广州数控车床编程自学手册.doc

数控车床编程手册第一章：编程根底1.1GSK980TD简介数控研制的新一代普及型车床C GSK980TD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〔*、Z〕；同时控制轴〔插补轴〕：2轴〔*、Z〕插补功能：*、Z二轴直线、圆弧插补位置指令围：-9999.999～9999.999mm；最小指令单位：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：〔*、Z轴〕0～2.000mm螺距误差补偿：*、Z轴各255个补偿点，每点补偿量：±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、M44 T 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不进展换刀控制标准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种根本指令、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〕根本I/O：16点输入/16点输出〔可选配扩展I/O：16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C与PC机、C与C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〔Numerical Control Systems of machine tools〕、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〔puter Numerical Controler简称C〕、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C，C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C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〔Programable Logic Controler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C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，也降低了数控机床本钱实现GSK980TD车床C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编程根本知识1、坐标轴定义数控车床示意图GSK980TD使用*轴、Z轴组成的直角坐标系，*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*轴方向正好相反，而Z轴方向是一样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C进展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*轴和Z轴正方向的最大行程处进展机械回零操作、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，请不要进展机械回零操作，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C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，*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，*OZ为机床坐标系，*1O1Z1为*坐标轴在工件首端的工件坐标系，*2O2Z2为*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(*,z)； A点在*1O1Z1坐标系中的坐标为(*1,z1)；A点在*2O2Z2坐标系中的坐标为(*2,z2)；4、插补直线插补：*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：*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，短轴与长轴进展直线插补例如：G32 W-27 F3；〔B→C；螺纹插补〕G1 *50 Z-30 F100；G1 *80 Z-50；〔D→E；直线插补〕G3 *100 W-10 R10；〔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*、Z轴的绝对坐标值编程〔用* 、Z 表示〕称为绝对坐标编程；使用*、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*、Z轴分别使用绝对编程坐标值和相对位移量编程，称为混合坐标编程例如：A→B直线插补绝对坐标编程：G01 *200. Z50.；相对坐标编程：G01 U100. W-50.；混合坐标编程：G01 *200. W-50.；或G01 U100. Z50.；注：当一个程序段中同时有指令地址*、U或Z、W，*、Z指令字有效例如：G50 *10. Z20.; G01 *20. W30. U20. Z30.;【此程序段的终点坐标为〔*20，Z30〕】6、直径编程和半径编程按编程时*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C的指令格式编写零件程序〔简称程序〕程序例如：O0001 ;(程序名〕N0005 G0 *100 Z50；(快速定位至A点〕N0010M12； (夹紧工件〕N0015 T0101； (换1号刀执行1号刀偏〕N0020M3 S600；(启动主轴，置主轴转速600转/分钟〕N0025 M8(开冷却液〕N0030 G1 *50 Z0 F600；(以600mm/min速度靠近B点〕N0040W-30 F200；〔从B点切削至C点〕N0050 *80 W-20 F150；〔从C点切削至D点〕N0060 G0 *100 Z50；〔快速退回A点〕N0070 T0100；〔取消刀偏〕N0080M5 S0；〔停顿主轴〕N0090M9；〔关冷却液〕N0100M13；〔松开工件〕N0110M30；〔程序完毕，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、程序的一般构造程序是由以“O****〞〔程序名〕开头、以“%〞号完毕的假设干行程序段构成的程序段是以程序段号开场〔可省略〕，以“；〞完毕的假设干个指令字构成程序的一般构造, 如下图程序名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C完成控制功能的根本指令单元，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假设干个指令字构成，以“；〞完毕，是C程序运行的根本单位程序段之间用字符“；〞 分开一个程序段中可输入假设干个指令字，也允许无指令字而只有“；〞号〔EOB键〕完毕符有多个指令字时，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。