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第1章 机床控制基础1

1.1 数控机床的组成及配置1

1.1.1 数控机床的组成1

1.1.2 数控系统的配置1

1.2 数控机床的工作原理及加工程序的处理2

1.2.1 数控机床的工作原理2

1.2.2 加工程序的数据处理2

1.3 CNC控制原理3

1.3.1 实时控制3

1.3.2 非实时控制4

1.4 参数在机床控制中的作用5

1.4.1 参数分级5

1.4.2 参数的数据类型和表示5

1.4.3 参数的作用6

1.5 PMC控制原理6

1.5.1 PMC的信号存储器及地址6

1.5.2 梯图的结构7

1.5.3 顺序程序的执行过程8

1.5.4 循环执行8

1.5.5 执行的优先顺序（第一级、第二级）8

1.5.6 输入/输出信号的处理9

1.5.7 互锁处理11

1.6 数控机床中的信号传递11

1.6.1 信号定义11

1.6.2 信号表示11

1.7 轴控制功能12

1.7.1 控制轴数12

1.7.2 各轴设定12

1.7.3 误差补偿16

1.7.4 伺服控制轴的设定19

1.7.5 简易同步控制24

1.7.6 斜轴控制29

1.7.7 通用回退32

1.8 运行准备32

1.8.1 急停32

1.8.2 CNC就绪信号33

1.8.3 超程检查33

1.8.4 报警信号39

1.8.5 启动锁住/互锁40

1.8.6 方式选择42

1.8.7 状态输出信号44

1.8.8 VRDY OFF报警忽略信号44

1.8.9 异常负载检测45

1.8.10 伺服速度检查47

1.9 建立参考点48

1.9.1 挡块式参考点的设定48

1.9.2 无挡块参考点的设定52

1.9.3 参考点偏置53

1.9.4 返回参考点位置53

1.9.5 返回第2/3/4参考点54

1.9.6 冲撞式参考点设定54

1.9.7 有绝对地址参考标记（A/B相）的直线尺接口/有绝对地址距离码参考标记的直线尺（串行）55

1.9.8 有绝对地址参考标记（A/B相）直线尺的增扩功能62

1.10 机床坐标系的设定和选择65

1.10.1 机床坐标系的设定65

1.10.2 机床坐标系的选择65

第2章 编程指令的实现66

2.1 准备功能（G功能）66

2.2 插补功能67

2.2.1 定位（G00）67

2.2.2 直线插补（G01）67

2.2.3 圆弧插补（G02、G03）67

2.2.4 螺旋线插补（G02、G03）68

2.2.5 螺纹切削68

2.2.6 单向定位（G60）69

2.2.7 极坐标插补（G12.1、G13.1）70

2.2.8 圆柱插补（G07.1）71

2.2.9 多边形车削（G51.2、G50.2）（T系列）71

2.2.10 法线方向控制（G40.1、G41.1、G42.1）（M系列）73

2.2.11 直线插补（G28、G30、G53）75

2.2.12 跳转功能（G31）75

2.3 进给速度控制/加减速控制80

2.3.1 快速移动速度80

2.3.2 切削进给速度钳制81

2.3.3 每分钟进给82

2.3.4 每转进给/手动每转进给82

2.3.5 F1位数进给（M系列）83

2.3.6 用时间倒数指定进给速度84

2.3.7 倍率84

2.3.8 自动拐角倍率（M系列）86

2.3.9 外部减速87

2.3.10 依圆弧半径的进给速度钳制（M系列）89

2.3.11 自动拐角减速90

2.3.12 先行控制91

2.3.13 AI先行控制/AI轮廓控制（M系列）97

2.3.14 自动加/减速104

2.3.15 快速移动钟型加/减速105

2.3.16 切削进给插补后的直线加/减速106

2.3.17 切削进给插补后的钟型加/减速106

2.3.18 拐角控制107

2.3.19 快速移动前馈控制109

2.4 坐标系109

2.4.1 工件坐标系109

2.4.2 局部坐标系111

2.4.3 平面选择112

2.5 坐标尺寸指令112

2.5.1 英制/米制转换（G20、G21）112

2.5.2 小数点编程113

2.5.3 直径编程和半径编程（T系列）114

2.6 主轴速度功能114

2.6.1 主轴速度指令S代码输出114

2.6.2 主轴串行输出/主轴模拟输出116

2.6.3 主轴速度控制118

2.6.4 表面切削恒线速度控制127

2.6.5 主轴速度波动的检测（T系列）128

2.6.6 实际主轴速度输出（T系列）129

2.6.7 主轴定位（T系列）129

2.6.8 Cs轮廓控制133

2.6.9 多主轴控制139

2.6.10 刚性攻螺纹143

2.6.11 主轴同步控制161

2.6.12 主轴定向162

2.6.13 主轴输出的切换163

2.7 刀具功能与刀具寿命管理164

2.7.1 刀具功能164

2.7.2 刀具寿命管理166

2.8 辅助功能170

2.8.1 辅助功能/第2辅助功能170

2.8.2 辅助功能锁住173

2.8.3 一个程序内的多个M指令174

2.8.4 高速M/S/T/B接口175

2.8.5 分度转台分度功能（M系列）176

2.9 程序结构与子程序179

2.9.1 程序结构179

2.9.2 子程序179

2.10 简化编程功能180

2.10.1 孔加工固定循环180

2.10.2 小孔排屑深孔钻孔循环（M系列）181

2.10.3 车削循环（T系列）184

2.10.4 外部运行功能（M系列）185

2.11 补偿功能185

2.11.1 刀具长度/偏置补偿功能185

2.11.2 刀具半径补偿功能188

2.11.3 双刀架镜像（T系列）190

2.11.4 比例缩放功能（M系列）190

2.11.5 坐标旋转（M系列）191

2.12 用户宏程序192

2.12.1 用户宏程序功能192

2.12.2 中断型用户宏程序194

2.13 宏指令编译器/执行器195

第3章 操作功能的实现197

3.1 操作面板197

3.1.1 DPL/MDI操作面板197

3.1.2 机床操作面板197

3.2 手动操作198

3.2.1 手动返回参考点198

3.2.2 JOG进给/增量进给198

3.2.3 手轮进给200

3.2.4 手轮中断202

3.3 自动运行203

3.3.1 循环起动/进给暂停203

3.3.2 复位和倒回205

3.3.3 程序测试206

3.3.4 手动绝对值ON/OFF209

3.3.5 跳过任选程序段/跳过附加任选程序段210

3.3.6 顺序号比较和停止210

3.3.7 程序再启动211

3.3.8 DNC运行211

3.3.9 手动干预和返回212

3.3.10 刚性攻螺纹回退（M系列）212

3.4 补偿值的测量和输入214

3.4.1 刀具长度测量（M系列）214

3.4.2 刀具偏置测量A（T系列）214

3.4.3 自动刀具长度测量（M系列）/自动刀具偏置测量（T系列）215

3.4.4 刀具偏置测量B（T系列）217

3.4.5 设定工件坐标系的偏移量（T系列）222

3.5 数据的输入/输出223

3.5.1 阅读机/穿孔机接口223

3.5.2 外部I/O设备控制228

3.5.3 外部程序输入230

3.5.4 基于I/O Link的数据输入/输出功能231

3.5.5 屏幕硬复制功能235

3.5.6 PCMCIA以太网功能237

3.6 程序编辑238

3.6.1 存储器保护键238

3.6.2 口令功能239

3.6.3 示教功能239

3.7 数据显示和设定239

3.7.1 显示操作履历239

3.7.2 伺服调整画面242

3.7.3 主轴设定和调整画面242

3.7.4 波形诊断显示242

3.7.5 位置显示忽略243

3.7.6 运行时间和零件计数显示244

3.7.7 图形显示/动态图形显示245

3.7.8 运行监控显示247

3.7.9 软操作面板247

3.7.10 多种语言显示250

3.7.11 外部操作者信息记录和显示250

3.7.12 清除屏幕显示/自动清除屏幕显示251

3.7.13 外部触摸接口252

3.7.14 定期维护画面253

3.7.15 实际移动速度显示253

3.7.16 参数设定支持画面254

3.7.17 加工条件选择功能254

3.7.18 使SYSTEM功能键无效的参数259

3.8 故障诊断260

3.8.1 故障诊断功能260

3.8.2 机床报警诊断262

第4章 PMC控制功能的实现264

4.1 PMC轴控制264

4.1.1 PMC轴控制功能264

4.1.2 恒速指令位置控制282

4.2 外部数据输入283

4.3 外部工件号和扩展型外部工件号检索287

4.3.1 外部工件号检索287

4.3.2 扩展型外部工件号检索288

4.4 PMC的主轴输出控制288

4.5 外部键输入292

4.6 直接运行293

参考文献294