如何安装和使用数控雕刻机的 NcStudio？

欢迎使用维宏NcStudio数控雕刻机控制器，这是用户操作手册。

如何安装 NcStudio 软件？

为了安全操作和运行，请将数控雕刻机安全接地。

1、数控机床机身接地。

2、变频器控制箱的接地。

数控雕刻机接线介绍：

数控雕刻机控制箱后端连接X、Y（2个）、Z、变频器、限位开关及外接电源（交流 220V)分别连接前面板连接信号线，信号线的另一端连接电脑上的控制面板接口。

雕刻机的接线完成后，我们开始安装雕刻机的控制软件。（雕刻机图文设计软件ARTCUT软件，对其软件有详细介绍，这里就不再介绍了）。

软件安装完成后，将PCI控制卡插入计算机的PCI插槽。

将控制软件放入光盘后，运行SETUP.EXE文件进行安装，如下图：

按NEXT选择安装目录。

选择安装目录后，按NEXT。

按NEXT。

按NEXT直到安装完成，然后关闭计算机，将PCI控制卡插入计算机的PCI插槽，再次启动计算机，计算机会自动安装驱动程序。

软件介绍

计算机启动后，从计算机桌面启动NCSTUDIO，将显示以下界面。

如何使用 NcStudio 控制器？

Ncstudio™界面由标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏和一些功能窗口组成。

运行模式及状态

操作模式

用户在操作机器的任何时刻，机器都处于下列操作模式之一。

自动模式

在自动操作模式下，机床运动是按照事先编写的加工程序进行的，因此，在自动模式下系统必须装载加工程序。

点动模式

点动模式为手动操作模式之一，在点动模式下，使用者利用手动操作装置，例如电脑键盘，来控制机器，当使用者利用这些装置发出移动信号，例如按下手动按钮，机器便持续移动，直到信号消失为止。

增量模式

手动操作模式之一，使用电脑键盘控制机器。点动控制模式与增量模式的区别在于用户一次按下操作，即从按下到松开，机器只能移动定义的距离。也就是说，用户可以通过增量模式精确控制机器的位移。

运行状态

每种运转模式又可分为若干运转状态，运转模式与运转状态完整地定义了机器的状态。

空闲状态

是最常见的状态，此状态下机器目前还没有任何动作输出，准备接受新的启动，并开始新的动作。

锁定状态

锁定状态是一种内部状态，一般在状态切换时产生，用户一般情况下无法接触到它。

运行状态

当机器执行任意动作时，系统进入运行状态。

暂停状态

在机械运动过程中，若用户执行“操作|暂停”命令或者系统接收到 MO1（就绪命令），则系统进入暂停状态，等待用户进一步输入，用户执行“操作|启动”即可继续执行。

功能窗口分为3个区域，包括：

第一区：数控状态窗口。

第二区：加工轨迹、系统日志、程序管理、系统参数、编程及I/O状态窗口。

第三区：自动操作窗口、手动操作窗口。

标题栏

标题栏位于 Ncstudio™ 软件界面的最上端，用于显示软件名称、加载的加工程序名称；标题栏的颜色用于指示相应窗口是否处于启用状态。

请注意：

在Windows的默认设置中，活动窗口的标题栏颜色为蓝色；非活动窗口的标题栏颜色为灰色。

数控状态窗口

屏幕上方为坐标显示窗，显示主轴（刀具）的当前位置、进给速度、进给速度调整。

处理状态和时间信息

数控窗口的标题栏还显示了一些状态信息。如上图所示，例如，在系统仿真过程中，标题栏显示“仿真模式”文字，预计执行时间（按 100% 标题栏右侧还显示加工进给速度（进给速率），实际加工时，右侧显示实际加工时间。

当前位置

为了方便描述各种位置，Ncstudio™同时显示机械坐标系和工件坐标系2套坐标系。

系统提供了方便的设定和修改工件基点的方法：将当前点设为工件基点，即单轴的相对位置为零，将光标移到该轴的坐标显示区上，单击鼠标左键，该轴的坐标即可变为零，若需将0个轴的当前位置全部设为零，只需在各坐标区单击即可。

提示：

将所有工件坐标归零的另一种方法是选择手动“操作（O）|将当前点设置为工件基点（Z）...”或选择等效工具栏按钮。

进给速度

进给速度区显示设定速度、瞬时速度、速度比例系数、当前行（段）号等信息，还可修改速度设定值和进给倍率。

l 进给速度滑动条：拖动滑动条可以调整当前移动速度，范围为0~120%. 进给速率以百分比形式显示。

l 设定值：进给速度的设定值也是G指令中F参数给定的值。

l 实际值：进给速度的瞬时值，随设定值、当前加速或减速状态、进给速度的变化而变化。

l 当前行（段）号：显示当前执行代码的段落号或行号。

当系统处于空闲状态时，点击设定值，弹出速度设定对话框；当系统处于自动状态时，弹出对话框用于设置自动运行的默认速度。

当系统处于手动状态时，弹出对话框用于设置手动运行速度，如下图：

自动操作窗口

自动操作窗口显示当前打开的加工文件，Ncstudio™目前支持命令G格式和HP PLT格式2种加工程序格式，用户可以通过此窗口查看当前的加工程序。

手动操作窗口

手动窗口为用户提供了一个以手动方式控制机器的交互式操作环境。

由于手动窗口处于主窗口的功能窗口区，因此用户切换多个窗口和激活手动窗口的方法是：

该窗口中的手动按钮区包含 6 个手动按钮，分别对应 X、Y、Z 轴的正负方向。

机床的手动操作有两种方式：连续点动方式和增量步进方式，下面分别介绍：

连续点动方式。

连续点动方式下，当手动窗口为当前活动窗口时，按下键盘上对应的数字键，当按键处于按下状态时，机床动作，当按键释放时，机床停止动作。

执行点动动作时，轨迹窗口以颜色显示G00指令的轨迹。

增量步进方式。

与手动方式类似，连续点动方式与增量步进方式的区别在于增量步进方式可以精确控制机床运动轴的进给速度。

用户可以通过人机交互界面用鼠标、键盘实现增量步进操作，也可以通过手动操作面板或操作箱实现增量步进操作，每触动一次手动按钮可以对应给定轴运动的步长。

键盘方式。

当点动窗口为当前活动窗口时，通过方向键增加或减少点动步长可以看到点动步长按钮的变化。

鼠標方式。

直接用鼠标点击合适的步长按钮。

请注意：

点动步长尽量不要设置过大，以免误操作损坏机器。

鼠標方式。

使用鼠标左键单击该按钮，则该按钮被触发一次。

请注意：

由于系统每次执行点动命令都需要一定的时间，因此点击过于频繁可能会导致系统提示“设备忙，当前操作无效”的错误信息。

增加/减少深度。

使用键盘上的 +/- 键和数字键可以快速增加和减少深度。

系统参数窗口

系统参数包括两大类：加工参数和生产者参数，下面分别对其中的各个参数进行详细的说明。

1. 加工参数

Ncstudio™加工参数设置如下：

手动速度：分为手动高速和手动低速，此2个值用于“点动”模式下的运动速度。

l 手动低速是指仅按手动方向键时的运动速度；

l 手动高速是指同时按下“高速”键时的运动速度。

这两个值也可以在数控状态窗口下直接设置。自动参数：

l 空转速度：G00指令的运动速度；

l 加工速度：加工指令G01、G02、G03等的插补速度。

这2个值控制自动模式下的运动速度，如果加工程序或MDI指令没有定义速度，则机床按此处设定的速度移动。

请注意：

以增量方式移动的速度为空转速度。

l 使用默认速度：是否放弃加工程序中指定的速度，而使用上面设置的系统默认速度。

l 速度自适应与优化：是否允许系统根据加工工件的连接特点，优化加工速度。

l IJK增量方式：圆心编程（IJK）是否为增量方式，有些后置处理程序中圆弧编程使用的IJK值是增量值，这点请参考相应后置处理程序的说明。

l Z方向使用降刀速度：Z方向垂直向下移动时，是否使用特定的降刀速度。

l 优化Z向提刀速度：Z向垂直向上运动时，是否使用G00速度提刀。

l 空转（G00）指令采用固定进给速度 100%：此参数为可选项，指示系统在执行空转指令时是否忽略进给速度的影响，通过这种方式改变速度时，空转速度不受影响。

l 暂停或结束时自动停止主轴（需重新起动）：设置某一加工程序暂停时，或者加工结束后，是否自动停止主轴转动。

l 镜像X轴：设置对X轴进行镜像。

l 镜像轴Y：设置对Y轴进行镜像。

换刀位置参数：

l 使用换刀位置：如果需要加工结束后自动返回到某一位置，请选择此选项。

其它换刀位置参数只有在使用换刀位置功能有效时才有效。

l 换刀位置机械坐标X、Y、Z：设定换刀位置的机械坐标（注意：不是工件坐标！）。

工具返回点参数：

返回点：连续操作返回工件基点与断点时，刀具抬高h8（相对工件基点）。

文件输入参数：

l 2D PLT加工深度：设置加载PLT文件加工时的工具深度。

l 抬刀高度：加工PLT文件时设置抬刀高度h8。

l PLT单位/毫米：设置PLT单位值。

l Z轴反转：设置是否使用Z轴反转功能。系统默认为轴以上部分为正向。

2. 生产者参数

用户在接触时不接触需要输入密码（ncstudio）的“厂家参数”，这只是为了避免用户不小心更改了这些重要参数而导致系统故障。

工作台尺寸：

请严格按照以上参数进行设置，以避免撞击限位开关或者硬限位造成损坏。

请注意：

此值出厂时已设置，请勿修改！

移动式定径器参数：（刀具座）

l 移动式校准器厚度：请准确测量移动式校准器的厚度并在此处填写。

电机参数：

l 脉冲量：指运动控制卡能够处理的最小位移量，在步进系统中，一般对应一个步进脉冲，并根据传动关系将步进脉冲的角位移转化为线位移。

l 启动速度：此参数对应步进电机的启动频率。

加速度：系统使用两个加速度参数来定义运动的加速能力：

l 单轴加速度：用于描述单个进给轴的加速、减速能力。

l 曲线弯曲加速度：用于描述多个进给轴在联动时加速、减速能力。

输入/输出状态（I/O状态）窗口

它对系统监控和故障诊断非常有用，按住SHIFT、CTRL、ALT三个键，用鼠标右键单击需要修改的方向或限位，选择并改变极性，即可打开或关闭相关功能。

软件菜单说明

“文件”菜单包括控制文件的命令选项。

此下拉菜单前2个选项用于程序文件的“载入”和“卸载”，中间7个选项用于编辑程序文件，编辑功能打开的文件显示在编辑窗口中，请注意“载入”功能和“卸载”功能的区别。

在“编辑”菜单

编辑菜单有编辑窗口的菜单选项。此菜单选项会随着第二窗口区域中的当前活动窗口而变化，因为这些窗口可能具有一些特定的编辑功能。

操作菜单

在“操作”菜单中可以实现各种操作，但该菜单不包括方向输出（M 功能）进给速度以及主轴的控制，这些功能在“机床”菜单中。

限制释放

此功能是当系统遇到硬限位时，屏蔽限位功能，以及手动操作时恢复机床正常位置的一种手段，由于此时限位功能被屏蔽，因此操作人员使用此功能时应特别注意。

该菜单操作用于打开或关闭单步加工模式，打开“单段执行”后，加工程序在执行每一段时进入暂停模式。

设置当前点为工件基点

选择菜单项“设置当前点为工件基点”，这样可以将当前点的工件坐标设置为零，这并不会引起实际位置的移动。

在当前点设置工件坐标…

该功能可以方便用户设置当前点的工件坐标，选择该菜单项可以改变当前刀具所在位置的坐标，选择该菜单项后，系统弹出“设置当前点的工件坐标”对话框。

在X、Y、Z轴对应的编辑框中输入适当的数值，则当前位置的坐标就会改变。

返回工件基点…

工件基点即为工件坐标的基点。

选择“返回工件基点…”选项后，工具提示会自动按照 Z、X、Y 的顺序从当前位置返回工件基点。

由于终点的Z坐标始终在工件的加工表面上，为了避免刀尖返回工件零点时损伤工件表面或刀尖，实际上Z轴并不返回零点，而是返回到零点以上的偏移值，此值由“系统参数窗口”加工参数中的“刀具返回点”设定。

保存工件基点

用户可将经常使用的工件基点作为预置值保存，共可保存10组坐标数据。

读取工件基点

读取工件基点预设坐标值，快速返回读取工件基点预设坐标值，读取工件基点后，使用“工件基点”命令可以返回工件基点预设坐标值。

开始

此菜单选项有2个功能：

第1种功能：如果已装载某加工程序，且当前系统状态为“空闲”，则选择该菜单项后，机床将自动从加工程序第1句开始执行自动加工程序，一旦开始加工，系统进入“自动|操作”状态；若系统处于仿真状态，则按仿真状态执行加工程序。

功能二：若系统处于“自动|暂停”状态，选择该菜单项后，系统从暂停处继续自动加工程序，并进入“自动|操作”状态，若系统处于仿真状态，则按仿真状态执行加工程序。

提示：

系统进入“暂停”状态的途径有两种：一是系统当前处于“单步加工”模式；二是用户在加工过程中选择“暂停”功能。

Pause 暂停

在自动加工过程中，启用“暂停”功能，则进入“自动|暂停”状态，如需继续加工过程则选择“开始”菜单项。

若系统处于仿真状态，选择“暂停”菜单项后，系统将暂停仿真，进入“自动|暂停”状态，如需继续仿真则选择“开始”菜单项。

Stop 停止

在自动加工过程中，即系统处于“自动|暂停”状态时，“暂停”功能有效。此时选择该菜单项，机床将停止加工并抬起刀具，整个加工任务结束，然后系统进入“自动|空闲”状态，此为使系统在加工过程中正常停止加工过程的方法。

以下内容描述了“复位”功能，即在异常情况下用于非正常停止加工过程的方法。

若系统处于仿真状态，选择“停止”菜单项后，系统将暂停仿真，进入“自动|空闲”状态，但不会退出仿真状态，其作用是让用户分析仿真结果。若用户还需要重复策略，可以执行“启动”、“高级启动”、“断点继续”等各种菜单选项继续仿真。

进入模拟并开始模拟

与“开始”菜单类似，如果已装载某加工程序，且当前系统状态为“空闲”，则选择该菜单项后，机床将自动从加工程序第一句开始进行高速仿真，仿真功能与演示功能类似，但优于演示功能。

Emulation给用户提供了快捷、生动的模拟处理环境。

在仿真方式下运行加工程序时，系统不会驱动机床做出相应的机电动作，而只是在轨迹显示窗中高速显示刀具的加工路径，用户可以通过仿真提前了解机床的运动形式，避免在编制加工程序时出现失误而损坏机床，并了解其它附加信息。

一旦仿真过程开始，该菜单选项就变为“停止仿真并退出仿真模式”，执行该功能后，仿真将立即停止。

高级开始

该函数实现程序的跳过执行功能。

断点继续

该菜单项功能实际上是“高级启动”的简化版，执行该功能可以使系统从上一次的加工断点处继续加工。

该函数也可以用来实现仿真。

正在执行处理命令…

当执行该菜单选项时，系统会弹出“执行加工命令”对话框如下图：

微调

该功能在自动加工过程中，只有在暂停状态下才有效，用于在不停止加工过程的情况下实现深度的微调，操作界面类似手动窗口：

工具校准

使用对刀功能，用户可以方便地在工件基点的Z方向上定义合适的坐标，并在换刀后重新校准该坐标，实现该功能时，在菜单中选择对刀功能即可。

对刀时，先手动定义加工面，将加工面设为工件Z方向的基点，然后进行第一次对刀，每次换刀后，进行第二次对刀。

运营流程

1. 启动

开机前首先确认机床与计算机的所有连接正常，然后打开机床和计算机的电源，系统启动完成后进入Ncstudio™数字控制系统。

2. 机械复位（选配）

此内容只针对具有回机械基点功能的机器涉及，请参阅机器的说明书。

若机器支持回机械基点操作，则选择“回机械基点”菜单，机器将自动回机械基点，并自动校准校准系统的坐标系。

在某些情况下，例如在上次正常停止后，再次打开机床继续上次的操作，用户不需要执行机械复位操作，因为 Ncstudio™ 系统在正常退出时保存了当前的坐标信息。

另外，如果用户确保当前位置正确，则无需执行此操作。

3.加载加工程序

在开始加工之前，用户通常应加载所需的加工程序，否则一些与自动加工相关的功能将被禁用。

选择菜单“打开（F）|打开（O）…”后，会弹出Windows标准文件操作对话框，从该对话框中选择需要打开文件的驱动程序、路径和文件名。

点击“打开”按钮后，加工程序被加载到系统中，此时用户可以按F2键切换到“加工程序”窗口，查看当前的加工程序。

4.手动操作

显示手动操作界面

选择菜单项“查看（V）|显示手动界面（M）”后，参数显示窗口将显示手动操作界面，您可以通过该界面对机床进行手动操作，具体操作请参见5.2节。

手动移动

使用电脑数字键盘上相应的按键对机器进行手动移动，此时键盘上的NUMLOCK灯亮。

对应的键是：

６ —X轴正方向

４ —X轴负方向

８ —Y轴正方向

２ —Y轴负方向

９ —Z轴正方向

１ —Z轴负方向

这些键和CTRL键组合可以实现机床的手动高速运动。

增加/减少深度

使用键盘上的 +/- 键和数字键可以快速增加和减少深度。

5. 定义工件基点

加工程序中X、Y、Z三个坐标的基点即为工件的基点，加工前需将此位置与实际位置联系起来，步骤如下：

执行加工程序时，手动使机床X、Y轴移动至工件基点位置，选择菜单“设置当前点为工件基点”或在坐标窗口将当前位置的坐标值清零，即可以当前位置为起点进行加工。

以上过程完成了X、Y轴上工件基点的设定，而Z轴上工件基点的设定则需要更为精确的操作手段，系统与机床硬件共同提供了Z轴对刀功能。

选择功能“操作(O)|自动对刀(E)…”，完成自动对刀。

完成以上两个步骤后，工件的加工基点就确定了。

6. 实现自动处理

自动加工是指机床自动按照选定的加工程序进行加工。

开始自动处理

选择菜单项“操作（O）|开始或继续（S）”后，机床自动从加工程序第一句开始自动加工程序。

机器停止

在自动加工过程中，如果需要停止加工程序，可选择菜单项“操作（O）|停止（O）”，机床加工完当前语句后，停止加工，进入“空闲”状态。此方法是使系统准确、有序停止的方法，也是推荐的方法。

请注意：

当启用高速流畅连接功能时，当链接速度为零时系统将会停止。

机器紧急停止

在自动加工过程中，若遇到紧急情况，选择菜单项“操作（O）|紧急停止（B）”，机床立即停止加工，如需再次加工，先选择菜单“操作（O）|紧急恢复（R）”，再选择菜单“操作（O）|开始或继续（S）”，机床将从加工程序第一句开始执行自动加工过程，否则机床不能操作。

机器暂停

在自动加工过程中，如需加工暂停，可选择菜单项“操作（O）|暂停（P）”，机床完成当前加工语句后即停止加工，如需继续加工程序，只有选择菜单项“操作（O）|开始或继续（S）”。

程序跳过实现

选择菜单项“高级启动（A）”后，会弹出一个对话框询问从哪一句程序开始，到哪一句程序结束，填入语句段落号后点击“启动”键，机器会按照您的要求只执行某一句程序，但执行该功能时，段落号必须在程序语句之前。

7.方向定位功能

如果想快速定位某个点，可以尝试“直接定位功能”。

“直接定位功能”的快捷键是F5；退出“直接定位功能”的快捷键是Esc。

在“直接定位功能”窗口的X 前输入信号+，可实现增量输入。

在“直接定位功能”窗口的X前输入信号*，可实现机械坐标定位。

在“直接定位功能”窗口的X前输入信号+@，可实现修改工件基点的功能（包括增加、减少深度）。

NcStudio 软件的快捷键

1. 整体快捷键

ESC 各窗口间切换

TAB 各种控件之间的切换

Ctrl+TAB 在各个折叠窗口之间切换

Ctrl+1 显示自动窗口

Ctrl+2 显示手册窗口

Alt+1/F4 显示加工轨迹窗口

Alt+2 显示系统滞后窗口

Alt+3 显示程序管理窗口

Alt+4 显示系统参数窗口

Alt+5 显示程序编辑窗口

Alt+6 显示I/O状态窗口

Ctrl+Enter 全屏

Ctrl+Del 清除加工轨迹窗口

Ctrl+O 打开并加载

Ctrl+N 新建加工程序

Ctrl+E 打开并编辑

Ctrl+P 编辑当前加工程序

Ctrl+S 保存

Ctrl+I 处理程序信息

F5 直接定位

F6 设置当前点工件坐标

Shift+F6 将当前点设置为工件基点

F7 返回工件基点

Ctrl+F7 浮动工具校准

Shift+F7 固定工具校准

F8 进入（退出）模拟

F9 开始

Ctrl+F9 高级启动

Shift+F9 断点继续

Ctrl+Shift+F9 执行处理命令

F10/暂停暂停

F11 停止

F12 重置

2. 手动窗口快捷方式

ScrollLock 激活手动窗口

4（键盘）X方向手动（含点动、增量）

6（键盘）X+方向手动（含点动和增量）

2（键盘）Y方向手动（含点动、增量）

8（键盘）Y+方向手动（含点动和增量）

1（键盘）Z向手动（含点动、增量）

9（键盘）Z+方向手动（含点动和增量）

+（键盘）增加深度（输入数字）

-（键盘）减少深度（输入数字）

3. 处理轨迹窗口的快捷键

家庭中心

End 显示当前加工点

. 或 > 放大

或 < 缩小

. （键盘）切换步长

Alt+→ 或 Alt+← 绕 Z 轴旋转

Alt+↑或 Alt+↓ 绕 X 轴旋转

Alt+PgUp 或 Alt+PgDn 绕 Y 轴旋转

数控雕刻机工具和钻头指南

2015-11-25 上一页

家具生产线布局设计

2015-12-17 下一页