单色或彩色液晶显示器（分辨率为320240），全汉字操作界面、障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容，具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补、固定循环、旋转、缩放、镜像、刀具补偿、宏程序等功能。小线段连加工功能，特别适合于CAD/CAM设计的复杂模具零件加工。加工断点保存/恢复功能，方便用户使用。反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。内置RS232通讯接口，轻松实现机床数据通讯。16M RAM程序断电存储区（可采用CF卡扩充），32MB RAM加工内存缓冲区。3.3.3 系统选件DNC单元全密封结构标准PC键盘转接口RS232、以太网转接口以太网10MB/100MB速度自适应支持NT/NOVELL网络支持文件网络传输手持单元手摇脉冲发生器坐标选择倍率选择紧急停止按钮手持使能按钮3.3.4 世纪星HNC-18i/19i数控系统功能描述系统配置程序缓冲区：32MB 零件程序和断点保护区：16MB，可扩展至2GB（选件） 进给轴接口类型：HSV-16系列脉冲接口、脉冲接口 主轴驱动单元接口 主轴编码器接口 开关量输入输出接口：32输入/24输出 手持单元接口 RS232接口 标准PC键盘接口 以太网接口（选件） 手持单元（选件） CNC功能 最大控制轴数：3进给轴+1主轴联动轴数：3轴（铣）/2轴（车）最小分辨率：1微米最大移动速度：16米/分钟（与驱动单元、机床相关）直线、圆弧、螺纹功能自动加减速控制（直线/抛物线）参考点返回坐标系设定MDI功能M、S、T功能 加工过程图形静态仿真和实时跟踪内部二级电子齿轮简单车削循环（车）复合车削循环（车）固定铣削循环（铣） CNC编程 编程最小单位：0.001毫米、度 最大编程尺寸：99999。999最大编程行数：20亿行 公/英制编程 绝对/相对指令编程 宏指令编程 子程序调用 工件坐标系设定 直径/半径编程（车） 自动控制倒角（圆角、直角）（车） 恒线速切削功能（车） 平面选择（铣） 坐标旋转、缩放、镜像（铣） 编辑 后台编辑（选件） 字符查找与替换 文件删除及拷贝 显示 中文菜单功能 图形显示 状态显示 当前位置显示 程序显示 程序错误显示 操作错误显示 报警显示 坐标轴设置显示 主轴速度及修调 进给速度及修调 快速进给及修调 自诊断功能 插补功能 HNC-21/22T 直线插补，最大2个轴 圆弧插补 螺纹切削 HNC-21/22M 直线插补，最大3个轴 圆弧插补 螺纹切削 螺旋线插补 正弦线插补 刀具补偿 刀具长度补偿 刀尖半径补偿 参考点功能 参考点位置设定 参考点开关偏差设定 回参考点快移速