1、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1.1GSK980TD80T5|装配形式i#广小N数控标志广州数控研制的新一代普及型车床CNCGSK980T是GSK980T的升级产品,采用了32位高性能CPI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yn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:-9999.9999999.999mm;最小指令#单位:0.001mm电子齿轮:指令倍乘系数1255,指令分频系数1255快速
2、移动速度:最高16000mm分钟(可选配30000mm/分钟)快速倍率:F0、25%50%100%3级实时调节切削进给速度:最高8000mm分钟(可选配15000mm,分钟)或500mm转(每转进给)进给倍率:0150%十六级实时调节手动进给速度:01260mm分钟十六级实时调节手轮进给:0.001、0.01、0.1mm三档加减速:快速移动米用S型加减速,切削进给米用指数型加减速G指令28种&旨令:G00G01G02G03G04G28G32G33G34G40G41、G42G50G65G70G71、G72G73G74G75G76G90G92
3、G94G96G97G98G99宏指令G65可完成27种算术、逻辑运算及跳转螺纹加工攻丝功能;单头/多头公英制直螺纹、锥螺纹、端面螺纹;变螺距螺纹。螺纹退尾长度、角度和速度特性可设定,高速退尾处理;螺纹螺距:0.001500m或0.0625400牙/英寸主轴编码器:编码器线数可设定(1005000p/r)编码器与主轴的传动比:(1255):(1255)精度补偿反向间隙补偿:(X、Z轴)02.000mm螺距误差补偿:X、Z轴各255个补偿点,每点补偿量:0.255mri3补卜偿倍率刀具补偿:32组刀具长度补偿、刀尖半径补偿(补偿方式C)对刀方式:定点对刀、试切对刀刀补执
4、行方式:移动刀具执行刀补、坐标偏移执行刀补M指令特殊M指令(不可重定义):M02M30M98M99M900AM9999其它M指令由PL(程序定义、处理标准PL(程序已定义的M指令:MOQM03M04M05M08M09M10M11M12M13M32M33M41M42M43M44T指令最多32个刀位(T01T32口),换刀控制时序由PL(程序实现。使用排刀时,刀位数设为1,PLC不进行换刀控制。标准PL(程序适配28工位电动刀架,正转选刀、反转锁紧。主轴转速控制转速开关量控制模式:S指令由PLC程序定义、处理,标准PL(程序S1、S2、S3S4
6、参数设置,可显示加工轨迹图形程序编辑程序容量:6144KB最多384个程序,支持用户宏程序调用,子程序四重嵌套编辑方式:全屏幕编辑,支持相对坐标、绝对坐标和混合坐标编程通讯CN与PC机、CN与CN(双向传送程序、参数,支持系统软件、PL(程序串行口下载升级适配驱动脉冲+方向信号输入的DA98系列数字式交流伺服驱动装置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
7、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CNCCN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CN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
8、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。GSK980T车床CN(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PL(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。
9、1.3编程基本知识1、坐标轴定义数控车床示意图GSK980T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CN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
10、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,GSK980T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CN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G5(设定工件坐标系的当前
11、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G5CJ旨令设定工件坐标系,请不要执行回程序零的操作,否则会产生7#软中,和为机床坐标智由在工为X坐标轴在工件首端1、在工件尾端的工件坐标系,述二坐标系中的坐标如下:标为(X2Z2);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F指旨定、或8圆心由I、K指定的从起点到终点的圆弧。进给轴跟随主轴的旋转运动,主轴旋转一周螺轴进行直线插补螺纹插补::纹切削的长轴移动一个螺距,短轴与长示例:G32W-27F3;(B宀C;螺纹插补)G1X50Z-30
12、F100;G1X80Z-50;(DE;G3X100W-10R10;(EF;线插补)圆弧插补)ETODC253050to9#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;rI厂使用X、Z轴的相对位移量(以U、W表示)编程称为相对坐标编程;GSK980T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:AB直线插补绝对坐标编程:G01X200.
13、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、WX、Z指令字有效。例如:G50X10.Z20.;【此程序段的终点G01X20.W30.U20.Z30.;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勺指令格式编写零件程序(简称程序)。程序示例:O
14、0001N0005N0010N0015N0020N0025N0030G0X100Z50;M12;T0101;M3S600;M8G1X50Z0F600;N0040N0050N0060W-30F200;X80W-20F150;G0X100Z50;(00点)50二A_启动主轴,置主SOLD0-、B轴转速600转/分钟)(开冷却液)(以600mm/min速度靠近B点)(从B点切削至C点)(从C点切削至D点)(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
15、束,关主轴、冷却液)N0120%执仃元上述程序,刀具将走出AfBfCfDfA的轨迹。程芋名豪序段:;NDOIfXQ7j0;JOOZO)1X1M/100丁価料GZUlflfW5flRM:N0D40iDV)7D)0050X100Z100;-WfinTPiniNDOTOGiX5CZ3O;Nnns-ifinxnzdL*N00WhDO程序it歼序段苗東待加r1程序的一般结构程序是由以“OXXX”(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),以厂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GS
16、K980T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)11程序名位于程序的开头由O及其后的四位数字构成o口匚程序弓(0000-9999谊导零可省略)指令地址O指令字子程序号必须为轉位数调用次数(调用1枚时,可不输入指令功能: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,CN(去调用执行P指定的子程序,子程序最多可执行9999次。M98W令在MDI15下运行无效。4、从子程序返回M99指令格式*M99POOOO返回主程序时将皱执釘的程序段号(0000-9999)*前导0可以省略指令功能:(子程序中)当前程序段的
17、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M9甘旨令的后一程序段继续执行。如果M99W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MD下运行无效。示例:图A表示调用子程序(M99有P指令字)的执行路径。图B表示调用子程序(M99无P指令字)的执行路径i2116图Bi21#图B屈川oiooe.,G1X50ZSO:iU1COW200:iLU5CW-15F25O:M9:%000:,G5OX100Z10G:rBSlTCDl:GOXOZC:G1U20DZ200F200;I
18、493P210C6:GiDXlOOZlOO,rdssoTcioo;i2117图B5、程序停止MOO指令格式:M0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、M04M05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M08M09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润滑液控制M32M33指令格式:M32M33;指令功能:M32润滑泵开;M33:润滑泵关。2.2刀具功
19、能GSK980T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:t口o(0l:32:U)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口00,CN将按当前的刀具偏置反向偏移,CN(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
20、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。0A!17OJo*C|32畑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臵时建立、执行及取消的过程:”/:-*坐标轴的榕动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
21、段3,取消刀具偏置)2.3进给功能1、切削进给(G98/G99F指令)指令格式:G98F_;(F0001F8000,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G9&指令格式:G99F_;(F0.0001F500,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G99CN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
22、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。G98G99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。每转进给量与每分钟进给量的换算公式:Fm=Fr3S其中:Fm:每分钟的进给量(口口/口忖;Fr:每转进给量(mm/r);取值范围:G98为18000毫米/分钟;G99为0.001500毫米/转。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
23、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。F=f3S其中:F:螺纹切削速度(mm/min;f:给定螺距(mm;S:主轴实际转速(r/min)3、其他进给功能:手动进给、手轮/单步进给(后面章节叙述)第三章G指令3.1概述G指令由指令地址G和其后的12位指令值组成,G口指令值(00-99,前导0可以不输入)指令地址GG指令字分为00、01、02、03、04组。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
24、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另功能备注G00快速移动初态G指令G01直线插补G02圆弧插补(逆时针)模态&旨令G0301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G04暂停、准停G28返回机械零点G50坐标系设定G6500宏指令非模态G指令G70精加工循环G71轴向粗车循环G72径向粗车循环G73圭寸闭切削循环G74轴向切槽多重循环G75径向切槽多重循环G76多重螺纹切削循环G9602恒线速开模态G指令G97恒线速关初态G指令G9803每分进给初态G指令G99每转
25、进给模态G指令G4004取消刀尖半径补偿初态G指令G41刀尖半径左补偿模态&旨令G42刀尖半径右补偿1模态、非模态及初态G指令分为00、01、02、03、04组。其中00组&旨令为非模态G指令,其它组G指令为模态G指令,G00、G97G98G40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
26、。系统上电后,未经执行其功能或状态就有效的模态&旨令称为初态&旨令。上电后不输入&旨令时,按初态&旨令执行。示例1:O0001;G0X100Z100;(快速移动至X100Z100;模态指令字G0有效)X20Z30;(快速移动至X20Z30;模态指令字G(可省略输入)G1X50Z50F300;(直线插补至X50Z50,进给速度300mm/min模态指令字G侑效)X100;(直线插补至X100Z50,进给速度300mm/min未输入Z轴坐标,取当前坐标值Z50;F300保持、G0伪模态指令字可省略输入)G0X0Z0;(快速移动至X0Z0,模态指令字
28、的位置;终点:当前程序段执行结束后的位置;X:终点X轴的绝对坐标;U:终点与起点X轴绝对坐标的差值;乙终点Z轴的绝对坐标;W终点与起点Z轴绝对坐标的差值。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。E轴NO.指令说明:GO(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I置,X与UZ与W在同一程序段时X、Z有效,
29、UWA无效。X、Z轴各自快速移动速度分别由系统数据参数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0X20Z25;Ix轴(绝对坐标编程)0U-22W-18;(相对坐标编程)0X20W-18;(混合坐标编程)0U-22Z25;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如图所示。指令说明:GO伪模态G指令;可省(混合坐标编程)V7-XU)、U/2z(WX轴指令轨迹图27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
30、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40切削到60的程序指令程序:G#G01U20W-25;(相对值编程)G01X60W-25;(混合编程)G01U20Z7;(混合编程)3.4圆弧插补G02G03G02XG03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。GO旨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
31、如图所示指令轨迹图:G03勃迹图2829指令说明:G02GO助模态G指令;R为圆弧半径mmI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。圆弧方向:G02/G03圆弧的方向定义,在前刀座坐标系和后终点刀座坐标系是相反的,见图I起点JG02IRI1圆心注意事项:.当I=0或K=0时,可以省略;但指令地址I、K或R必须
32、至少输入一个,否则系统产生报警;、K和R同时输入时,R有效,I、K无效;.R值必须等于或大于起点到终点的一半,如果终点不在用R指令定义的圆弧上,系统会产生报警;.地址X(U)、Z(W可省略一个或全部;当省略一个时,表示省略的该轴的起点和终点一致;同时省略表示终点和始点是同一位置,若用I、K指令圆心时,执行G02/G03指令的轨迹为全圆(360);用R指定时,表示0度的圆;.R指令时,可以是大于180和小于180圆弧,F负值时为大于180度的圆弧,R正值时为小于或等于180度的圆弧;示例直径1063,06Z-20.0X63.06R19f圆心30.0145.25切削到63.
33、06的圆弧程序指令R19.26G027.26F30017,6830#序:G02G02U17.81W-20.0R19.26F300;或X63.06Z-20.0I17.68K-6.37;或G02U17.81W-20.0I17.68K-6.37F300G02/G03指令综合编程实例:程序:00001N001GOX40Z5;(N002M03S20Q(N003GO1XOZOF900;N005G03U24W-24R15;N006G02X26Z-31R5;N007GO1Z-40;(N008X40Z5;(N009M3Q(3.5暂停指令
36、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G2&旨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G2g旨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
37、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寸建立新的工件坐标系。指令说明:G5C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;乙当前位置新的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;G5C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G5(设置坐标系后当执行指令段“G50X100Z150;”后,建立了
38、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(