联系电话

广州数控车床编程自学手册pdf

更新时间:2020-06-22 03:07  

  1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

  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 插补功能: X、Z二轴直线、圆弧插补 制 位置指令范围: -9999.999 ~9999.999mm;最小指令 单位: 0.001mm 1 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、 G G72、G73、G74、G75、G76、G90、G92、G94、G96、 指令 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 螺纹加 可设定,高速退尾处理;螺纹螺距: 0.001 ~500mm或 工 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 精度 螺距误差补偿: X、Z轴各 255个补偿点,每点补偿量: 补偿 ±0.255mm3补偿倍率 2 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 M 其它 M□□指令由 PLC程序定义、处理 指令 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 T 由PLC程序实现。使用排刀时,刀位数设为 1,PLC不 指令 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 主轴转 S1、S2、S3、S4的输出 速 转速模拟电压控制模式: S指令给定主轴每分钟转速 控制 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 2 μs ,第1级程序刷新周期 8ms,可 PLC 提供梯形图编辑软件, PLC程序通讯下载 功能 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 显示器:3203 240点阵、5.7 ”单色液晶显示器 (LCD), 显示界 CCFL背光 面 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 程序编 调用,子程序四重嵌套 辑 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 通讯 统软件、 PLC程序串行口下载升级 脉冲 +方向信号输入的 DA98系列数字式交流伺服驱动 适配驱 装置 动 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 或尾端。工件坐标系一旦建立便一直有效, 直到被新的工件 6 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, X OZ 为X坐标轴在工件首端的工件坐标系, 1 1 1 X OZ 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 2 2 2 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X OZ 坐标系中的坐标为 (x ,z ) ; 1 1 1 1 1 A点在X OZ 坐标系中的坐标为 (x ,z ) ; 2 2 2 2 2 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 7 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. ; 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.; 8 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 写零件程序(简称程序)。 程序示例: O0001 ; ( N0005 G0 X100 Z50 ; ( N0010 M12 ; ( N0015 T0101 ; ( 换 1 号刀执行 1 号刀偏) N0020 M3 S600; ( 启动主轴,置主 轴转速 600 转/分钟) N0025 M8 ( 开冷却液) N0030 G1 X50 Z0 F600; ( 以 600mm/min 速度 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) 9 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 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 10 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 11 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 2.1 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 12 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 13 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 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 15 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 16 图为移动方式执行刀具偏臵时建立、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 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: F = F 3 S 其中:F :每分钟的进给量 (mm/min); m r m F :每转进给量( mm/r);取值范围 : G98 为 1~8000毫米/ r 分钟; G99 为0.001 ~500毫米/ 转。 17 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 3 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) 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, 18 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 直线插补 圆弧插补(逆 G02 时针) 模态 G指令 圆弧插补(顺 G03 01 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 G65 宏指令 00 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 封闭切削循环 19 轴向切槽多重 G74 循环 径向切槽多重 G75 循环 多重螺纹切削 G76 循环 G96 恒线 恒线速关 初态 G指令 G98 每分进给 初态 G指令 03 G99 每转进给 模态 G指令 取消刀尖半径 G40 初态 G指令 补偿 刀尖半径左补 G41 04 偿 模态 G指令 刀尖半径右补 G42 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。 20 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; 示 例2: O0002; G0 X50 Z5; (快速移动至X50 Z5) G04 X4; (延时4秒) G04X5; (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) 21 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

  请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。用户名:验证码:匿名?发表评论

联系我们

AG永乐国际 - 首页

地址:威海市崮山镇壁子村公交站点南

联系人:李小姐 

座机:0631-5965991
传真:0631-5965991