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LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)
在現(xiàn)代模具及零部件加工中的應(yīng)用
李立 牟嘉暉 張道月
（上海錸鈉克數(shù)控科技，上海徐匯區(qū) 200233 ）
摘要：本文介紹了LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)的功能、特點(diǎn)以及LYNUC 數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代
模具及零部件加工中的應(yīng)用方法與技巧。包括LYNUC 系統(tǒng)在CNC 自動(dòng)車床上的應(yīng)用、
在加工中心及磨床上的應(yīng)用、在鞋揎機(jī)上的應(yīng)用、在四軸及五軸加工上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)；CNC 自動(dòng)車床；加工中心；鞋揎機(jī)；四軸五軸
1. 引言
模具及零部件的制造技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要評價(jià)指標(biāo)之一，
而要提高模具及零部件的制造技術(shù)水平最先離不開先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的核心是數(shù)控
系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向在很大程度上決定著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷
發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)由于其采用專用的、封閉式的體系結(jié)構(gòu)，已不能適應(yīng)當(dāng)今制造業(yè)市場變
化與競爭。這就迫切需要開發(fā)具有開放性、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的新型數(shù)控系統(tǒng)。
2. LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)概述
LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)（見圖1、圖2）是上海錸鈉克數(shù)控科技有限公司自主研發(fā)的，
以市場需求為導(dǎo)向，以高端技術(shù)為理念，突破原有的專用的、封閉的體系結(jié)構(gòu)，為廣大機(jī)床
制造商提供了具備高速度、高精度、高性價(jià)比、高開放性等卓越特性的實(shí)時(shí)數(shù)控系統(tǒng)。該數(shù)
控系統(tǒng)將LCD 與控制單元集成于一體，不僅極大的節(jié)省了空間，而且還優(yōu)化了操作性和安裝
的簡易性。
開放式數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，其給數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商、機(jī)床制造商以及用
戶都帶來了很多好處。而基于PC 的開放式數(shù)控系統(tǒng)具有較強(qiáng)靈活性，可以充分利用PC 機(jī)豐
富的軟硬件資源和強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢，有利于更完美地實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的用戶界面、圖形顯示、
動(dòng)態(tài)仿真等功能。模塊化的程序設(shè)計(jì)使系統(tǒng)的通用性、擴(kuò)展性和可移植性大大增強(qiáng)，有利于
系統(tǒng)的功能擴(kuò)展。
LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)有如下的特點(diǎn)：
先進(jìn)的HMP 高速度高精度輪廓控制功能實(shí)現(xiàn)了高速度、高精度加工
支持1000 行NC 指令預(yù)讀
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實(shí)現(xiàn)了加工軌跡模擬、加工速度、加速度、加加速度的全程監(jiān)控，可以預(yù)測機(jī)床震動(dòng)
和加工面的表面質(zhì)量
支持2G 超大文件的編輯和加工
支持?jǐn)帱c(diǎn)、斷電復(fù)位加工
智能編輯NC 程序，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的零件加工
網(wǎng)絡(luò)化管理，支持遠(yuǎn)程服務(wù)和在線版本升級
支持各種電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)、 AC 伺服電機(jī)、直線電機(jī)等
其應(yīng)用范圍為加工中心、雕刻機(jī)、鞋楦機(jī)、磨床、CNC 自動(dòng)車床等

圖1 LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)的連接
圖2 LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)程序
3. LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)在CNC 自動(dòng)車床中的應(yīng)用
3.1 LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)在普通車床上的應(yīng)用
LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)在普通車床上的應(yīng)用主要有如下兩大內(nèi)容：對刀方法及固定循
環(huán)。
3.1.1 LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)在普通車床上的對刀方法與技巧
1、定點(diǎn)對刀方法
定點(diǎn)對刀（見圖3）就是將車刀采用目視的方法手工置車刀于車削的起點(diǎn)或工件的端面
中心。在車刀車削的起點(diǎn)時(shí)，采用G50 指令直接設(shè)置工件坐標(biāo)系，如圖3 中的左圖，設(shè)置
G50X50.3Z0。在車刀刀尖對于工件端面中心時(shí)，如圖3 中的右圖，直接設(shè)置G50X0Z0。定
點(diǎn)對刀的準(zhǔn)確度不高，只適合一般情況下的切削對刀。

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圖3 定點(diǎn)對刀
2、試切對刀方法
試切對刀（見圖4），直接手動(dòng)切削工件的外端面，如圖4 中的左圖，以決定Z 方向的
零點(diǎn)。接著手動(dòng)切削工件的外徑，如圖4 中的右圖，以確定X 方向的零點(diǎn)，此時(shí)需考慮工
件直徑。

圖4 試切對刀
3、采用偏置對刀
采用偏置對刀（見圖5）時(shí)，直接將當(dāng)前的機(jī)械坐標(biāo)值輸入刀具的形狀補(bǔ)正或磨損補(bǔ)正
或輸入專用的刀具管理表格。車床一般均采用此方法對刀，此方法的優(yōu)點(diǎn)是直接采用T0101
批令調(diào)用刀具補(bǔ)正，無需設(shè)置多個(gè)坐標(biāo)系。

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圖5 采用偏置對刀
4、采用坐標(biāo)系對刀
采用坐標(biāo)系對刀（見圖6）時(shí)，與加工中心的對刀方法相同，即每一把車刀對應(yīng)一個(gè)獨(dú)
立的坐標(biāo)系，如第一把車刀對應(yīng)G54，第二把車刀對應(yīng)G55。此方法對刀的優(yōu)點(diǎn)與加工中心
類同，學(xué)習(xí)理解容易。

圖6 采用坐標(biāo)系對刀
3.1.2 LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)在普通車床上的固定循環(huán)
1、簡單循環(huán)
為了簡化編程，只用一個(gè)程序段完成快速移動(dòng)定位、直線/螺紋切削、最后快速移動(dòng)返
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回起點(diǎn)的單次加工循環(huán)的G 指令，：
G90：軸向切削循環(huán) ：G94：徑向切削循環(huán)：G92：螺紋切削循環(huán)。這三個(gè)指令叫做車床
的簡單循環(huán)（見表1）。

表1 車床的簡單循環(huán)
2、復(fù)雜循環(huán)
多重循環(huán)指令包括（見表2）：軸向粗車循環(huán)G71、徑向粗車循環(huán)G72、封閉切削循環(huán)G73、
精加工循環(huán)G70、軸向切槽(端面深鉆孔)多重循環(huán)G74、徑向切槽多重循環(huán)G75 及多重螺紋
切削循環(huán)G76。系統(tǒng)執(zhí)行這些指令時(shí)，根據(jù)編程軌跡、進(jìn)刀量、退刀量等數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算切削
次數(shù)和切削軌跡，進(jìn)行多次進(jìn)刀→切削→退刀→再進(jìn)刀的加工循環(huán)，自動(dòng)完成工件毛坯的粗、
精加工，指令的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同。

表2 車床的復(fù)雜固定循環(huán)
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3、孔加工循環(huán)
鉆孔用固定循環(huán)（見表3）可以用包含G 代碼的一個(gè)程序段，這樣便可省掉在鉆孔加工
中通常要用多個(gè)程序段來指定使用頻率較高的幾個(gè)加工動(dòng)作。因此，可以簡化編程。

表3 孔加工循環(huán)列表
3.2 LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)在CNC 自動(dòng)車床中的應(yīng)用
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CNC 自動(dòng)車床不同于一般的數(shù)控車床，CNC 自動(dòng)車床可實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)裝夾、自動(dòng)加工、
自動(dòng)切斷、自動(dòng)接料、自動(dòng)送料，整個(gè)的車削過程可實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè)。
LYNUC 開放式數(shù)控系統(tǒng)在CNC 自動(dòng)車床中的應(yīng)用主要有如下的幾個(gè)技術(shù)點(diǎn)：
3.2.1 主副軸轉(zhuǎn)速相位同步
車床在加工細(xì)長工件時(shí)必須使用跟刀架或支架，防止工件的抖動(dòng)或擺動(dòng)，讓工件有一定
的剛性，保證車刀能正常車削。在CNC 自動(dòng)車床上，采用副軸同步夾緊的方法（見圖7）。
在采用副軸同步夾緊時(shí)，就要保證主軸1 與主軸2 的轉(zhuǎn)速相同，相對車刀的旋轉(zhuǎn)方向相
同。在進(jìn)行C 軸加工時(shí)，還要保證兩個(gè)主軸的相位相同，實(shí)現(xiàn)同步分度加工。
在使用主副軸同步加工時(shí)，一般勻同時(shí)使用轉(zhuǎn)速同步、相位同步。即同時(shí)使用M56、M54
代碼。
S2000M03
M56
M54
G04X20.
S3000M03
G04X20.
M55
M57
M99

圖7 主副軸轉(zhuǎn)速相位同步
3.2.2 主副軸Z1、Z2 同步
車床在加工細(xì)長工件時(shí)必須使用跟刀架及支架，防止工件的抖動(dòng)或擺動(dòng)，讓工件有一定
的剛性，保證車刀能正常車削。在CNC 自動(dòng)車床上，采用主副軸同步夾緊的方法。
在采用副軸同步夾緊時(shí)，除要保證主軸1 與主軸2 的轉(zhuǎn)速相位同步外，還要保證主軸1
與主軸2 的Z 軸移動(dòng)同步（見圖8）。

主副軸Z1、Z2 同步時(shí)，使用M221、M220 代碼。
由于Z1、Z2 同步時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到第二通道(即第二主軸)加工，同時(shí)為了安全，所以第
二通道也必須有M221、M220 指令，否則第一通道(第一主軸)將會(huì)一直處于等待狀態(tài)。
(HEAD1)
S2000M03
M56
M54
M221
G04X20.
S3000M03
G04X20.
G00W-100.
W100.
M220
M55
8
M57
M99
(HEAD2)
M221
M220
M99
圖8 主副軸Z1、Z2 同步
3.2.3 疊加控制
在自動(dòng)車床上，為了節(jié)省時(shí)間，提高效率，可以雙通道同時(shí)加工同一個(gè)工件，即疊加控
制（見圖9）。

如下圖：

第一通道：主軸1 上安裝工件1，轉(zhuǎn)塔1 上的車刀對工件1 進(jìn)行車削。
第二通道：轉(zhuǎn)塔2 上的車刀在另一側(cè)對