华中世纪星
HNC-21M世纪星铣削数控装置操作说明
华中世纪星(HNC-21M)是一基于PC的铣床CNC数控装置，是武汉华中数控股份有限公司在国家八五、九五科技攻关重大科技成果----华中I型(HNC-1)高性能数控装置的基础上，为满足市场要求，开发的高性能经济型数控装置。
HNC-21M采用彩色LCD液晶显示器，内装式PLC可与多种伺服驱动单元配套使用。具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。
在此主要介绍HNC-21M操作台构成，显示界面，基本操作界面。
1.2操作装置
1.2.1操作台结构
HNC-21M世纪星铣床数控装置操作台为标准固定结构如图1.2.1所示，其结构美观、体积小巧、外形尺寸为420310110毫米（W×H×D）。
1.2.2显示器
操作台的左上部为7.5寸彩色液晶显示器（分辨率为640×480），用于汉字菜单、系统状态、故障报警的显示和加工轨迹的图形仿真。
1.2.3NC键盘
图 1.2.1华中世纪星铣床数控装置操作台
NC键盘包括精简型MDI键盘和F1~F10十个功能键。
标准化的字母数字式MDI键盘介于显示器和和“急停”按钮之间，其中的大部分键具有上档键功能，当“Upper”键有效时（指示灯亮），输入的是上档键。
F1~F10十个功能键位于显示器的正下方。
NC键盘用于零件程序的编制、参数输入、MDI及系统管理操作等。
1.2.4机床控制面板MCP
标准机床控制面板的大部分按键（除“急停”按钮外）位于操作台的下部。“急停”按钮位于操作台的右上角。
机床控制面板用于直接控制机床的动作或加工过程。
1.2.5MPG手持单元
MPG手持单元由手摇脉冲发生器、坐标轴选择开关组成，用于手摇方式增量进给坐标轴。MPG手持单元的结构如图 1.2.2所示。
图MPG手持单元结构
1.3软件操作界面
HNC-21M的软件操作界面如下图所示其界面由如下几个部分组成：
1.3.1HNC-21M的软件操作界面
1）图形显示窗口可以根据需要，用功能键F9设置窗口的显示内容。
2）菜单命令条通过菜单命令条中的功能键F1~F10来完成系统功能的操作。
3）运行程序索引自动加工中的程序名和当前程序段行号。
4）选定坐标系下的坐标值
a坐标系可在机床坐标系/工件坐标系/相对坐标系之间切换；
b显示值可在指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流/补偿值之间切换（负载电流只对11型伺服有效）。
5）工件坐标零点工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。
6)倍率修调
a主轴修调：当前主轴修调倍率；b进给修调：当前进给修调倍率；
c快速修调：当前快进修调倍率。
7)辅助机能自动加工中的M、S、T代码
8)当前加工程序行当前正在或将要加工的程序段。
9)当前加工方式、系统运行状态及当前时间。
a工作方式：系统工作方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动（运行）、单段（运行）、手动（运行）、增量（运行）、回零、急停、复位等之间切换；
b运行状态：系统工作状态在“运行正常”和“出错”间切换；
c系统时钟：当前系统时间。
操作界面中最重要的一块是菜单命令条。系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1~F10来完成。由于每个功能包括不同的操作，菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作，如图 1.3.2所示。
1.3.2菜单层次
当要返回主菜单时，按主菜单下的F10键即可。
HNC-21M的菜单结构如图。
图 1.3.3HNC-21M的功能菜单结构
第八章显示
在一般情况下(除编辑功能子菜单外)按F9键将弹出如图8.0.1所示的显示方式菜单
显示方式
在显示方式菜单下，可以选择显示模式、显示值、显示坐标系、图形显示参数、相对指零点。
8.1主显示窗口
HNC-21M的主显示窗口如下图
主显示窗口
8.2显示模式
HNC-21M的主显示窗口共有8种显示模式可供选择；
(1)正文：当前加工的G代码程序；
(2)大字符：由“显示值”菜单所选显示值的大字符；
(3)三维图形：当前刀具轨迹的三维图形；
(4)XY平面图形：刀具轨迹在XY平面上的投影(主视图)；
(5)YZ平面图形：刀具轨迹在YZ平面上的投影(正视图)；
(6)ZX平面图形：刀具轨迹在ZX平面上的投影(侧视图)；
(7)图形联合显示：刀具轨迹的所有三视图及正则视图；
(8)坐标值联合显示：指令坐标、实际坐标、剩余进给。
8.2.1正文显示
选择正文显示模式的操作步骤如下：
(1)在显示方式，菜单(图8.0.1)中用▲▼选中“显示模式”选项；
(2)按Enter键，弹出如图8.2.1所示显示模式菜单；
(3)用▲、▼选择“正文”选项；
(4)按Enter键，显示窗口将显示当前加工程序的正文，如图8.2.2所示。
图8.2.1选择显示模式
图8.2.2
8.2.2当前位置显示
当前位置显示包括下述几种位置值的显示：
(1)指令位置：CNC输出的理论位置；
(2)实际位置：反馈元件采样的位置；
(3)剩余进给：当前程序段的终点与实际位置之差；
(4)跟踪误差：指令位置与实际位置之差；
(5)负载电流
8.2.2.1坐标系选择
由于指令位置与实际位置依赖于当前坐标系的选择，要显示当前指令位置与实际位置，首先要选择坐标系，操作步骤如下：
(1)在“显示方式”菜单(图8.0.1)中，用▲、▼选中“坐标系”选项；
(2)按Enter键，弹出如图8.2.3所示坐标系菜单；
(3)用▲、▼选择所需的坐标系选项；
(4)按Enter键即可选中相应的坐标系。
选择坐标系
8.2.2.2位置值类型选择
选好坐标系后，再选择位置值类型：
(1)在“显示方式”菜单(图8.0.1)中，用▲、▼选中“显示值”选项；
(2)按Enter键，弹出如图8.2.4所示显示值菜单；
(3)用▲、▼选择所需的显示值选项；
(4)按Enter键，即可选中相应的显示。
图8.2.4选择显示值
8.2.2.3当前位置值显示
选好坐标系和位置值类型后，再选择当前位置值显示模式：
(1)在“显示方式”菜单(图8.0.1)中，用▲、▼选中“显示模式”选项；
(2)按Enter键弹出如图8.2.1所示显示模式菜单；
(3)用▲、▼选择“大字符”选项；
(4)按Enter键，显示窗口将显示当前位置值。如图8.2.5所示
图8.2.5当前位置值显示
注意
如果在步骤(3)种选择“坐标值联合显示”，则同时显示当前指令坐标、实际坐标和剩余进给，如图8.2.6所示
8.2.3图形显示
选择图形显示模式的操作步骤如卜:
(1)在“显示方式”菜单(图8.0.1)中，用▲、▼选中“显示
模式”选项;
(2)按Enter键，弹出如图8.2.1所示显示模式菜单:
(3)用▲、▼，选择“三维图形”、+XY平面图形”、y,Z平面图形”、"ZX平面图形
(4)按inter键，显示窗口将显示相应的图形，如图8.2.7-图2.11
8.2.4图形显示参数
设置图形显示参数的操作步骤如下:
(1)在“显示方式”菜单(图8.0.1)中，用▲、▼选中“图形显示参数”选项;
(2)按Enter键，弹出如图8.2.12所示菜单:
用▲、▼，选中“手工输入数据”选项;
按Enter键，弹出如图8.2.13所示对话框:
（5）输入显示起始坐标X,Y,Z的坐标值;（6）按Enter键，弹出如图8.2.14所示对话框:
(7>输入X,Y,Z轴放大系数;
(8)按inter键，弹出如图8.2.15所示对话框;
(9)输入X,Y,Z轴视角;
(10)按inter键，完成图形显示参数的输入。
8.3运行状态显示
在自动运行过程中，可以杳看刀具的有关参数或程序运行中变量的状态，操作步骤如下:
(1)在自动加土子菜单下，按F2键，弹出如图8.3.1所示“运
行状态”菜单:
(2)用▲、▼，选中其中某一选项，如“系统运行模态”;
(3)按inter键，弹出如图8.3.2所示表格;
(4)用▲、▼，、Pgup,Pgdn可以杳看每一子项的值;
(5)按Esc键则取消杳看。
8.4PLC状态显示
在图1.3.1所示的主操作界面下，按FS键进入PLC功能，命令行与菜单条的显示如图8.4.1所示。
在PLC功能子菜单下，可以动态显示PLC CPMC)状态，操作步骤如下:
(1)在PLC功能子菜单下，按F4键，弹出如图8.4.2所示PLC状态显示菜单:
(2)用▲、▼，键选择所要杳看的PLC状态类型;
(3)按Enter键，将在图形显示窗口显示相应PLC状态;
(4)按Pgup,Pgdn键进行翻页浏览，按Esc退出状态显示。
共有8种PLC状态可供选择，各PLC状态的意义如下:
(1)机床输入到PMC(X):PMC输入状态显示;
(2)PMC输出到机床(Y):PMC输出状态显示;
(3)CNC输出到PMC(F):CNC->PMC状态显示;
(4)PMC输入到CNC(G):PMC->CNC状态显示:
(5)中间继电器(R):中间继电器状态显示:
(6)参数(P):PMC用户参数的状态显示;
(7)解释器模态值(M):解释器模态值显示:
(g>断电保护区(B>:断电保护数据显示。
断电保护区除了能显示外，还能进行编辑:
(1)在PLC状态显示子菜单(图8.4.2)h，选择断电保护区选项;
(2)按Enter键，将在图形显示窗口显示如图8.4.3所示的断电保护区状态:
(3)按Pgup,Pgdn,▲、▼，键移动蓝色亮条到想要编辑的选项上;
(4)按Enter键即可看见一闪烁的光标，此时可用*、1,BS,Del键移动光标对此项进行编辑，按Esc键将取消编辑，当前选项保持原值小变:
(5)按Enter键将确认修改的值:
(6)按Esc退出断电保护区编辑状态。
第二章上电关机急停
本章主要介绍机床、数控装置的上电、关机、急停、复位回参考点、超程解除等操作。2.1上电
(1)检查机床状态是否正常；
(2)检查电源电压是否符合要求，接线是否正确；
(3)按下“急停”按钮；
(4)机床上电；
(5)数控上电；
(6)检查风扇电机运转是否正常；
(7)检查面板上的指示灯是否正常；
接通数控装置电源后，HNC-21M自动运行系统软件。此时液晶显示器显示如图 1.3.1所示系统上电屏幕（软件操作界面）工作方式为“急停”。
2.2复位
系统上电进入软件操作界面时，系统的工作方式为“急停”，为控制系统运行，需左旋并拔起操作台右上角的“急停”按钮使系统复位，并接通伺服电源。系统默认进入“回参考点”方式，软件操作界面的工作方式变为“回零”。
2.3返回机床参考点
控制机床运动的前提是建立机床坐标系，为此，系统接通电源、复位后首先应进行机床各轴回参考点操作。方法如下：
(1)如果系统显示的当前工作方式不是回零方式，按一下控制面板上面的“回零”按键确保系统处于“回零”方式。
(2)根据X轴机床参数“回参考点方向”按一下“+X”（“回参考点方向”为“+”）或“-X”（“回参考点方向”为“-”）按键，X轴回到参考点后，“+X”或“–X”按键内的指示灯亮；
(3)用同样的方法使用“+Y”“-Y”“+Z”“-Z”“+4TH”“-4TH”按键可以使Y轴、Z轴、4TH轴回参考点。所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。
注意
(1)回参考点时应确保安全，在机床运行方向上不会发生碰撞，一般应选择Z轴先回参考点，将刀具抬起；
(2)在每次电源接通后，必须先完成各轴的返回参考点操作，然后再进入其他运行方式，以确保各轴坐标的正确性；
(3)同时使用多个相容（“+X”与“-X”不相容，其余类同）的轴向选择按键，每次能使多个坐标轴返回参考点;
(4)在回参考点前，应确保回零轴位于参考点的“回参考点方向”相反侧（如X轴的回参考点方向为负，则回参考点前，应保证X轴当前位置在参考点的正向侧）；否则应手动移动该轴直到满足此条件；
(5)在回参考点过程中，若出现超程，请按住控制面板上的“超程解除”按键，向相反方向手动移动该轴使其退出超程状态。
2.4急停
机床运行过程中，在危险或紧急情况下，按下“急停”按钮，CNC即进入急停状态，伺服进给及主轴运转立即停止工作（控制柜内的进给驱动电源被切断）；松开“急停”按钮（左旋此按钮，自动跳起），CNC进入复位状态。
解除紧急停止前，先确认故障原因是否排除，且紧急停止解除后应重新执行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。
注意
在上电和关机之前应按下“急停”按钮以减少设备电冲击。
2.5超程解除
在伺服轴行程的两端各有一个极限开关，作用是防止伺服机构碰撞而损坏。每当伺服机构碰到行程极限开关时，就会出现超程。当某轴出现超程（“超程解除”按键内指示灯亮）时，系统视其状况为紧急停止，要退出超程状态时，必须
(1)松开“急停”按钮，置工作方式为“手动”或“手摇”方式；
(2)一直按压着“超程解除”按键（控制器会暂时忽略超程的紧急情况）；
(3)在手动(手摇)方式下，使该轴向相反方向退出超程状态；
(4)松开“超程解除”按键。
若显示屏上运行状态栏“运行正常”取代了“出错”表示恢复正常，可以继续操作。注意：
在操作机床退出超程状态时请务必注意移动方向及移动速率，以免发生撞机。
2.6关机
(1)按下控制面板上的“急停”按钮，断开伺服电源；
(2)断开数控电源；
(3)断开机床电源。
第三章机床手动操作
本章介绍机床的手动操作，主要包括如下一些内容：
手动移动机床坐标轴（点动、增量、手摇）、
手动控制主轴（制动、启停、冲动、定向）；
机床锁住、Z轴锁住；
刀具松紧、冷却液启停；
手动数据输入(MDI)运行；
机床手动操作主要由手持单元(图 1.2.2)和机床控制面板共同完成，机床控制面板如图3.0.1所示。
图 3.0.1机床控制面板
3.1坐标轴移动
手动移动机床坐标轴的操作由手持单元和机床控制面板上的方式选择、轴手动、增量倍率、进给修调、快速修条等按键共同完成。
3.1.1点动进给
按一下“手动”按键（指示灯亮），系统处于点动运行方式，可点动移动机床坐标轴(下面以点动移动X轴为例说明)：
(1)按压“+X”或“-X”按键（指示灯亮），X轴将产生正向或负向连续移动；
(2)松开“+X”或“-X”按键（指示灯灭），X轴即减速停止。
用同样的操作方法使用“+Y”“-Y”“+Z”“–Z”“+4TH”“-4TH”按键，可以使Y轴、Z轴、4TH轴产生正向或负向连续移动。
同时按压多个方向的轴手动按键，每次能手动连续移动多个坐标轴。
3.1.2点动快速移动
在点动进给时，若同时按压“快进”按键，则产生相应轴的正向或负向快速运动。
3.1.3点动进给速度选择
在点动进给时，进给速率为系统参数“最高快移速度”的1/3乘以进给修调选择的进给倍率。
点动快速移动的速率为系统参数“最高快移速度”乘以快速修调选择的快移倍率。
按压进给修调或快速修调右侧的“100%”按键（指示灯亮），进给或快速修调倍率被置为100%，按一下“+”按键，修调倍率递增5%，按一下“–”按键，修调倍率递减5%。
3.1.4增量进给
当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“Off”档时，按一下控制面板上的“增量”按键（指示灯亮），系统处于增量进给方式，可增量移动机床坐标轴(下面以增量进给X轴为例说明)：
(1)按一下“+X”或“-X”按键（指示灯亮），X轴将向正向或负向移动一个增量值；
(2)再按一下“+X”或“-X”按键X轴将向正向或负向继续移动一个增量值。
用同样的操作方法使用“+Y”“-Y”“+Z”“-Z”“+4TH”“-4TH”按键，可以使Y 轴、Z轴、4TH轴向正向或负向移动一个增量值。
同时按一下多个方向的轴手动按键，每次能增量进给多个坐标轴。
3.1.5增量值选择
增量进给的增量值由“×1”“×10”“×100”“×1000”四个增量倍率按键控制。增量倍率按键和增量值的对应关系如下表所示：
注意：这几个按键互锁，即按一下其中一个（指示灯亮）其余几个会失效（指示灯灭）。
3.1.6手摇进给
当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“X”“Y”“Z4TH”档时，按一下控制面板上的“增量”按键（指示灯亮），系统处于手摇进给方式，可手摇进给机床坐标轴(下面以手摇进给X轴为例说明)：
（1)手持单元的坐标轴选择波段开关置于“X档”；
(2)旋转手摇脉冲发生器，可控制X轴正、负向运动；
(3)顺时针/逆时针旋转手摇脉冲发生器一格，X轴将向正向或负向移动一个增量值。
用同样的操作方法使用手持单元，可以使Y轴、Z轴、4TH轴向正向或负向移动一个增量值。
手摇进给方式每次只能增量进给1个坐标轴。
3.1.7手摇倍率选择
手摇进给的增量值（手摇脉冲发生器每转一格的移动量）由手持单元的增量倍率波段开关“×1”“×10”“×100”控制。
增量倍率波段开关的位置和增量值的对应关系如下表：
3.2主轴控制
主轴控制由机床控制面板上的主轴控制按键完成。
3.2.1主轴制动
在手动方式下，主轴处于停止状态时，按一下“主轴制动”按键（指示灯亮），主电机被锁定在当前位置。
3.2.2主轴正反转及停止
在手动方式下，当“主轴制动”无效时（指示灯灭）。
(1)按一下“主轴正转”按键（指示灯亮）主电机以机床参数设定的转速正转；
(2)按一下“主轴反转”按键（指示灯亮）主电机以机床参数设定的转速反转；
(3)按一下“主轴停止”按键（指示灯亮）主电机停止运转。
注意
这几个按键互锁，即按一下其中一个（指示灯亮）其余几个会失效）指示灯灭）。3.2.3主轴冲动
在手动方式下，当“主轴制动”无效时（指示灯灭），按一下“主轴冲动”按键（指示灯亮），主电机以机床参数设定的转速和时间转动一定的角度。
3.2.4主轴定向
如果机床上有换刀机构，通常就需要主轴定向功能，这是因为换刀时，主轴上的刀具