广州数控980TD数控车床操作编程说明书

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1.1GSK980TD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2单位：0.001mm电子齿轮：指令倍乘系数1～255，指令分频系数1～255快速移动速度：最高16000mm/分钟（可选配30000mm/分钟）快速倍率：F0、25%、50%、100%四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：0～150%十六级实时调节手动进给速度：0～1260mm/分钟十六级实时调节手轮进给：0.001、0.01、0.1mm三档加减速：快速移动采用S型加减速，切削进给采用指数型加减速Ｇ指令28种G指令：G00、G01、G02、G03、G04、G28、G32、G33、G34、G40、G41、G42、G50、G65、G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76、G90、G92、G94、G96、G97、G98、G99，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：0.001～500mm或0.06～25400牙/英寸主轴编码器：编码器线数可设定（100～5000p/r）编码器与主轴的传动比：（1～255）：（1～255）精度补偿反向间隙补偿：（X、Z轴）0～2.000mm螺距误差补偿：X、Z轴各255个补偿点，每点补偿量：3±0.255mm×补偿倍率刀具补偿：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）：M02、M30、M98、M99、M9000～M9999其它M□□指令由PLC程序定义、处理标准PLC程序已定义的M指令：M00、M03、M04、M05、M08、M09、M10、M11、M12、M13、M32、M33、M41、M42、M43、M44T指令最多32个刀位（T01□□～T32□□），换刀控制时序由PLC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PLC程序适配2～8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PLC程序S1、S2、S3、S4直接输出，S0关闭S1、S2、S3、S4的输出转速模拟电压控制模式：S指令给定主轴每分钟转速或切削线速度（恒线速控制），输出0～10V电压给主轴变频器，主轴无级变速，支持四档主轴机械档位PLC功能9种基本指令、23种功能指令，二级PLC程序，最多5000步，每步处理时间2μs，第1级程序刷新周期8ms，可提供梯形图编辑软件，PLC程序通讯下载集成机床面板：41点输入（按键）、42点输出（LED）基本I/O：16点输入/16点输出（可选配扩展I/O：164点输入/16点输出）显示界面显示器：320×240点阵、5.7”单色液晶显示器（LCD），CCFL背光显示方式：中文或英文界面由参数设置，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CNC与PC机、CNC与CNC双向传送程序、参数，支持系统软件、PLC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5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。6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7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8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、Z9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）10N0070T0100；（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），11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。12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