第一節 HNC 21M數控銑床操作麵板
不同廠家生產的數控銑床配備的數控係統各不相同，操作上有一定差異，但基本功能和操作理念也基本相同。隻要掌握一種係列數控係統的操作方法，其他係統的操作也不難理解。下麵介紹華中世紀星數控係統的操作方法和編程實例。
1. HNC 21M數控銑床係統的MDI麵板
HNC 21M數控銑床係統的標準麵板。其中右上半部分為MDI鍵盤。左上部分為CRT界麵、坐標位置和各個菜單。下半部分是機床操作麵板。MDI鍵盤用於程序編輯、參數輸入等功能。
2.菜單命令條說明
數控係統屏幕的下方就是菜單命令條。
由於每個功能包括不同的操作，在主菜單條上選擇一個功能項後，菜單條會顯示該功能下的子菜單。例如，按下主菜單條中的“自動加工”後，就進入自動加工的子菜單條。
每個子菜單條的最後一項都是“返回”項，按該鍵就能返回上一級菜單。
3.快捷鍵說明
這些是快捷鍵，它們的作用和菜單命令條是一樣的。
在菜單命令條及彈出菜單中，每一個功能項的按鍵上都標注了F1，F2等字樣，表明要執行該項操作也可以通過按下相應的快捷鍵來執行。
4.機床操作麵板說明
HNC 21M數控銑床係統的標準麵板中的下半部分為數控銑床的操作麵板。
第二節 HNC 21M數控銑床操作
1.開機操作
（1）機床上電，即合上機床電器櫃上的空氣開關。
（2）數控係統上電，係統開始初始化設置，並進入軟件操作界麵。
（3）按下操作麵板上的急停按鈕並右旋釋放，使係統複位，接通伺服電源。
（4）低速旋轉主軸，檢查潤滑泵油量，對機床加油潤滑。
2.關機操作
（1）手動移動工作台和主軸，使工作台停在機床重心處，主軸遠離台麵。
（2）按下係統麵板上的回參考點按鈕，使係統處於回參考點工作方式。
（3）按下急停按鈕，切斷伺服電源。
（4）斷開機床電器櫃上的空氣開關。
3.機床回參考點操作
檢查操作麵板上回零指示燈是否亮，若指示燈亮，則已進入回零模式；若指示燈不亮，則點擊按鈕，使回零指示燈亮，轉入回零模式。
在回零模式下，點擊控製麵板上的按鈕，此時X軸將回零， CRT上的X坐標變為“0.000”。同樣，分別再點擊，，可以將Y、Z軸回零。
注意：
① 在每次電源接通後，必須先完成各軸的返回參考點操作，然後再進入其他運行方式，以確保各軸坐標的正確性。
② 同時按下Ｘ，Ｙ，Ｚ軸向選擇按鍵，可使Ｘ，Ｙ，Ｚ軸同時返回參考點。
③ 在回參考點前，應確保回零軸位於參考點的“回參考點方向”相反側（如Ｘ軸的回參考點方向為負，則回參考點前，應保證Ｘ軸當前位置在參考點的正向側）；否則應手動移動該軸直到滿足此條件。
④ 在回參考點過程中，若出現超程，請按住控製麵板上的“超程解除”按鍵，向相反方向手動移動該軸使其退出超程。
4.手動/增量方式
在手動/連續加工或在對刀，需精確調節機床時，可用增量方式調節機床。
可以用點動方式精確控製機床移動，點擊增量按鈕，切換機床進入增量模式，表示點動的倍率，同樣也是配合移動按鈕、、來移動機床，也可采用手輪方式精確控製機床移動選擇旋鈕和手輪移動量旋鈕，調節手輪，進行微調使機床移動達到精確。
注意：使用點動方式移動機床時，手輪的選擇旋鈕需置於OFF擋。
5. MDI（手動數據輸入）運行操作
在主菜單下按F4（MDI方式）鍵進入MDI功能子菜單。在MDI功能子菜單下按F6，進入MDI運行方式，命令行的底色變成了白色，並且有光標在閃爍。
這時可以從CNC鍵盤輸入並執行一個G代碼指令段，即“MDI運行”。
注意：
（1）自動運行過程中，不能進入MDI運行方式，可在進給保持後進入。
（2）MDI輸入的最小單位是一個有效指令字。因此，輸入一個MDI運行指令段可以有下述兩種方法：
① 一次輸入，即每次輸入多個指令字的信息；
② 多次輸入，即每次輸入一個指令字信息。
（3）在輸入命令時，可以在命令行看見輸入的內容，在按鍵之前，發現輸入錯誤，可用BS和光標移動鍵進行編輯；按鍵後，係統若發現輸入錯誤，會提示相應的錯誤信息。
（4）在輸入完一個MDI指令段後，在自動方式或單段方式下按一下操作麵板上的“循環啟動”鍵，係統即開始運行所輸入的MDI指令。如果輸入的MDI指令信息不完整或存在語法錯誤，係統會提示相應的錯誤信息，此時不能運行MDI指令。在運行MDI指令段之前，如果要修改輸入的某一指令字，可直接在命令行上輸入相應的指令字符及數值。
6.超程與超程解除
在伺服軸行程的兩端各有一個極限開關，作用是防止伺服機構碰撞而損壞。每當伺服機構碰到行程極限開關時，就會出現超程。當某軸出現超程（按鍵內紅色指示燈亮）時，係統視其狀況為緊急停止，要退出超程狀態時，操作方法如下：
（1）鬆開按鈕，置工作方式為“手動”方式；
（2）一直按壓著按鍵；
（3）在手動方式下，使該軸向相反方向退出超程狀態；
（4）鬆開按鍵。
若顯示屏上運行狀態欄“運行正常”取代了“出錯”，表示恢複正常，可以繼續操作。
注意：在退出超程狀態時請務必注意移動方向及進給速度的控製，以免發生撞機。
7.急停及複位操作
在自動加工過程，操作者若發現異常現象，可按下紅色的按鈕，則機床主運動和進給運動全部停止；若要解除急停報警，隻需輕輕旋轉按鈕複位，切忌用力向上拔出按鈕，否則該鍵易被拉斷。
8.主軸控製
在手動方式下，按一下按鍵（指示燈亮），主電機以手動換擋設定的轉速正轉，直到按壓或按鍵。在手動方式下，按一下按鍵（指示燈亮），主電機以機床參數設定的轉速反轉，直到按壓“主軸停止”或按鍵。在手動方式下，按一下按鍵（指示燈亮），主電機停止運轉。
注意：
① “主軸正轉”、“主軸反轉”和“主軸停止”這３個按鍵互鎖，即按下其中一個（指示燈亮），其餘兩個會失效（指示燈滅）。
② 在手動方式下，可用“主軸點動”按鍵，點動轉動主軸。機床鎖住禁止機床所有運動，在手動運行方式下，按一下按鍵（指示燈亮），再進行手動操作，係統繼續執行，顯示屏上的坐標軸位置信息變化，但不輸出伺服軸的移動指令，所以機床停止不動。若彈起按鍵（指示燈滅），則可解除機床鎖住狀態。
9.程序輸入
在軟件操作主界麵下按F2鍵進入編輯功能子菜單。在主菜單中按下F2，再按下F10（▲），進入其子菜單中，新建一個文件進行編輯的操作步驟如下：
（1）選擇F2“選擇編輯程序”菜單，用▲，▼鍵選中“磁盤程序”選項；
（2）按鍵，彈出對話框；
（3）選擇新文件的路徑；
（4）按Tab鍵將藍色亮條移到“文件名”欄；
（5）按進入輸入狀態（藍色亮條變為閃爍的光標）；
（6）在“文件名”欄輸入新文件的文件名，如“O2000”；
（7）按鍵，係統將自動產生一個０字節的空文件；
（8）光標進入編輯區，並可輸入程序，並對程序進行編輯，最後按F4（保存文件），按F10（▲）返回主菜單。
注意：
① 數控零件程序文件名一般是由字母O開頭後跟四個（或多個）數字組成，HNC 21M繼承了這一傳統，缺省認為零件程序名是由O開頭的；
② HNC 21M擴展了標識零件程序文件的方法，可用任意DOS文件名（即8＋3文件名，１～８個字母或數字後加點再加０～３個字母或數字組成，如MYPART.001，O5678等）標識零件程序。
10.文件管理
在編輯子菜單下按F1鍵，將彈出文件管理菜單。其中每一項的功能如下：
（1）新建目錄在指定磁盤或目錄下建立一個新目錄，但新目錄不能和已存在的目錄同名。
（2）更改文件名將指定磁盤或目錄下的一個文件更名為其他文件，但更改的新文件不能和已存在的文件同名。
（3）拷貝文件將指定磁盤或目錄下的一個文件拷貝到其他的磁盤或目錄下，但拷貝的文件不能和目標磁盤或目錄下的文件同名。
（4）刪除文件將指定磁盤或目錄下的一個文件徹底刪除，隻讀文件不能被刪除。
（5）映射網絡盤將指定網絡路徑映射為本機某一網絡盤符，即建立網絡連接，隻讀網絡文件編輯後不能被保存。
（6）斷開網絡盤將已建立網絡連接的網絡路徑與對應的網絡盤符斷開。
（7）接收串口文件通過串口接收來自上位計算機的文件。
（8）發送串口文件通過串口發送文件到上位計算機。
11.程序運行
（1）選擇運行程序在自動加工子菜單中，按F1鍵將彈出“選擇運行程序”子菜單的對話框，按Esc鍵可取消該菜單。
（2）選擇磁盤程序的操作步驟
1）在選擇程序菜單中用▲，▼鍵選中磁盤程序選項或直接按快捷鍵F1，下同。
2）按鍵。
3）如果選擇缺省目錄下的程序跳過步驟4）～7）。
4）連續按Tab鍵將藍色亮條移到搜尋欄。
5）按▼鍵彈出係統的分區表用▲，▼選擇分區。
6）按鍵，文件列表框中顯示被選分區的目錄和文件。
7）按Tab鍵進入文件列表框。
8）用▲▼鍵選定所需程序，按鍵選中想要運行的磁盤程序的名稱，如當前目錄下的%1234。
9）按鍵，如果被選文件不是零件程序將彈出對話框不能調入文件，提示文件類型錯。否則直接調入文件到運行緩衝區進行加工。
（3）選擇正在編輯的程序的操作步驟
1）在選擇運行程序菜單中用▲，▼選中正在編輯的程序選項。
2）按鍵，顯示器將調入正在編輯的程序文件到運行緩衝區。
（4）程序校驗
1）選擇要校驗的加工程序。
2）按機床控製麵板上的“自動”按鍵進入程序運行方式。
3）在程序運行子菜單下按F3鍵，此時軟件操作界麵的工作方式顯示改為“校驗運行”。
4）按機床控製麵板上的“循環啟動”按鍵，程序校驗開始。
5）若程序正確，校驗完後，光標將返回到程序頭，且軟件操作界麵的工作方式顯示改回為“自動”；若程序有錯，命令行將提示程序的哪一行有錯。
注意：
① 校驗運行時，機床不動作。
② 為確保加工程序正確無誤，請選擇不同的圖形顯示方式來觀察校驗運行的結果。
12.程序啟動、暫停、終止和再啟動
（1）啟動自動運行係統調入零件加工程序經校驗無誤後可正式啟動運行：
1）按一下機床控製麵板上的自動按鍵，指示燈亮，進入程序運行方式；
2）按一下機床控製麵板上的循環啟動按鍵，指示燈亮，機床開始自動運行調入的加工程序。
（2）暫停運行在程序運行的過程中需要暫停運行可按下述步驟操作：
1）在程序運行子菜單下按F7鍵，彈出對話框；
2）按確定鍵，則暫停程序運行並保留當前運行程序的模態信息。
（3）終止運行在程序運行的過程中需要終止運行可按下述步驟操作：
1）在程序運行子菜單下按F7鍵，彈出對話框。
2）按確定鍵，則終止程序運行並卸載當前運行程序的模態信息。
（4）暫停後的再啟動在自動運行暫停狀態下，按一下機床控製麵板上的循環啟動按鍵，係統將從暫停前的狀態重新啟動繼續運行。
（5）重新運行在當前加工程序終止自動運行後，希望從程序頭重新開始運行時可按下述步驟操作：
1）在程序運行子菜單下，按 F4鍵彈出對話框；
2）按確定鍵則光標將返回到程序頭，按取消鍵則取消重新運行；
3）按機床控製麵板上的循環啟動按鍵，從程序首行開始重新運行當前加工程序。
13.空運行
在自動方式下，按一下機床控製麵板上的空運行按鍵，指示燈亮，CNC處於空運行狀態。程序中編製的進給速率被忽略，坐標軸以最大快移速度移動。空運行不做實際切削，目的在於確認切削路徑及程序。在實際切削時，應關閉此功能，否則可能會造成危險。此功能對螺紋切削無效。
14.單段運行
按一下機床控製麵板上的單段按鍵，指示燈亮，係統處於單段自動運行方式，程序控製將逐段執行：
（1）按一下循環啟動按鍵，運行一程序段，機床運動軸減速停止，刀具主軸電機停止運行。
（2）再按一下循環啟動按鍵，又執行下一程序段，執行完後又再次停止。
15.加工斷點保存與恢複
一些大零件，特別是一些金屬模具，其加工時間一般都會超過一個工作日，有時甚至需要好幾天。如果能在零件加工一段時間後保存斷點，讓係統記住此時的各種狀態，關斷電源並在隔一段時間後打開電源恢複斷點，讓係統恢複上次中斷加工時的狀態，從而繼續加工可為用戶提供極大的方便。
（1）保存加工斷點保存加工斷點的操作步驟如下：
1）在程序運行子菜單下按F7鍵，彈出對話框；
2）按取消鍵暫停程序運行，但不取消當前運行程序；
3）按F5鍵，彈出對話框；
4）選擇斷點文件的路徑；
5）在文件名欄輸入斷點文件的文件名，如PARTBRK1；
6）按鍵，係統將自動建立一個名為PARTBRK1.BP1的斷點文件。
注意：
① 按F4鍵，保存斷點之前，必須在自動方式下裝入了加工程序，否則係統會彈出對話框提示沒有裝入零件程序。
② 按F4鍵，保存斷點之前，必須暫停程序運行否則係統會彈出對話框，提示有程序正在加工請先停止。
（2）恢複斷點恢複加工斷點的操作步驟如下：
1）如果在保存斷點後關斷了係統電源，則上電後首先應進行回參考點操作，否則直接進入步驟２）；
2）按F6鍵，彈出對話框；
3）選擇要恢複的斷點文件路徑及文件名，如當前目錄下的PARTBRK1.BP1；
4）按鍵，係統會根據斷點文件中的信息恢複中斷程序運行時的狀態，並彈出對話框;
5）按Ｙ鍵係統自動進入MDI方式。
（3）定位至加工斷點（F4）如果在保存斷點後移動過某些坐標軸，要繼續從斷點處加工，必須先定位至加工斷點。
1）手動移動坐標軸到斷點位置附近，並確保在機床自動返回斷點時不發生碰撞。
2）在MDI方式子菜單下按F4鍵，自動將斷點數據輸入MDI運行程序段。
3）按循環啟動鍵，啟動MDI運行，係統將移動刀具到斷點位置。
4）按F10鍵，退出MDI方式，定位至加工斷點後，按機床控製麵板上的循環啟動鍵，即可繼續從斷點處加工了。
注意：在恢複斷點之前，必須裝入相應的零件程序，否則係統會提示不能成功恢複斷點。
（4）重新對刀在保存斷點後，如果工件發生過偏移需重新對刀，可使用本功能重新對刀後，繼續從斷點處加工：
1）手動將刀具移動到加工斷點處。
2）在MDI方式子菜單下按F5鍵，自動將斷點處的工作坐標輸入MDI運行程序段。
3）按循環啟動鍵，係統將修改當前工件坐標係原點，完成對刀操作。
4）按F10鍵，退出MDI方式。
重新對刀並退出MDI方式後，按機床控製麵板上的循環啟動鍵，即可繼續從斷點處加工。
16.自動加工
將數控銑床控製麵板上的工作方式旋鈕對齊“自動”方式，係統處於自動運行方式，在自動加工狀態下，選擇加工程序後再按下“循環啟動”鍵，就可進行自動加工。在自動加工期間，可分別進行程序單段、進給保持、取消運行、急停、複位等操作練習。
在操作麵板上將加工方式旋鈕轉向“單段運行”位置，係統處於單段自動運行方式，程序控製將逐段執行；按一下“循環啟動”按鍵，運行一程序段，機床運動軸減速停止，刀具、主軸電機停止運行；再按一下“循環啟動”按鍵，又執行下一程序段，執行完後又再次停止。
在自動運行時，按一下機床控製麵板上的“進給保持”按鍵，則暫停程序運行，並保留當前運行程序的模態信息。在自動運行暫停狀態下，按一下機床控製麵板上的“循環啟動”按鍵，係統將從暫停前的狀態重新啟動，繼續運行。
在程序運行的過程中，需要終止運行，可在程序運行子菜單下，按F7（停止運行）鍵，再按“Ｙ”鍵則終止程序運行，並卸載當前運行程序的模態信息。程序在非程序起點位置終止運行後，如要重新運行，需要重新對刀，並選擇加工程序從程序頭重新啟動運行。
第三節 對刀操作
對刀的目的是建立工件坐標係，即確定工件原點在機床坐標係中的坐標位置。機床對刀操作的準確性將直接影響零件的加工精度，因此是數控機床操作中最重要的內容之一。
對刀操作包括X、Y向對刀和Z向對刀。如果加工零件工藝複雜，在加工過程中需使用多把刀具，則需首先進行基準刀具的對刀操作，然後進行非基準刀具的對刀操作，以確定非基準刀具相對基準刀具的長度補償量。通常，如果條件允許，刀具長度補償量的確定首選機外對刀方式，這種方法具有占機時間短，精度高、操作快捷等特點；如果不具備機外對刀儀，也可采用其他對刀方法，例如試切法對刀、尋邊器對刀等。其中試切法對刀精度較低，因此這種方法的使用要根據具體零件的加工精度要求而定。在機床操作中更多使用的是尋邊器和Z向定位器（或塊規）對刀，這種對刀方法效率也比較高，且能保證對刀精度。
一、對刀方法
1.常用的對刀工具
（1）尋邊器尋邊器主要用於確定工件原點在機床坐標係中的X、Y坐標值，也可用於測量工件的基本尺寸。
常用的尋邊器有偏心式和光電式兩種。其中光電式較為常用。光電式尋邊器的測頭一般是直徑為10mm的鋼球，用彈簧拉緊在光電式尋邊器的測杆上，碰到工件時其內部電路導通並發出光信號，以告知操作人員尋邊器測頭已接觸被測零件表麵，這樣操作人員即可根據光電式尋邊器的指示完成對刀操作，建立工件坐標係。注意與偏心式尋邊器不同的是光電式尋邊器在對刀時主軸不能旋轉。
（2）Z軸定位器Z軸定位器主要用於確定工件坐標係Z軸原點在機床坐標係的位置，或用於確定刀具刀位點在機床坐標係中的Z坐標。
Z軸定位器一般有光電式和指針式兩種。操作人員根據光電指示或指針指示判斷刀具與定位器是否接觸，對刀精度一般可達0.005mm。Z軸定位器帶有磁性表座，可以牢固地附著在工件或夾具上，其高度一般為50mm或100mm。
2.對刀操作實例
毛坯為100mm×100mm×50mm的板料，采用平口虎鉗裝夾。采用光電式尋邊器和Z50mm Z軸定位器（50mm塊規）。將工件坐標係原點建立在毛坯上表麵的對稱中心位置。對刀操作過程如下（注意主軸不能轉動）。
（1）基準刀具的X、Y軸對刀操作
① 控製機床返回參考點。
② 將工件通過平口虎鉗裝夾在工作台上，裝夾時要將工件的四個側麵高出虎鉗鉗口10mm以上，以便留出尋邊器的測量位置。
③ 移動工作台控製尋邊器測頭靠近工件的左側麵後下移Z軸。
④ 改用手輪微調操作，讓測頭慢慢接觸到工件直到尋邊器發光，記下此時X1坐標值。
⑤ 抬起尋邊器至工件上表麵以上，控製工作台沿X正方向移動，使測頭靠近工件右側麵，然後下移Z軸。
⑥ 改用手輪微調操作，讓測頭慢慢接觸到工件直到尋邊器發光，記下此時的X2坐標值。將尋邊器抬至工件上表麵以上。計算（X1+X2）/2的值，此值即為工件中心與機床坐標原點在X向的零點偏移值，記下此值。
⑦ 用同樣方法可完成Y軸的對刀操作，並確定工件坐標係Y軸原點在機械坐標係中的Y坐標值。
（2）基準刀具的Z軸對刀
① 卸下尋邊器，將基準刀具裝到主軸上。
② 將Z軸定位器（或塊規）放置在工件上表麵。
③ 移動主軸，控製刀具底端麵靠近Z軸定位器（或塊規）上表麵。
④ 改用手輪微調操作，控製刀具底端麵慢慢接觸到Z軸定位器上表麵，直到其指針指示到零位（或將刀具底端麵慢慢接觸到塊規上表麵，並使塊規在刀具和工件上表麵之間移動時有一定的阻力）。這時記下Z軸的坐標值Z1，計算（Z1+Z軸定位器的高度值），得到刀具的Z向零點偏移值。
⑤ 在MDI功能子菜單下按F3鍵，進入坐標係手動數據輸入方式，圖形顯示窗口首先顯示G54坐標係數據。
⑥ 按Pgdn或Pgup鍵選擇要輸入的數據類型，G55，G56，G57，G58，G59坐標係，當前工件坐標係的偏置值（坐標係零點相對於機床零點的值），或當前相對值零點。
⑦ 在MDI命令行輸入所需程序原點的機床坐標，如ＸＹＺ，並按鍵，將設置G54坐標係的Ｘ、Ｙ、Ｚ偏置。
⑧ 若輸入正確，圖形顯示窗口相應位置將顯示修改過的值。
⑨ 將機床工作方式設為自動方式，按下循環啟動鍵，則軟件界麵右側的工件坐標零點顯示的數據與輸入的數據一致。
注意：
① 自動加工程序前，需要將程序原點的機床坐標輸入到數控係統軟件的坐標係中。
② 編輯的過程中，在按鍵之前，按Esc鍵可退出編輯，但輸入的數據將丟失，係統將保持原值不變。
（3）非基準刀具的對刀將完成對刀操作的基準刀具從主軸上卸下，換上非基準刀T02。非基準刀具的對刀操作過程如下。