广州数控980TD编程操作说明书第一篇编程说明第一章：编程基础1.1GSK980TD简介广州数控研制的新一代普及型车床CNCGSK980TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm级精度运动控制和PLC逻辑控制。
技术规格一览表运动控制控制轴：2轴（X、Z）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X、Z）插补功能：X、Z二轴直线、圆弧插补位置指令范围：-9999.999～9999.999mm；最小指令1.2机床数控系统和数控机床数控机床是由机床数控系统（NumericalControlSystemsofmachinetools）、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统（部件）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。
机控系统由控制装置（ComputerNumericalControler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机等构成。
数控机床的工作原理：根据加工工艺要求编写加工程序（以下简称程序）并输入CNC，CNC加工程序向伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统，由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电器、接触器等输入输出器件的控制。
目前，机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器（ProgramableLogicControler简称PLC），PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。
由此可见，运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。
GSK980TD车床CNC同时具备运动控制和逻辑控制功能，可完成数控车床的二轴运动控制，还具有内置式PLC功能。
根据机床的输入、输出控制要求编写PLC程序（梯形图）并下载到GSK980TD，就能实现所需的机床电气控制要求，方便了机床电气设计，也降低了数控机床成本。
实现GSK980TD车床CNC控制功能的软件分为系统软件（以下简称NC）和PLC软件（以下简称PLC）二个模块，NC模块完成显示、通讯、编辑、译码、插补、加减速等控制，PLC模块完成梯形图解释、执行和输入输出处理。
1.3编程基本知识1、坐标轴定义数控车床示意图GSK980TD使用X轴、Z轴组成的直角坐标系，X轴与主轴轴线垂直，Z轴与主轴轴线方向平行，接近工件的方向为负方向，离开工件的方向为正方向。
按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座坐标系和后刀座坐标系，前、后刀座坐标系的X轴方向正好相反，而Z轴方向是相同的。
在以后的图示和例子中，用前刀座坐标系来说明编程的应用。
前刀座的坐标系后刀座的坐标系2、机床坐标系和机械零点机床坐标系是CNC进行坐标计算的基准坐标系，是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机械参考点或机械零点，机械零点由安装在机床上的回零开关决定，通常情况下回零开关安装在X轴和Z轴正方向的最大行程处。
进行机械回零操作、回到机械零点后，GSK980TD将当前机床坐标设为零，建立了以当前位置为坐标原点的机床坐标系。
注：如果车床上没有安装零点开关，请不要进行机械回零操作，否则可能导致运动超出行程限制、机械损坏。
3、工件坐标系和程序零点工件坐标系是按零件图纸设定的直角坐标系，又称浮动坐标系。
当零件装夹到机床上后，根据工件的尺寸用G50指令设置刀具当前位置的绝对坐标，在CNC中建立工件坐标系。
通常工件坐标系的Z轴与主轴轴线重合，X轴位于零件的首端或尾端。
工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。
用G50设定工件坐标系的当前位置称为程序零点，执行程序回零操作后就回到此位置。
注：在上电后如果没有用G50指令设定工件坐标系,请不要执行回程序零的操作，否则会产生报警。
图中，XOZ为机床坐标系，X1O1Z1为X坐标轴在工件首端的工件坐标系，X2O2Z2为X坐标轴在工件尾端的工件坐标系，O为机械零点，A为刀尖，A在上述三坐标系中的坐标如下：A点在机床坐标系中的坐标为(x,z)；A点在X1O1Z1坐标系中的坐标为(x1,z1)；A点在X2O2Z2坐标系中的坐标为(x2,z2)；4、插补直线插补：X轴和Z轴的合成运动轨迹为从起点到终点的一条直线。
圆弧插补：X轴和Z轴的合成运动轨迹为半径由R指定、或圆心由I、K指定的从起点到终点的圆弧。
螺纹插补：进给轴跟随主轴的旋转运动，主轴旋转一周螺纹切削的长轴移动一个螺距，短轴与长轴进行直线插补。
示例：G32W-27F3；（B→C；螺纹插补）G1X50Z-30F100；G1X80Z-50；（D→E；直线插补）G3X100W-10R10；（E→F；圆弧插补）…M30；5、绝对坐标编程和相对坐标编程编写程序时，需要给定轨迹终点或目标位置的坐标值，按编程坐标值类型可分为：绝对坐标编程、相对坐标编程和混合坐标编程三种编程方式。
使用X、Z轴的绝对坐标值编程（用X、Z表示）称为绝对坐标编程；使用X、Z轴的相对位移量（以U、W表示）编程称为相对坐标编程；GSK980TD允许在同一程序段X、Z轴分别使用绝对编程坐标值和相对位移量编程，称为混合坐标编程。
示例：A→B直线插补绝对坐标编程：G01X200.Z50.；相对坐标编程：G01U100.W-50.；混合坐标编程：G01X200.W-50.；或G01U100.Z50.；注：当一个程序段中同时有指令地址X、U或Z、W，X、Z指令字有效。
例如：G50X10.Z20.;G01X20.W30.U20.Z30.;【此程序段的终点坐标为（X20，Z30）】6、直径编程和半径编程按编程时X轴坐标值以直径值还是半径值输入可分为：直径编程、半径编程。
注1：在本说明书后述的说明中，如没有特别指出，均采用直径编程。
1.4程序的构成为了完成零件的自动加工，用户需要按照CNC的指令格式编写零件程序（简称程序）。
程序示例：O0001;(程序名）N0005G0X100Z50；(快速定位至A点）N0010M12；(夹紧工件）N0015T0101；(换1号刀执行1号刀偏）N0020M3S600；(启动主轴，置主轴转速600转/分钟）N0025M8(开冷却液）N0030G1X50Z0F600；(以600mm/min速度靠近B点）N0040W-30F200；（从B点切削至C点）N0050X80W-20F150；（从C点切削至D点）N0060G0X100Z50；（快速退回A点）N0070T0100；（取消刀偏）N0080M5S0；（停止主轴）N0090M9；（关冷却液）N0100M13；（松开工件）N0110M30；（程序结束，关主轴、冷却液）N0120%执行完上述程序，刀具将走出A→B→C→D→A的轨迹。
1、程序的一般结构程序是由以“OXXXX”（程序名）开头、以“%”号结束的若干行程序段构成的。
程序段是以程序段号开始（可省略），以“；”结束的若干个指令字构成。
程序的一般结构,如图所示。
程序名GSK980TD最多可以存储384个程序，为了识别区分各个程序，每个程序都有唯一的程序名（程序名不允许重复），程序名位于程序的开头由O及其后的四位数字构成指令字指令字是用于命令CNC完成控制功能的基本指令单元，指令字由一个英文字母（称为指令地址）和其后的数值（称为指令值，为有符号数或无符号数）构成。
程序段程序段由若干个指令字构成，以“；”结束，是CNC程序运行的基本单位。
程序段之间用字符“；”分开。
一个程序段中可输入若干个指令字，也允许无指令字而只有“；”号（EOB键）结束符。
有多个指令字时，指令字之间必须输入一个或一个以上空格。
在同一程序段中，除N、G、S、T、H、L等地址外，其它的地址只能出现一次，否则将产生报警（指令字在同一个程序段中被重复指令）。
N、S、T、H、L指令字在同一程序段中重复输入时，相同地址的最后一个指令字有效。
同组的G指令在同一程序段中重复输入时，最后一个G指令有效。
程序段号程序段号由地址N和后面四位数构成：N0000～N9999，前导零可省略。
程序段号应位于程序段的开头，否则无效。
程序段号可以不输入，但程序调用、跳转的目标程序段必须有程序段号。
程序段号的顺序可以是任意的，其间隔也可以不相等，程序段号按编程顺序递增或递减。
如果在开关设置页面将“自动序号”设置为“开”，将在插入程序段时自动生成递增的程序段号.2、主程序和子程序为简化编程，当相同或相似的加工轨迹、控制过程需要多次使用时，就可以把该部分的程序指令编辑为独立的程序进行调用。
调用该程序的程序称为主程序，被调用的程序（以M99结束）称为子程序。
子程序必须有自己独立的程序名，子程序可以被其它任意主程序调用，也可以独立运行。
子程序结束后就返回到主程序中继续执行。
（后面章节详细叙述）第二章MSTF指令2.1M指令（辅助功能）M指令由指令地址M和其后的1～2位数字或4位数组成，用于控制程序执行的流程或输出M代码到PLC。
1、程序结束M02指令格式：M02或M2指令功能：在自动方式下，执行M02指令，当前程序段的其它指令执行完成后，自动运行结束，光标停留在M02指令所在的程序段，不返回程序开头。
若要再次执行程序，必须让光标返回程序开头。
2、程序运行结束M30指令格式：M30指令功能：在自动方式下，执行M30指令，当前程序段的其它指令执行完成后，自动运行结束，加工件数加1，取消刀尖半径补偿，光标返回程序开头（是否返回程序开头由参数决定）。
当CNC状态参数NO.005的BIT4设为0时，光标不回到程序开头；当CNC状态参数NO.005的BIT4设为1时，程序执行完毕，光标立即回到程序开头。
3、子程序调用M98指令功能：在自动方式下，执行M98指令时，当前程序段的其它指令执行完成后，CNC去调用执行P指定的子程序，子程序最多可执行9999次。
M98指令在MDI下运行无效。
4、从子程序返回M99指令功能：（子程序中）当前程序段的其它指令执行完成后，返回主程序中由P指定的程序段继续执行，当未输入P时，返回主程序中调用当前子程序的M98指令的后一程序段继续执行。
如果M99用于主程序结束（即当前程序不是由其它程序调用执行），当前程序将反复执行。
M99指令在MDI下运行无效。
示例：图A表示调用子程序（M99中有P指令字）的执行路径。
图B表示调用子程序（M99中无P指令字）的执行路径5、程序停止M00指令格式：M00或M0指令功能：执行M00指令后，程序运行停止，显示“暂停”字样，按循环启动键后，程序继续运行。
6、主轴正转、反转停止控制M03、M04、M05指令格式：M03或M3，M04或M4，M05或M5指令功能：M03：主轴正转；M04：主轴反转；M05：主轴停止。
7、冷却泵控制M08、M09指令格式：M08或M8，M09或M9；指令功能：M08：冷却泵开；M09：冷却泵关8、8润滑液控制M32、M33指令格式：M32；M33；指令功能：M32：润滑泵开；M33：润滑泵关。
2.2刀具功能GSK980TD的刀具功能（T指令）具有两个作用：自动换刀和执行刀具偏置。
自动换刀的控制逻辑由PLC梯形图处理，刀具偏置的执行由NC处理。
指令格式：指令功能：自动刀架换刀到目标刀具号刀位，并按指令的刀具偏置号执行刀具偏置。
刀具偏置号可以和刀具号相同，也可以不同，即一把刀具可以对应多个偏置号。
在执行了刀具偏置后，再执行T□□00，CNC将按当前的刀具偏置反向偏移，CNC由已执行刀具偏置状态改变为未补偿状态，这个过程称为取消刀具偏置。
在加工前通过对刀操作获得每一把刀具的位置偏置数据（称为刀具偏置或刀偏），程序运行中执行T指令后，自动执行刀具偏置。
这样，在编辑程序时每把刀具按零件图纸尺寸来编写，可不用考虑每把刀具相互间在机床坐标系的位置关系。
如因刀具磨损导致加工尺寸出现偏差，可根据尺寸偏差修改刀具偏置。
刀具偏置是对编程轨迹而言的，T指令中刀具偏置号对应的偏置，在每个程序段的终点被加上或减去补偿量。
X轴刀具偏置使用直径值图为移动方式执行刀具偏置时建立、执行及取消的过程。
G01X100Z100T0101；（程序段1，开始执行刀具偏置，即1号刀执行1号刀的刀偏）G01W150；（程序段2，刀具偏置状态）G01U150W100T0100（程序段3，取消刀具偏置）2.3进给功能1、切削进给（G98/G99、F指令）指令格式：G98F__；（F0001～F8000，前导零可省略，给定每分进给速度，毫米/分）指令功能：以毫米/分为单位给定切削进给速度，G98为模态G指令，如果当前为G98模态，可以不输入G98。
指令格式：G99F__；（F0.0001～F500，前导零可省略）指令功能：以毫米/转为单位给定切削进给速度，G99为模态G指令。
如果当前为G99模态，可以不输入G99。
CNC执行G99F__时，把F指令值（毫米/转）与当前主轴转速（转/分）的乘积作为指令进给速度控制实际的切削进给速度，主轴转速变化时，实际的切削进给速度随着改变。
使用G99F__给定主轴每转的切削进给量，可以在工件表面形成均匀的切削纹路。
在G99模态进行加工，机床必须安装主轴编码器。
G98、G99为同组的模态G指令，只能一个有效。
G98为初态G指令，CNC上电时默认G98有效。
2、螺纹切削螺纹切削：切削时，主轴每旋转一圈，刀具移动一个螺距。
切削的速度与指定的螺距大小、主轴实际的旋转速度有关。
螺纹切削时须安装主轴编码器，主轴的实际转速由主轴编码器反馈给CNC。
螺纹切削时，进给倍率、快速倍率对螺纹切削无效。
除01与00组代码不能共段外，同一个程序段中可以输入几个不同组的G指令字，如果在同一个程序段中输入了两个或两个以上的同组G指令字时，最后一个G指令字有效。
没有共同参数（指令字）的不同组G指令可以在同一程序段中，功能同时有效并且与先后顺序无关。
G指令字一览表指令字组别功能备注G0001快速移动初态G指令G01直线插补模态G指令G02圆弧插补（逆时针）G03圆弧插补（顺时针）G32螺纹切削G90轴向切削循环G92螺纹切削循环G94径向切削循环1、模态、非模态及初态G指令分为00、01、02、03、04组。
其中00组G指令为非模态G指令，其它组G指令为模态G指令,G00、G97、G98、G40为初态G指令。
G指令执行后，其定义的功能或状态保持有效，直到被同组的其它G指令改变，这种G指令称为模态G指令。
模态G指令执行后，其定义的功能或状态被改变以前，后续的程序段执行该G指令字时，可不需要再次输入该G指令。
G指令执行后，其定义的功能或状态一次性有效，每次执行该G指令时，必须重新输入该G指令字，这种G指令称为非模态G指令。
系统上电后，未经执行其功能或状态就有效的模态G指令称为初态G指令。
上电后不输入G指令时，按初态G指令执行。
3.2快速定位G00指令格式：G00X（U）Z（W）；指令功能：X轴、Z轴同时从起点以各自的快速移动速度移动到终点，如图所示。
两轴是以各自独立的速度移动，短轴先到达终点，长轴独立移动剩下的距离，其合成轨迹不一定是直线。
指令说明:G00为初态G指令；X（U）、Z（W）可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐标值一致；同时省略表示终点和始点是同一位置，X与U、Z与W在同一程序段时X、Z有效，U、W无效。
X、Z轴各自快速移动速度分别由系统数据参数NO.022、NO.023设定，实际的移动速度可通过机床面板的快速倍率键进行修调。
示例：刀具从A点快速移动到B点。
G0X20Z25；（绝对坐标编程）G0U-22W-18；（相对坐标编程）G0X20W-18；（混合坐标编程）G0U-22Z25；（混合坐标编程）3.3直线插补G01指令格式：G01X（U）_Z（W）_F_；指令功能：运动轨迹为从起点到终点的一条直线。
轨迹如图所示。
指令说明:G01为模态G指令；X（U）、Z（W）可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐标值一致；同时省略表示终点和始点是同一位置。
F指令值为X轴方向和Z轴方向的瞬时速度的矢量合成速度，实际的切削进给速度为进给倍率与F指令值的乘积；F指令值执行后，此指令值一直保持，直至新的F指令值被执行。
示例：从直径Φ40切削到Φ60的程序指令程序：G01X60Z7F500；（绝对值编程）G01U20W-25；（相对值编程）G01X60W-25；（混合编程）G01U20Z7；（混合编程）3.4圆弧插补G02、G03指令功能：G02指令运动轨迹为从起点到终点的顺时针（后刀座坐标系）/逆时针（前刀座坐标系）圆弧，轨迹如图所示。
G03指令运动轨迹为从起点到终点的逆时针（后刀座坐标系）/顺时针（前刀座坐标系）圆弧，轨迹如图所示指令轨迹图：指令说明：G02、G03为模态G指令；R为圆弧半径mm；I为圆弧起点与圆心在X方向的差值，用半径表示；K为圆弧起点与圆心在Z方向的差值；圆弧中心用地址I、K指定，I、K表示从圆弧起点到圆心的矢量分量，是增量值；I＝圆弧起始点的X－圆心坐标X坐标；K＝圆弧起始点的Z－圆心坐标Z坐标；I、K根据方向带有符号，I、K方向与X、Z轴方向相同，则取正值；否则，取负值。
②.P、X、U在同一程序段，P有效；X、U在同一程序段，X有效。
3.6返回机械零点G28指令格式：G28X（U）Z（W）；指令功能：从起点开始，以快速移动速度到达X（U）、Z（W）指定的中间点位置后再回机械零点。
指令说明：G28为非模态G指令；X：中间点X轴的绝对坐标；U：中间点与起点X轴绝对坐标的差值；Z：中间点Z轴的绝对坐标；W：中间点与起点Z轴绝对坐标的差值。
指令地址X（U）、Z（W）可省略一个或全部指令动作过程：（1）快速从当前位置定位到指令轴的中间点位置（A点→B点）；（2）快速从中间点定位到参考点（B点→R点）；(3)若非机床锁住状态，返回参考点完毕时，回零灯亮。
注1：手动回机械零点与执行G28指令回机械零点的过程一致，每次都必须检测减速信号与一转信号；注2：从A点→B点及B点→R点过程中，两轴是以各自独立的快速速度移动的，因此，其轨迹并不一定是直线；注3：执行G28指令回机械零点操作后，系统取消刀具长度补偿；注4：如果机床未安装零点开关，不得执行G28指令与返回机械零点的操作。
3.7工件坐标系设定G50指令格式：G50X（U）Z（W）；指令功能：设置当前位置的绝对坐标，通过设置当前位置的绝对坐标在系统中建立工件坐标系（也称浮动坐标系）。
执行本指令后，系统将当前位置作为程序零点，执行回程序零点操作时，返这一位置。
工件坐标系建立后，绝对坐标编程按这个坐标系输入坐标值，直至再次执行G50时建立新的工件坐标系。
指令说明：G50为非模态G指令；X：当前位置新的X轴绝对坐标；U：当前位置新的X轴绝对坐标与执行指令前的绝对坐标的差值；Z：当前位置新的Z轴绝对坐标；W：当前位置新的Z轴绝对坐标与执行指令前的绝对坐标的差值；G50指令中，X（U）、Z（W）均未输入时，不改变当前坐标值，把当前点坐标值设定为程序零点；未输入X（U）或Z（W），未输入的坐标轴保持原来设定的程序零点。
示例：用G50设置坐标系前用G50设置坐标系后当执行指令段“G50X100Z150；”后，建立了如图所示的工件坐标系，并将（X100Z150）点设置为程序零点。
3.8固定循环指令为了简化编程，GSK980TD提供了只用一个程序段完成快速移动定位、直线/螺纹切削、最后快速移动返回起点的单次加工循环的G指令：G90：轴向切削循环；G92：螺纹切削循环；,G94：径向切削循环,G92螺纹切削固定循环指令在螺纹功能一节中讲述.本节主要讲述G90：轴向切削循环。
1、轴向切削循环G90指令格式：G90X（U）__Z（W）__F__；（圆柱切削）G90X（U）__Z（W）__R__F__；（圆锥切削）指令功能：从切削点开始，进行径向（X轴）进刀、轴向（Z轴或X、Z轴同时）切削，实现柱面或锥面切削循环。
指令说明：G90为模态指令；切削起点：直线插补（切削进给）的起始位置；切削终点：直线插补（切削进给）的结束位置；X：切削终点X轴绝对坐标，单位：mmU：切削终点与起点X轴绝对坐标的差值，单位：mm；Z：切削终点Z轴绝对坐标，单位：mm；W：切削终点与起点Z轴绝对坐标的差值，单位：mm；R：切削起点与切削终点X轴绝对坐标的差值（半径值），带方向，当R与U的符号不一致时，要求│R│≤│U/2│；R＝0或缺省输入时，进行圆柱切削，否则进行圆锥切削，单位：mm。
循环过程：①X轴从起点快速移动到切削起点；②从切削起点直线插补（切削进给）到切削终点；③X轴以切削进给速度退刀，返回到X轴绝对坐标与起点相同处；④Z轴快速移动返回到起点，循环结束。
如果执行了除G04以外的非模态（00组）G指令或G00、G01、G02、G03、G32时，X（U）、Z（W）、R保持的指令值被清除。
2）在录入方式下执行固定循环指令时，运行结束后，必须重新输入指令才可以进行和前面同样的固定循环。
3）在固定循环G90～G94指令的下一个程序段紧跟着使用M、S、T指令，G90～G94指令不会多执行循环一次；下一程序段只有EOB（；）的程序段时，则固定循环会重复执行前一次循环动作。
例：…N010G90X20.0Z10.0F400；N011；（此处重复执行G90一次）…4）在固定循环G90、G94指令中，执行暂停或单段的操作，运动到当前轨迹终点后单段停止。
3.9多重循环指令GSK980TD的多重循环指令包括：轴向粗车循环G71、径向粗车循环G72、封闭切削循环G73、精加工循70、轴向切槽多重循环G74、径向切槽多重循环G75及多重螺纹切削循环G76。
系统执行这些指令时，根据编程轨迹、进刀量、退刀量等数据自动计算切削次数和切削轨迹，进行多次进刀→切削→退。