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广州数控车床编程自学手册

更新时间:2020-05-18 10:12  

  广州数控车床编程自学手册_机械/仪表_工程科技_专业资料。广州数控车床的自学资料

  广州数控车床编程手册 第一章:编程基础 1.1 GSK980TD简介 广 州 数 控 研 制 的 新 一 代 普 及 型 车 床 CNC 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 控制轴:2轴(X、Z);同时控制轴(插补轴):2轴 (X、Z) 运动控 制 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 单位:0.001mm 1 G 指令 螺纹加 工 精度 补偿 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 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 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p/r) 编码器与主轴的传动比:(1~255):(1~255) 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: ±0.255mm×补偿倍率 2 M 指令 T 指令 主轴转 速 控制 PLC 功能 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 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 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。 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V电压给主 轴变频器,主轴无级变速,支持四档主轴机械档位 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:16 点输入/16点输出) 3 显示界 面 程序编 辑 通讯 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 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 ( 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 (Computer Numerical Controler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 4 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 5 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 6 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 7 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; (B→C;螺纹插补) G1 X50 Z-30 F100; G1 X80 Z-50; (D→E;直线; (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:G01 X200. Z50.; 相对坐标编程:G01 U100. W-50.; 8 混合坐标编程:G01 X200. W-50.;或G01 U100. 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:G50 X10. Z20.; G01 X20. 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 N0005 N0010 N0015 ; G0 X100 Z50; M12; T0101; (程序名) (快速定位至A点) (夹紧工件) (换 1 号刀执行 1 号刀偏) N0020 M3 S600; (启动主轴,置主 轴转速 N0025 N0030 M8 G1 X50 Z0 F600; 600 转/分钟) (开冷却液) (以 600mm/min 速度 9 靠近 B 点) N0040 W-30 F200; (从 B 点切削至 C 点) N0050 X80 W-20 F150; (从 C 点切削至 D 点) N0060 G0 X100 Z50; (快速退回 A 点) N0070 T0100; (取消刀偏) N0080 M5 S0; (停止主轴) N0090 M9; (关冷却液) N0100 M13; (松开工件) N0110 M30; (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 10 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, 11 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) 12 第二章 MSTF指令 2.1 M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 13 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 14 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 15 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 16 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。 G01 X100 Z100 T0101; (程序段1,开始执行 刀具偏置,即1号刀执行1号刀的刀偏) G01 W150; (程序段2,刀具偏置状态) G01 U150 W100 T0100(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:G99 F__;(F0.0001~F500,前导零可省略) 指令功能:以毫指令格式:G98 F__;(F0001~F8000, 前导零可省略,给定每分进给速度,毫米/分) 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G99 F__时,把F指令值(毫米/转) 17 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指令变化时,实际的切削进给速 度随着改变。使用G99 F__给定主,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 = Fr×S 其中:Fm:每分钟的进给量(mm/min); Fr:每转进给量(mm/r);取值范围: G98为1~8000毫米/ 分钟; G99 为0.001~500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 = f×S 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) 18 第三章 G指令 3.1 概述 G指令由指令地址G和其后的1~2位指令值组成, G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 G00 快速移动 初态G指令 G01 直线 圆弧插补(顺 时针) 模态G指令 G32 螺纹切削 19 G90 G92 G94 G04 G28 G50 G65 G70 G71 G72 G73 G74 G75 G76 G96 G97 G98 G99 G40 G41 G42 轴向切削循环 螺纹切削循环 径向切削循环 暂停、准停 返回机械零点 坐标系设定 宏指令 精加工循环 轴向粗车循环 00 径向粗车循环 封闭切削循环 轴向切槽多重 循环 径向切槽多重 循环 多重螺纹切削 循环 02 恒线 每分进给 每转进给 取消刀尖半径 补偿 04 刀尖半径左补 偿 刀尖半径右补 偿 非模态G指令 模态G指令 初态G指令 初态G指令 模态G指令 初态G指令 模态G指令 20 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。 示 例1:O0001; G0 X100 Z100; (快速移动至X100 Z100; 模态指令字G0有效) X20 Z30; (快速移动至X20 Z30;模 态指令字G0可省略输入) G1 X50 Z50 F300;(直线mm/min;模态指令字G1有效) X100; (直线mm/min;未输入Z轴坐标, 取当前坐标值Z50;F300保持、 G01为模态指令字可省略输入) G0 X0 Z0; (快速移动至X0 Z0,模态 指令字G0有效) M30; 21 示 例2: O0002; G0 X50 Z5; (快速移动至X50 Z5) G04 X4; (延时4秒) G04 X5; (再次延时5秒,G04为非模 态G指令字,必须再次输入) M30; 示 例3(上电第一次运行): O0003; G98 F500 G01 X100 Z100(G98 每分进给,进给速度为500mm/min) G92 X50 W-20 F2 ; (螺纹切 削,F值为螺距必须输入) G99 G01 U10 F0.01 (G99每转进给,F 值重新输入) G00 X80 Z50 M30; 2、相关定义 本说明书以下内容的阐述中,未作特殊说明时有关词 (字)的意义如下:起点:当前程序段运行前的位置; 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; Z: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:G00 X(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。 G0 X20 Z25; (绝对坐标编程) G0 U-22 W-18; (相对坐标编程) G0 X20 W-18; (混合坐标编程) G0 U-22 Z25; (混合坐标编程) 3.3 直线 X(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) 23 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: G01 X60 Z7 F500; (绝对值编程) G01 U20 W-25; (相对值编程) G 01 X60 W-25; (混合编程) G 01 U20 Z7; (混合编程) 24 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: 25 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。 圆弧方向:G02/ G03圆弧的方向定义,在前刀座坐标系和后 刀座坐 标系是相反的,见图 注意事项: ①.当I = 0或K = 0时,可以省略;但指令地址I、K或R必须 至少输入一个,否则系统产生报警; ②.I、K和R同时输入时,R有效,I、K无效; ③.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; ④.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; 26 ⑤.R指令时,可以是大于180°和小于180°圆弧,R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:从直径Φ45.25切削到Φ63.06的圆弧程序指令 程序: G02 X63.06 Z-20.0 R19.26 F300 ;或 G02 U17.81 W-20.0 R19.26 F300 ;或 G02 X63.06 Z-20.0 I17.68 K-6.37 ;或 G02 U17.81 W-20.0 I17.68 K-6.37 F300 G02/G03指令综合编程实例: 程序:O0001 27 N001 G0 X40 Z5; (快速定位) N002 M03 S200; (主轴开) N003 G01 X0 Z0 F900; (靠近工件) N005 G03 U24 W-24 R15; (切削R15圆弧段) N006 G02 X26 Z-31 R5; (切削R5圆弧段) N007 G01 Z-40; (切削ф26) N008 X40 Z5; (返回起点) N009 M30; (程序结束) 3.5 暂停指令G04 指令格式:G04 P__ ;或 G04 X__ ;或 G04 U__ ;或 G04; 指令功能:各轴运动停止,不改变当前的G指令模态和保持 的数据、状态,延时给定的时间后,再执行下一个 程序段。 指令说明:G04为非模态G指令; G04延时时间由指令字P__、X__或U__指定; P、 X、U指令范围为0.001~99999.999秒。 指令字P__、X__或U__指令值的时间单位,见下表 地址 P U X 单位 0.001 秒 秒 秒 注意事项 ①. 当P、X、U未输入时或P、X、U指定负值时,表示程 序段间准确停。 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.G04指令执行中,进行进给保持的操作,当前延时的 28 时间要执行完毕后方可暂停。 3.6 返回机械零点G28 指令格式:G28 X(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 29 速速度移动的,因此,其轨迹并不一定是直线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:G50 X(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: 30 用G50设置坐标系前用G50设置坐标系后 当执行指令段“G50 X100 Z150;”后,建立了如图所 示的工件坐标系,并将(X100 Z150)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:G90 X(U)__ Z(W)__ F__; (圆柱切削) G90 X(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:mm U: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; 31 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。 32 示例:毛坯Φ125×110 2、径向切削循环G94(略) 3、固定循环指令的注意事项 1)在固定循环指令中, X(U)、Z(W)、R一经执行, 在没有执行新的固定循环指令重新给定X(U),Z(W), R时,X(U),Z(W),R的指令值保持有效。如果执行 了除G04以外的非模态(00组)G指令或G00、G01、G02、 33 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: … N010 G90 X20.0 Z10.0 F400; 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 刀→再进刀的加工循环,自动完成工件毛坯的粗、精加工, 指令的起点和终点相同。 34 1、轴向粗车循环G71 指令格式:G71 U(Δd) R(e) F S T ⑴ G71 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw); ⑵ N(ns) .....; ........; ....F; (3) ....S; N(nf).... .; 指令意义:G71指令分为三个部分: ⑴:给定粗车时的切削量、退刀量和切削速度、主轴转 速、刀具功能的程序段; ⑵:给定定义精车轨迹的程序段区间、精车余量的程序 段; ⑶:定义精车轨迹的若干连续的程序段,执行G71时, 这些程序段仅用于计算粗车的轨迹,实际并未被执行。 系统根据精车轨迹、精车余量、进刀量、退刀量等数据 自动计算粗加工路线,沿与Z轴平行的方向切削,通过多次 进刀→切削→退刀的切削循环完成工件的粗加工。G71的起 点和终点相同。本指令适用于非成型毛坯(棒料)的成型粗 车。 相关定义: 精车轨迹:由指令的第⑶部分(ns~nf程序段)给出的 工件精加工轨迹,精加工轨迹的起 35 点(ns程序段的起点)与G71的起点、终点相同,简称A点; 精加工轨迹的第一段(ns程序段)只能是X轴的快速移动或 切削进给,ns程序段的终点简称B点;精加工轨迹的终点(nf 程序段的终点)简称C点。精车轨迹为A点→B点→C点。 粗车轮廓:精车轨迹按精车余量(Δu、Δw)偏移后的 轨迹,是执行G71形成的轨迹轮廓。 加工轨迹的A、B、C点经过偏移后对应粗车轮廓的A’、B’、 C’点,G71指令最终的连续切削轨迹为B’点→C’点。 Δd:粗车时X轴的切削量,取值范围0.001~99.999 (单位:mm,半径值),无符号,进刀方向由ns程序段的移 动方向决定。U(Δd)执行后,指令值Δd保持,并把数据 参数NO.051的值修改为Δd×1000(单位:0.001 mm)。未 输入U(Δd)时,以数据参数NO.051的值作为进刀量。 e:粗车时X轴的退刀量, 取值范围0.001~99.999(单 位:mm,半径值),无符号,退刀方向与进刀方向相反,R (e)执行后,指令值e保持,并把数据参数NO.052的值修改 为e×1000(单位:0.001 mm)。未输入R(e)时,以数据 参数NO.052的值作为退刀量。 ns:精车轨迹的第一个程序段的程序段号; nf:精 车轨迹的最后一个程序段的程序段号。 Δu:X轴的精加工余量,取值范围-99.999~99.999 (单位:mm,直径),有符号,粗车轮廓相对于精车轨迹的 X轴坐标偏移,即:A’点与A点X轴绝对坐标的差值。U(Δu) 未输入时,系统按Δu=0处理,即:粗车循环X轴不留精加工 余量。 Δw:Z轴的精加工余量,取值范围-99.999~99.999 (单位:mm),有符号,粗车轮廓相对于精车轨迹的Z轴坐 36 标偏移,即:A’点与A点Z轴绝对坐标的差值。W(Δw)未 输入时,系统按Δw=0处理,即:粗车循环Z轴不留精加工余 量。 F:切削进给速度;S:主轴转速;T:刀具号、刀具偏 置号。 M、S、T、F:可在第一个G71指令或第二个G71指令中,也 可在ns~nf程序中指定。在G71循环中, ns~nf间程序段号的M、S、T、F功能都无效,仅在有G70精 车循环的程序段中才有效。 指令执行过程: ① 从起点A点快速移动到A’点,X轴移动Δu、Z轴移动 Δw; 37 ② 从A’点X轴移动Δd(进刀),ns程序段是G0时按快 速移动速度进刀,ns程序段是G1时按G71的切削进给速度F 进刀,进刀方向与A点→B点的方向一致; ③ Z轴切削进给到粗车轮廓,进给方向与B点→C点Z轴坐 标变化一致; ④ X轴、Z轴按切削进给速度退刀e(45°直线),退刀 方向与各轴进刀方向相反; ⑤ Z轴以快速移动速度退回到与A’点Z轴绝对坐标相 同的位置; ⑥ 如果X轴再次进刀(Δd+e)后,移动的终点仍在A’点 →B’点的连线中间(未达到或超出B’点),X轴再次进刀 (Δd+e),然后执行③;如果X轴再次进刀(Δd+e)后,移动 的终点到达B’点或超出了A’点→B’点的连线,X轴进刀至 B’点,然后执行⑦; ⑦ 沿粗车轮廓从B’点切削进给至C’点; ⑧ 从C’点快速移动到A点,G71循环执行结束,程序跳 转到nf程序段的下一个程序段执行 指令说明: ● ns~nf 程序段必须紧跟在G71程序段后编写。如果在 G71程序段前编写,系统自动搜索到ns~nf程序段并执 行,执行完成后,按顺序执行nf 程序段的下一程序,因 此会引起重复执行ns~nf 程序段。 ● 执行G71时,ns~nf 程序段仅用于计算粗车轮廓,程 序段并未被执行。ns~nf 程序段中的F、S、T指令在执 行G71循环时无效,此时G71程序段的F、S、T指令有效; 执行G70精加工循环时,ns~nf程序段中的F、S、T指令 有效。 38 ● ns 程序段只能是不含Z(W)指令字的G00、G01指令, 否则报警。 ● 精车轨迹(ns~nf 程序段),X轴、Z轴的尺寸都必 须是单调变化(一直增大或一直减小)。 ● ns~nf程序段中,只能有G功能:G00、G01、G02、G03、 G04、G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令;不能 有子程序调用指令(如M98/M99)。 ● G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令在执行G71 循环中无效,执行G70精加工循环时有效。 ● 在G71指令执行过程中,可以停止自动运行并手动移 动,但要再次执行G71循环时,必须返回到手动移动前的 位置。如果不返回就继续执行,后面的运行轨迹将错位。 ● 执行进给保持、单程序段的操作,在运行完当前轨迹 的终点后程序暂停。 ● △d,△u都用同一地址U指定,其区分是根据该程序 段有无指定P,Q指令。 ● 在录入方式中不能执行G71指令,否则产生报警。 ● 在同一程序中需要多次使用复合循环指令时,ns~nf 不允许有相同程序段号。 39 示例: 程序:O0004; G00 X200 Z10 M3 S800; (主轴正转,转速800转/分) G71 U2 R1 F200; (每次切深4mm,退刀2mm,[直 径]) G71 P80 Q120 U1 W0.2 (对a---e粗车加工,余量X方 向0.5mm-半径,Z方向0.2mm) N80 G00 X40 S1200; G01 Z-30 F100 ; X60 W-30; →b→c→d→e程序段 W-20; N120 X100 W-10; G70 P80 Q120; M30; (定位) (a→b) (b→c) 精加工路线a (c→d) (d→e) (对a---e精车加工) (程序结束) 2、精加工循环G70 指令格式:G70 P(ns) Q(nf); 指令功能:刀具从起点位置沿着ns~nf程序段给出的工 件精加工轨迹进行精加工。在G71、G72或G73进行 粗加工后,用G70指令进行精车,单次完成精加工余 量的切削。G70循环结束时,刀具返回到起点并执 40 行G70程序段后的下一个程序段。 其中:ns:精车轨迹的第一个程序段的程序段号; nf:精车轨迹的最后一个程序段的程序段号; G70指令轨迹由ns~nf之间程序段的编程轨迹决定。ns、 nf在G70~G73程序段中的相对位置关系如下: ........ G71/G72/G73 ……; N (ns) ...... ........ ·F ·S 精加工路线程序段群 · N (nf)…… ... G70 P(ns) Q(nf); ... 指令说明: ● G70必须在ns~nf 程序段后编写。如果在ns~nf程 序段前编写,系统自动搜索到ns~nf程序段并执行,执行完 成后,按顺序执行nf 程序段的下一程序,因此会引起重复 执行ns~nf 程序段。 ● 执行G70精加工循环时,ns~nf 程序段中的F、S、T 指令有效。 ● G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令在执行G70 精加工循环时有效。 ● 在G70指令执行过程中,可以停止自动运行并手动移 动,但要再次执行G70循环时,必须返回到手动移动前的位 41 置。如果不返回就继续执行,后面的运行轨迹将错位。 ● 执行进给保持、单程序段的操作,在运行完当前轨 迹的终点后程序暂停。 ● 在录入方式中不能执行G70指令,否则产生报警。 ● 在同一程序中需要多次使用复合循环指令时,ns~ nf 不允许有相同程序段号。 3.10 螺纹切削指令 GSK980TD具有多种螺纹切削功能:连续螺纹切削指令 G32、变螺距螺纹切削指令G34、攻牙循环切削指令G33、螺 纹循环切削指令G92、螺纹多重循环切削指令G76。使用螺纹 切削功能机床必须安装主轴编码器。 1、直螺纹切削循环G92 指令格式:G92 X(U)_ Z(W)_ F_ J_ K_ L ; (公 制直螺纹切削循环) 指令功能:从切削起点开始,进行径向(X轴)进刀、轴 向(Z轴或X、Z轴同时)切削,实现等螺距的直螺 纹、锥螺纹切削循环。执行G92指令,在螺纹加工 未端有螺纹退尾过程:在距离螺纹切削终点固定长 度(称为螺纹的退尾长度)处,在Z轴继续进行螺 纹插补的同时,X轴沿退刀方向指数或线性(由参 数设置)加速退出,Z轴到达切削终点后,X轴再以 快速移动速度退刀。 指令说明:G92为模态G指令; 切削起点:螺纹插补的起始位置; 切削终点:螺 纹插补的结束位置; X:切削终点X轴绝对坐标,单位:mm; 42 U: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; F公制螺纹螺距,取值范围0.001~500 mm,F指令 值执行后保持,可省略输入; J:螺纹退尾时在短轴方向的移动量,取值范围 0~9999.999(单位:mm),不带方向(根据程序起 点位置自动确定退尾方向),模态参数,如果短 轴是X轴,则该值为半径指定,; K:螺纹退尾时在长轴方向的长度,取值范围 0~9999.999(单位:mm),。不带方向,模态参数, 如长轴是X轴,该值为半径指定; L:多头螺纹的头数,该值的范围是:1~99,模态 参数(省略L时默认为单头螺纹) G92指令可以分多次进刀完成一个螺纹的加工,但不能 实现2个连续螺纹的加工,G92指令螺纹螺距的定义与G32 一致,螺距是指主轴转一圈长轴的位移量(X轴位移量按 半径值)。 循环过程: ①X轴从起点快速移动到切削起点; ②从切削起点螺纹插补到切削终点; ③X轴以快速移动速度退刀(与① 方向相反),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。 43 注意事项:●省略J、K时,按NO.19号参数设定值退尾; ●省略J时,长轴方向按K退尾,短轴方向按NO.19号参数设 定值退尾; ●省略K时,按J=K退尾; ●J=0或J=0、K=0时,无退尾; ●J≠0,K=0时,按J=K退尾; ●J=0,K≠0时,无退尾; ●螺纹切削过程中执行进给保持操作后,系统仍进行螺纹切 削,螺纹切削完毕,显示“暂停”,程序运行暂停; ●螺纹切削过程中执行单程序段操作后,在返回起点后(一 次螺纹切削循环动作完成)运行停止; ●系统复位、急停或驱动报警时,螺纹切削减速停止。 44 示例:程序:O0012; M3 S300 G0 X150 Z50 T0101; (螺纹刀) G0 X65 Z5; (快速定位) G92 X58.7 Z-28 F3 J3 K1; (加工螺纹, 分4刀切削,第一次进刀1.3mm) X57.7 ; (第二次进刀1mm) X57; (第三次进刀0.7mm) X56.9; (第四次进刀0.1mm) M30; 第二篇:操作说明 第一章 操作方式和显示界面 45 1、状态指示 、 X、Z轴回零结束指示灯; 单段运行指示灯 ; 机床锁指示灯; 空运行指示灯; 快速指示灯; 程序段选跳指示灯; 2、编辑键盘、 辅助功能锁指示灯。 复位键——CNC复位,进给、输出停止等; 输入; 地址键——地址 复按键,在两者间切换; 地址键——双地址键,反 符号键——双地址键,反复按键,在两者间切换; 输入; 数字键——数字 小数点——小数点输入; 输入键——参数、补偿量等数据输入的确定; 输出键——启动通讯输出; 46 转换键——信息、显示的切换; 删除( 编辑键——编辑时程序、字段等的插入、修改、 为复合键,反复按键,在两功能间切换); EOB键——程序段结束符的输入; 光标移动键——控制光标移动; 翻页键——同一显示界面下页面的切换; 3、显示菜单 、 进入位置界面。位置界面有相对坐标、绝对坐标、综合 坐标、坐标&程序等四个页面; 进入程序界面。程序界面有程序内容、程序目录、程序 状态三个页面 ; 进入刀补界面、宏变量界面(反复按键可在两界面间转 换)。刀补界面可显示刀具偏值;宏变量界面显示CNC宏变 量; 进入报警界面。报警界面有CNC报警、PLC报警两个页面 进入设置界面、图形界面(反复按键可在两界面间转 换)。设置界面有开关设置、数据备份、权限设置;图形界 面有图形设置、图形显示两页面 进入状态参数、数据参数、螺补参数界面(反复按键可 在各界面间转换) 进入诊断界面、PLC状态、PLC数据、机床软面板、版本 信息界面(反复按键可在各界面间转换); 47 4、机床面板 进给保持键——程序、MDI 指令运行暂停。自动方式、 录入方式。 循环启动键——程序、MDI 指令运行启动。自动方式、 录入方式。 进给倍率键 ;快速倍率键; 主轴倍率键—— 进给倍率键:进给速度的调整。自动方式、录入方式、编辑 方式、机械回零、手轮方式、 单步方式、手动方式、程序 回 零。 快速倍率键:快速移动速度的调整。自动方式、录入方式机 械回 零、手动方式、程序回零。 主轴倍率键:主轴速度调整。自动方式、录入方式、编辑 方 式、机械回零、手轮方式、 单步方式、手动方式、程序 回 零。 手动换刀键——手动换刀。机械回零、手轮方式、单步 方式、手动方式、程序回零。 点动开关键(润滑开关键)——主轴点动状态开/关(机 床润滑开/关)。机械回零、手轮方式、单步 方式、手动方 式、程序回零 冷却液开关键——冷却液开/关。自动方式、录入方式、 编辑 方式、机械回零、手轮方式、 单步方式、手动方式、 程序 回零 48 主轴控制键——主轴正转 主轴停止 主轴反 转。机械回零、手轮方式、单步 方式、手动方式、程序回 零。 快速开关——快速速度/进给速度切换。自动方式、录入 方式、机械 回零、手动方式、程序回零 手动进给键——手动、单步操 作方式X、Y、Z轴正向/负向移动。机械回零、单步方式、手 动方式、程序回零。 手轮控制轴选择键——手轮操作方式X、Y、Z轴 选择。手轮方式。 手轮/单步增量选择与快速倍率选择键——手轮 每格移动0.001/0.01/0.1 mm 单步每步移动0.001/0.01/0.1 mm。自动方式、录入方式、 机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。 单段开关——程序单段运行/连续运行状态切换,单段 有效时单段运行指示灯亮。自动方式、录入方式。 程序段选跳开关——程序段首标有“/”号的程序段是否 跳过状态切换,程序段选跳开关打开时,跳段指示灯亮。自 动方式、录入方式。 机床锁住开关——机床锁住时机床锁住指示灯亮,X、Z 轴输出无效。自动方式、录入方式、编辑方式、机械回零、 手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。 辅助功能锁住开关——辅助功能锁住时辅助功能锁住 指示灯亮,M、S、T功能输出无效。自动方式、录入方式。 49 空运行开关——空运行有效时空运行指示灯点亮,加工 程序/MDI指令段空运行。自动方式、录入方式。 编辑方式选择键——进入编辑操作方式。自动方式、录 入方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序 回零。 自动方式选择键——进入自动操作方式。录入方式、编 辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序 回零。 录入方式选择键——进入录入(MDI)操作方式。自动 方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方 式、程序回零。 机械回零方式选择键——进入机械回零操作方式。自动 方式、录入方式、编辑方式、手轮方式、单步方式、手动方 式、程序回零。 单步/手轮方式选择键——进入单步或手轮操作方式 (两种操作方式由参数选择其一)。自动方式、录入方式、 编辑方式、机械回零、手动方式、程序回零 手动方式选择键——进入手动操作方式。自动方式、录 入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、程序 回零。 程序回零方式选择键——进入程序回零操作方式。自动 方式、录入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方 式、手动方式 1.2 :操作方式概述 50 GSK980TD有编辑、自动、录入、机械回零、单步/手轮、 手动、程序回零等七种操作方式。 1、.编辑操作方式 :在编辑操作方式下,可以进行加工程 序的建立、删除和修改等操作。 2、.自动操作方式:在自动操作方式下,自动运行程序。 3、.录入操作方式 :在录入操作方式下,可进行参数的输 入以及指令段的输入和执行。 4、机械回零操作方式 :在机械回零操作方式下,可分别执 行X、Z轴回机械零点操作。 5、手轮/单步操作方式 :在单步/手轮进给方式中,CNC按 选定的增量进行移动。 6、手动操作方式: 在手动操作方式下,可进行手动进给、 手动快速、进给倍率调整、快速倍率调整及主轴启停、冷 却液开关、润滑液开关、主轴点动、手动换刀等操作。 7、程序回零操作方式: 在程序回零操作方式下,可分别执 行X、Z轴回程序零点操作。 1.3 显示界面 GSK980TD有位置界面、程序界面、刀补、报警、设置、 参数、诊断等7个界面,每个界面下有多个显示页面。各界 面(页面)与操作方式独立。 1、 位置界面 有四个页面,可通过 键或 键查看。 1) 绝对坐标显示页面 :显示的X、Z坐标值为刀具在当前 工件坐标系中的绝对位置,CNC上电时X、Z坐标保持,工 件坐标系由G50指定。 2) 相对坐标显示页面: 显示的U、W坐标值为当前位置相对 51 于相对参考点的坐标,CNC上电时U、W坐标保持。U、W 坐标可随时清零。U、W坐标清零后,当前点为相对参考点。 3) 综合坐标显示页面 :在综合位置页面中,同时显示相对 坐标、绝对坐标、机床坐标、余移动量(余移动量只在自动 及录入方式下显示)。 机床坐标的显示值为当前位置在机 床坐标系中的坐标值,机床坐标系是通过回机械零点建立 的。 4) 坐标&程序显示页面 52 2、程序界面 有三个页面,通过 键、 键查看。在编辑操作方式 下只有程序内容页面,通过 键、 键显示当前程序的 所有程序段内容。 1) 程序内容页面: 在程序内容页面中,显示包括当前程序段 在内的程序内容。在编辑操作方式下按 键、 键向 前、向后查看程序内容。 2) 程序状态页面:在程序状态页面中,显示当前G、M、S、 T、F的指令状态,在自动和录入操作方式下显示当前程序 段的内容。 3) 程序目录页面 :程序目录页面显示的内容: (a) 软件版本号 (b) 零件程序数 (c) 存储 量容量 (d) 程序目录 53 3、 刀补 界面 刀补 键为一复合键,从其它显示页面按一次 键进入刀 补界面,再按 键进入宏变量界面。 刀补界面共有5个刀具偏置显示页面,共有33个偏置号 (No.000~No.032)供用户使用,通过 各页面, 显示页面如图: 键、 键显示 4、 报警界面 有两个页面,通过 键、 键查看。 1) PLC报警:显示CNC报警的个数、PLC报警的个数, 及当前PLC的报警号,可同时显示24个PLC的报警号,移 动光标查看各报警号对应的详细信息。若当前同时有两个 报警,页面显示如下: 54 2)CNC报警:显示CNC报警的个数、PLC报警的个数, 及当前CNC的报警号,可同时显 示24个CNC的报警号,移动光标查看各报警号对应的详 细信息。 3)报警的清除:若同时发生多个报警后,每次只能清除 1个光标所指处的报警(在报警界面, 也可通过同时按 键和 键清除所有报警)。 5、设置界面 55 有三个页面,通过 键、 键查看。 1)开关设置:显示参数、程序、自动序号的开、关状态。 参数开关:参数开关打开时,可以修改参数;关闭时, 禁止修改参数。 程序开关:程序开关打开时,可以编辑程序;关闭时, 禁止编辑程序。 自动序号:自动序号开关打开时,编辑程序时自动生 成程序段号;自动序号开关关闭时,程序 段号不会自动生成,需要时须手动输入。 2)图形页面 图形界面中有图形设置、图形显示两个页面,通过 键 查看。 键、 ①:图形参数的设置方法 ㈠、在录入操作方式下,按 键、 键移动光标到需 56 要设定的参数上; ㈡、键入相应的数值; ㈢、按 键, 完成设置。 ②:图形参数的意义 ㈠、坐标系的设置:根据前、后刀座坐标系等的不同, GSK980TD可显示8种图形轨迹;㈡、缩放比例:设定绘图 的比例。 ㈢、图形中心:设定工件坐标系下LCD中心对应 的工件坐标值。 ㈣、最大最小值:当对轴最大、最小值作 了设定之后,CNC会自动对缩放比例,图形中心值自动设定。 X最大值:加工程序中X轴最大值(单位:mm) ;X最小值: 加工程序中X轴最小值(单位:mm) ;Z最大值:加工程 序中Z轴最大值(单位:mm) ;Z最小值:加工程序中Z轴 最小值(单位:mm) ; ③:图形轨迹的放大、缩小 在图形显示页面,可通过编辑键盘上的 、 键进行图 形轨迹的实时放大、缩小。 每按一次 键,图形轨迹放 大 倍;每按一次键,图形轨迹缩小 倍。 ④:图形轨迹显示的开始、停止与清除 :在图形显示页面, 按一次 键,开始作图,“*”号移至S前;按一次 键, 停止作图,“*”号移至T前;按一次 键,清除当前的图 形轨迹。 第二章 手动操作 按 键进入手动操作方式,手动操作方式下可进行手动 进给、主轴控制、倍率修调、换刀等操作 2.1 手动进给: 按住进给轴及方向选择键 57 中的 或 X轴方向键可 使X轴向负向或正向进给,松开按键时轴运动停止;按下 或 Z轴方向键可使Z轴向负向或正向进给,松开按键时轴 运动停止;用户也可同时按住X、Z轴的方向选择键实现2个 轴的同时运动。进给倍率实时修调有效。 当进行手动进给 时,按下键 ,使状态指示区的快速指示灯灭,快速移动 无效,以手动速度进给。 手动进给时,可按 中的 或 修改手动进给倍 率。在手动快速移动时,可按 中的 或 修改手动 快速移动倍率(也可按 、 、 键修改快速倍率,其 对应的快速倍率分别是Fo,50%,100%。)快速倍率选择在下 列情况有效: G00快速移动 (2) 固定循环中的快速移动 (3) G28 时的快速移动 (4) 手动快速移动 2.2 主轴控制 手动操作方式下,按 键,主轴正转;按 键,主 轴停止;按 键,主轴反转。 手动操作方式下,当选择 模拟电压输出控制主轴速度时,可修调主轴速度。 按主轴倍率键 中的 或 键,修调主轴倍率改变主 58 轴速度,可实现主轴倍率50%~120%共8级实时调节。 2.3 手动换刀 手动操作方式下,按此键,手动相对换刀(若当前为第 1把刀具,按此键后,刀具换至第2把;若当前为第4把刀具, 按此键后,刀具换至第1把)。 2.4 其他手动操作 主轴点动、冷却液控制、润滑控制略。 第三章 手轮操作 3.1 手轮进给 按键 进入手轮操作方式,此时显示页面如下 手轮外形 1、按 、 或 键,选择移动增量,改变不同的移动 速度。 2、 移动轴及方向的选择 在手轮操作方式下,按 或 59 键选择相应的轴。 如按键手轮进给方向由手轮旋转方向决定。一般情况下, 手轮顺时针为正向进给,逆时针为负向进给。如果有时手轮 顺时针为负向进给,逆时针为正向进给,可交换手轮端A、B 信号。 手轮操作方式下还可进行其他如:主轴控制、冷却液控 制、润滑控制等其他功能。 第四章 录入操作 在录入操作方式下,可进行参数的设置、指令字的输入 以及指令字的执行 4.1 指令字的输入 选择录入操作方式,进入程序状态页面,输入一个程序 段G50 X50 Z100,操作步骤如下: 1、按 键进入录入操作方式; 2、按 键(必要时再按 键或 键)进入程序状态页 面: 3、依次键入地址键 、数字键 、 及 键;页面 显示如下: 4、依次键入地址键 、数字键 、 、 及键 ; 5、依次键入地址键 、数字键 、 及 键; 执行完上述操作后页面显示如下 60 4.2 指令字的执行 指令字输入后,按 键执行MDI指令字。运行过程中可 按 键、 键以及急停按钮使MDI指令字停止运行。 若 字段输入过程中有错,可按 键清除所有内容,再重新输 入正确的数据。 第五章 程序编辑与管理 在编辑操作方式下,可建立、选择、修改、复制、删除 程序,也可实现CNC与CNC、CNC与PC机的双向通讯。 5.1 程序的建立 1、 程序段号的生成 程序中,可编入程序段号,也可不编入程序段号,当开 关设置页面“自动序号”开关处于开状态时,CNC自动生成程 序段号,编辑时,按 键自动生成下一程序段的程序段。 2、 程序内容的输入 ①、 按 键进入编辑操作方式; ②、 按 键进入程 序界面,按 或 键选择程序内容显示页面。 ③、依次键入地址键 、数字键 、 、 、 (以 61 建立O0001程序为例) ④、按 键,建立新程序。 ⑤、按照编制好的零件程序逐个输入,每输入一个字符,在 屏幕上立即给予显示输入的字符(复合键的处理是反复按此 复合键,实现交替输入),一个程序段输入完毕,按 键 结束。 ⑥、按步骤5的方法可完成程序其它程序段的输入。 3、 字符的检索 :扫描、查找、回程序开头的方法 62 1)、 扫描法:光标逐个字符扫描 按 键进入编辑操作方式,按 键选择程序内容显示页 面。 ① 按 键,光标上移一行; ② 按 键,光标下移一 行③ 按 键,光标右移一列; ④按 键,光标左移一 列⑤ 按 键,向上翻页,光标移至上一页第一行第一列; 若向上翻页到程序内容首页,则光标移至第二行第一列; ⑥ 按 键,向下翻页,光标移至下一页第一行第一列;若已 是程序内容最后一页,则光标移至程序最后一行的第一列。 2)、 回程序开头的方法 在编辑操作方式、程序显示页面中,按 序开头; 4、字符的插入 操作方法步骤如下: 键,光标回到程 1)选择编辑操作方式,程序内容显示页面; 2)按 键进入插入状态(光标为一下划线)输入插入的字符(如上图页面中,G2前插入G98指令, 输入 、 、 、 ),显示页面如下; 63 5、字符的删除 操作方法步骤如下: 1)选择编辑操作方式,程序内容显示页面; 2)按 键删除光标处的前一字符;按 键删除光标 所在处的字符。 6、 字符的修改 1)插入修改法:先按本篇所述的方法删除修改的字符, 然后插入要修改的字符。 2)直接修改法:①选择编辑操作方式,进入程序内容 显示页面; ②按 键进入修改状态(光标为一 矩形反显框),页面如下; ③ 输入修改后的字符(如上图页面 中,将X100修改成U898,输入 、 、 、 显示页面如下; ), 5.2 程序的删除 64 单个程序的删除 操作步骤如下: 1、选择编辑操作方式,进入程序显示页面; 2、依次键入地址键 ,数字键 、 、 、 (以 O0001程序为例); 3、 按 键,O0001程序被删除。 5.3 程序的选择 当CNC中已存有多个程序时,可以通过以下三种方法选择 程序。 1、 检索法 :1)选择编辑或自动操作方式; 2)按 键, 并进入程序内容显示画面; 3)按地址 键,键入程序号; 4)按 或 键,在显示画面上显示检索到的程序,若 程序不存在,CNC出现报警 2、 光标确认法 :1)选择自动操作方式(必须处于非运行 状态); 2)按 键,进入程序目录显示页面; 3)将光 标移动到待选择的程序名上选中;4)按 键。 5.4 程序的改名 1、选择编辑操作方式,进入程序内容显示页面; 2、按地 址 键,键入新程序名; 3、按 键。 第六章 自动操作 6.1 自动运行的启动 首先按前述方法选择好要运行的程序 65 1、 按 键选择自动操作方式; 2、 按 键启动程序,程序自动运行。 注:程序的运行是从光标的所在行开始的,所以在按下 键运行之前应先检查一下光标是否在需要运行的程序段上, 若要从起始行开始而此时光标不在此行。 6.2 自动运行的停止 1、指令停止(M00) 含有M00的程序段执行后,停止自动运行,模态功能、状 态全部被保存起来。按面板 续执行。 2、按相关键停止 键或外接运行键后,程序继 自动运行中按 键或外接暂停键后, 机床呈下列状态: (1)机床进给减速停止; (2)在执行暂停指令(G04指令) 时,执行完G04之后才暂停; (3)模态功能、状态被保存; (4)按 键后,程序继续执行。 3、按复位键 4、按急停按钮 5、转换操作方式 在自动运行过程中转换为机械回零、手轮/单步、手动、 程序回零方式时,当前程序段立即“暂停”;在自动运行过程 中转换为编辑、录入方式时,在运行完当前的程序段后才显 示“暂停”。 6.3 从任意段自动运行 66 1、 按 键进入编辑操作方式,按 键进 入程序界面,按 键或 键选择程序内容 页面; 2、 将光标移至准备开始运行的程序段处(如从第四 行开始运行,移动光标至第四行开头); 3、 如当前光标所在程序段的模态(G、M、T、F指 令)缺省,并与运行该程序段的模态不一致,必须执 行相应的模态功能后方可继续下一步骤; 4、 按 键进入自动操作方式,按 键启动程序运行。 6.4 运行时的状态 1、单段运行 首次执行程序时,为防止编程错误出现意外,可选择单 段运行。 按 键使状态指示区中的单段运行指示灯亮, 表示选择单段运行功能;单段运行时,执行完当前程序段后, CNC停止运行;继续执行下一个程序段时,需再次按 键, 如此反复直至程序运行完毕。 2、 空运行 自动运行程序前,为了防止编程错误出现意外,可以选 择空运行状态进行程序的校验。 自动操作方式下,空运行开关打开的方法如下: 按 键 使状态指示区中的空运行指示灯亮,表示进入空运行状态; 空运行状态下,机床进给、辅助功能有效(如果机床锁住、 辅助锁住开关处于关状态),也就是说,空运行开关的状态 67 对机床进给、辅助功能的执行没有任何影响,程序中指定的 速度无效,CNC以下表中的速度运动。 3、机床锁住运行 自动操作方式下,机床锁住开关打开的方法如下: 按 键使状态指示区中机床锁住运行指示灯亮,表示进 入机床锁住运行状态; 机床锁住运行常与辅助功能锁住功 能一起用于程序校验。机床锁住运行时: ⑴、机床拖板不移动,位置界面下的综合坐标页面中的 “机床坐标”不改变,相对坐标、绝对坐标和余移动 量显示不断刷新,与机床锁住开关处于关状态时一样; ⑵、M、S、T指令能够正常执行。 4 辅助功能锁住运行 按 键使状态指示区中的辅助功能锁住运行指示灯 亮,表示进入辅助功能锁住运行,此时M、S、T指令不执行, 机床拖板移动。通常与机床锁住功能一起用于程序校验。 第七章 回零操作 7.1 程序零点 当零件装夹到机床上后,根据刀具与工件的相对位置用 G50指令设置刀具当前位置的绝对坐标,就在CNC中建立了工 件坐标系。刀具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。程序回零的操作步骤 : 68 1、按 键进入程序回零操作方式,显示页面的最下行显 示“程序回零”字样;2、 按 或 键,选择回X或Z轴程 序零点; 3、 机床轴沿着程序零点方向移动,回到程序零 点后,轴停止移动,回零结束指示灯亮。 7.2 机械回零 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零点(或机械参考 点),机械零点由安装机床上的零点开关或回零开关决定, 通常零点开关或回零开关安装在X轴和Z轴正方向的最大行 程处。 1、按 键,进入机械回零操作方式,显示页面的最下行 显示“机械回零”字样;2、按 或 键,选择回X或Z轴机 械零点; 3、 机床沿着机械零点方向移动,经过减速信号、 零点信号检测后回到机械零点,此时轴停止移动,页面中的 [X]、[Z]或[U]、[W]闪烁,回零结束指示灯亮。 注1:如果数控机床未安装机械零点,不得使用机械回零操 作; 注2:回零结束指示灯在下列情况下熄灭: 1)从零点移出; 2)CNC断电; 注3:进行回机械零点操作后,CNC取消刀具长度补偿; 第八章 刀具偏置与对刀 为简化编程,允许在编程时不考虑刀具的实际位置, GSK980TD提供了定点对刀、试切对刀及回机械零点对刀三种 69 对刀方法,通过对刀操作来获得刀具偏置数据。 8.1 定点对刀 操作步骤如下: 1、首先确定X、Z向的刀补值是否为零,如果不为零,必 须把所有刀具号的刀补值清零; 2、使刀具中的偏置号为00(如T0100,T0300); 3、选择任意一把刀(一般是加工中的第一把刀,此刀将 作为基准刀) 4、将基准刀的刀尖定位到某点(对刀点),如图A; 5、在录入操作方式、程序状态页面下用G50 X__ Z__指 令设定工件坐标系; 6、使相对坐标(U,W)的坐标值清零; 7、移动刀具到安全位置后,选择另外一把刀具,并移动 到对刀点,如图B; 8、按 键,按 键、 的刀具偏置号; 键移动光标选择该刀对应 9、按地址 键,再按 键,X向刀具偏置值被设置到 相应的偏置号中; 70 10、按地址 键、再按 键,Z向刀具偏置值被设置 到相应的偏置号中; 11、重复步骤7~10,可对其它刀具进行对刀。 8.2 试切对刀 (此种对刀方法不常用) 试切对刀方法是否有效,取决于CNC参数No.012的 Bit5位的设定。 作步骤如下(以工件端面建立工 件坐标系): 1、选择任意一把刀,使刀具沿A表面切削; 2、在Z轴不动的情况下沿X轴退出刀具,并且停止主轴旋 转; 3、按 键进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择该刀具对应的偏置号; 4、依次键入地址 键、数字 键及 键; 5、使刀具沿B表面切削; 6、在X轴不动的情况下,沿Z轴退出刀具,并且停止主轴 旋转; 7、测量直径α(假定α=15); 8、按 键进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择该刀具对应的偏置号; 9、依次键入地址 键、数字键 、 及 键; 10、移动刀具至安全换刀位置,换另一把刀; 71 11、使刀具沿A1表面切削; 12、在Z轴不动的情况下沿X轴退出刀具,并且停止主轴 旋转; 13、测量A1表面与工件坐标系原点之间的距离βˊ(假 定βˊ= 1); 14、按 键进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择该刀具对应的偏置号; 15、依次按地址 键、符号 键、数字键 及 键; 16、使刀具沿B1表面切削; 17、在X轴不动的情况下,沿Z轴退出刀具,并且停止主 轴旋转; 18、测量距离αˊ(假定αˊ=10); 19、按 键进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择该刀具对应的偏置号; 20、依次键入地址 键、数字键 、 及 键; 21、其他刀具对刀方法重复步骤10~20。 注:此对刀方法的刀补值有可能很大,因此CNC必须设置为 以坐标偏移方式执行刀补(CNC参数NO.003的BIT4位设置 为1),并且,第一个程序段用T指令执行刀具长度补偿或 程序的第一个移动指令程序段包含执行刀具长度补偿的T指 令。 72 8.3 回机械零点对刀 用此对刀方法不存在基准刀非基准刀问题,在刀具磨损 或调整任何一把刀时,只要对此刀进行重新对刀即可。对刀 前回一次机械零点。断电后上电只要回一次机械零点后即可 继续加工,操作简单方便。 操作步骤如下(以工件端面建立工件坐标系): 1、按 键进入机械回零操作方式,使两轴回机械零点; 2、选择任意一把刀,使刀具中的偏置号为00(如T0100, T0300) 3、使刀具沿A表面切削; 4、在Z轴不动的情况下,沿X退出刀具,并且停止主轴旋转; 5、按 进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择某一偏置号; 6、依次按地址 键、数字 键及 键,Z轴偏置值被 设定; 7、使刀具沿B表面切削; 8、在X轴不动的情况下,沿Z退出刀具,并且停止主轴旋转; 9、测量距离α(假定α=15); 10、按 进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择偏置号; 11、依次键入地址 键、数字键 、 及 键,X轴刀具偏置值被设定; 12、移动刀具至安全换刀位置; 73 13、换另一把刀,使刀具中的偏置号为00(如T0100,T0300); 14、使刀具沿A1表面切削; 15、在Z轴不动的情况下沿X轴退出刀具,并且停止主轴旋转; 测量A1表面与工件坐标系原点之间的距离β1(假定β1 =1); 16、按 进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择某一偏置号; 17、依次按地址 键、符号键 、数字键 及 键, Z轴刀具偏置值被设定; 18、使刀具沿B1表面切削; 19、在X轴不动的情况下,沿Z退出刀具,并且停止主轴旋转; 20、测量距离α1(假定α1=10); 21、按 进入偏置界面,选择刀具偏置页面,按 键、 键移动光标选择偏置号; 22、依次键入地址 键、数字键 、 及 刀具偏置值被设定; 23、移动刀具至安全换刀位置; 24、重复步骤15~23,即可完成所有刀的对刀。 键,X轴 注1:机床必须安装机械零点开关才能进行回机械零点对 刀操作。 注2:回机械零点对刀后,不能执行G50指令设定工件坐 标系。 注3: CNC必须设置为以坐标偏移方式执行刀补(CNC参 数NO.003的BIT4位设置为1),而且,第一个程序段 74 用T指令执行刀具长度补偿或程序的第一个移动指令 程序段包含执行刀具长度补偿的T指令。 8.4 刀具偏置值的修改 按 键进入偏置界面,通过 000~No.032偏置号。 1、绝对值输入 键、 键分别显示No. ⑴、按 键进入刀具偏置页面,按 键、 键选择需要的页面; ⑵、按 键、 键顺次移动光标至要 输入的刀具偏置号的位置。 ⑶、按地址键 或 后,输入数字 (可以 输入小数点); ⑷、按 键后,CNC自动计算刀具偏置量,并在页面上 显示出来。 2、增量值输入 ①、将光标移到要变更的刀具偏置号的位置; ②、如要改变 X 轴的刀具偏置值,键入U;对于Z 轴, 键入W; ③、键入增量值; ④、按 ,把现在的刀具偏置值与键入的增量值相加, 其结果作为新的刀具偏置值显示出来。 示例:已设定的X轴的刀具偏置值为 5.678 ;用键盘 输入增量 U 1.5 ; 75 则新设定的 X 轴的刀具偏置值为 7.178(=5.678+1.5) 3、刀具偏置值清零 把光标移到要清零的补偿号的位置。 方法一:如果要把X 轴的刀具偏置值清零,则按 键,再 按 键,X轴的刀具偏置值被清零; 如果要把Z 轴的刀具 偏置值清零,则按 被清零; 键,再按 键,Z轴的刀具偏置值 方法二:如果X向当前刀具偏置值为α,输入U-α、再按 键, 则X轴的刀具偏置值为零; 如果Z向当前刀具偏置值为β,输入W-β、再按 。

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