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文檔簡介
1、廣州數控980TD編程操作說明書第一篇 編程說明第一章:編程基礎1.1 GSK980TD簡介 廣州數控研制的新一代普及型車床CNC GSK980TD是GSK980TA的升級產品,采用了32位高性能CPU和超大規模可編程器件FPGA,運用實時多任務控制技術和硬件插補技術,實現m級精度運動控制和PLC邏輯控制。 技術規格一覽表 運動控制 控制軸:2軸(X、Z);同時控制軸(插補軸):2軸(X、Z) 插補功能:X、Z二軸直線、圓弧插補 位置指令范圍:-9999.9999999.999mm;最小指令單位:0.001mm 電子齒輪:指令倍乘系數1255,指令分頻系數1255 快速移動速度:最高16000
2、mm/分鐘(可選配30000mm/分鐘) 快速倍率:F0、25%、50%、100%四級實時調節 切削進給速度:最高8000mm/分鐘(可選配15000mm/分鐘)或500mm/轉(每轉進給) 進給倍率:0150%十六級實時調節 手動進給速度:01260mm/分鐘十六級實時調節 手輪進給:0.001、0.01、0.1mm三檔 加減速:快速移動采用S型加減速,切削進給采用指數型加減速 指令 28種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、G9
3、6、G97、G98、G99,宏指令G65可完成27種算術、邏輯運算及跳轉 螺紋加工 攻絲功能;單頭/多頭公英制直螺紋、錐螺紋、端面螺紋;變螺距螺紋。螺紋退尾長度、角度和速度特性可設定,高速退尾處理;螺紋螺距:0.001500mm或0.0625400牙/英寸 主軸編碼器:編碼器線數可設定(1005000p/r) 編碼器與主軸的傳動比:(1255):(1255) 精度 補償 反向間隙補償:(X、Z軸)02.000mm 螺距誤差補償:X、Z軸各255個補償點,每點補償量:±0.255mm×補償倍率 刀具補償:32組刀具長度補償、刀尖半徑補償(補償方式C) 對刀方式:定點對刀、試切
4、對刀 刀補執行方式:移動刀具執行刀補、坐標偏移執行刀補 M 指令 特殊M指令(不可重定義):M02、M30、M98、M99、M9000M9999 其它M指令由PLC程序定義、處理 標準PLC程序已定義的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個刀位(T01T32),換刀控制時序由PLC程序實現。使用排刀時,刀位數設為1,PLC不進行換刀控制。標準PLC程序適配28工位電動刀架,正轉選刀、反轉鎖緊。主軸轉速 控制 轉速開關量控制模式:S指令由PLC程序定義、處理,標準PLC程序S1、
5、S2、S3、S4直接輸出,S0關閉S1、S2、S3、S4的輸出 轉速模擬電壓控制模式:S指令給定主軸每分鐘轉速或切削線速度(恒線速控制),輸出010V電壓給主軸變頻器,主軸無級變速,支持四檔主軸機械檔位 PLC 功能 9種基本指令、23種功能指令,二級PLC程序,最多5000步,每步處理時間2s,第1級程序刷新周期8ms,可提供梯形圖編輯軟件,PLC程序通訊下載 集成機床面板:41點輸入(按鍵)、42點輸出(LED) 基本I/O:16點輸入/16點輸出(可選配擴展I/O:16點輸入/16點輸出) 顯示界面 顯示器:320×240點陣、5.7”單色液晶顯示器(LCD),CCFL背光 顯
6、示方式:中文或英文界面由參數設置,可顯示加工軌跡圖形 程序編輯 程序容量:6144KB、最多384個程序,支持用戶宏程序調用,子程序四重嵌套 編輯方式:全屏幕編輯,支持相對坐標、絕對坐標和混合坐標編程 通訊 CNC與PC機、CNC與CNC雙向傳送程序、參數,支持系統軟件、PLC程序串行口下載升級 適配驅動 脈沖+方向信號輸入的DA98系列數字式交流伺服驅動裝置 1.2 機床數控系統和數控機床 數控機床是由機床數控系統(Numerical Control Systems of machine tools)、機械、電氣控制、液壓、氣動、潤滑、冷卻等子系統(部件)構成的機電一體化產品,機床數控系統是
7、數控機床的控制核心。機控系統由控制裝置(Computer Numerical Controler簡稱CNC)、伺服(或步進)電機驅動單元、伺服(或步進)電機等構成。 數控機床的工作原理:根據加工工藝要求編寫加工程序(以下簡稱程序)并輸入CNC,CNC加工程序向伺服(或步進)電機驅動單元發出運動控制指令,伺服(或步進)電機通過機械傳動構完成機床的進給運程序中的主軸起停、刀具選擇、冷卻、潤滑等邏輯控制指令由CNC傳送給機床電氣控制系統,由機床電氣控制系統完成按鈕、開關、指示燈、繼電器、接觸器等輸入輸出器件的控制。目前,機床電氣控制通常采用可編程邏輯控制器(Programable Logic Con
8、troler簡稱PLC),PLC具有體積小、應用方便、可靠性高等優點。由此可見,運動控制和邏輯控制是數控機床的主要控制任務。 GSK980TD車床CNC同時具備運動控制和邏輯控制功能,可完成數控車床的二軸運動控制,還具有內置式PLC功能。根據機床的輸入、輸出控制要求編寫PLC程序(梯形圖)并下載到GSK980TD,就能實現所需的機床電氣控制要求,方便了機床電氣設計,也降低了數控機床成本。 實現GSK980TD車床CNC控制功能的軟件分為系統軟件(以下簡稱NC)和PLC軟件(以下簡稱PLC)二個模塊,NC模塊完成顯示、通訊、編輯、譯碼、插補、加減速等控制,PLC模塊完成梯形圖解釋、執行和輸入輸出
9、處理。 1.3編程基本知識 1、坐標軸定義 數控車床示意圖 GSK980TD使用X軸、Z軸組成的直角坐標系,X軸與主軸軸線垂直,Z軸與主軸軸線方向平行,接近工件的方向為負方向,離開工件的方向為正方向。 按刀座與機床主軸的相對位置劃分,數控車床有前刀座坐標系和后刀座坐標系,前、后刀座坐標系的X軸方向正好相反,而Z軸方向是相同的。在以后的圖示和例子中,用前刀座坐標系來說明編程的應用。 前刀座的坐標系 后刀座的坐標系2、機床坐標系和機械零點 機床坐標系是CNC進行坐標計算的基準坐標系,是機床固有的坐標系,機床坐標系的原點稱為機械參考點或機械零點,機械零點由安裝在機床上的回零開關決定,通常情況下回零開
10、關安裝在X軸和Z軸正方向的最大行程處。進行機械回零操作、回到機械零點后,GSK980TD將當前機床坐標設為零,建立了以當前位置為坐標原點的機床坐標系。 注:如果車床上沒有安裝零點開關,請不要進行機械回零操作,否則可能導致運動超出行程限制、機械損壞。 3、工件坐標系和程序零點 工件坐標系是按零件圖紙設定的直角坐標系,又稱浮動坐標系。當零件裝夾到機床上后,根據工件的尺寸用G50指令設置刀具當前位置的絕對坐標,在CNC中建立工件坐標系。通常工件坐標系的Z軸與主軸軸線重合,X軸位于零件的首端或尾端。工件坐標系一旦建立便一直有效,直到被新的工件坐標系所取代。 用G50設定工件坐標系的當前位置稱為程序零點
11、,執行程序回零操作后就回到此位置。 注:在上電后如果沒有用G50指令設定工件坐標系,請不要執行回程序零的操作,否則會產生報警。 圖中,XOZ為機床坐標系,X1O1Z1為X坐標軸在工件首端的工件坐標系,X2O2Z2為X坐標軸在工件尾端的工件坐標系,O為機械零點,A為刀尖,A在上述三坐標系中的坐標如下: A點在機床坐標系中的坐標為(x,z); A點在X1O1Z1坐標系中的坐標為(x1,z1);A點在X2O2Z2坐標系中的坐標為(x2,z2); 4、插補 直線插補:X軸和Z軸的合成運動軌跡為從起點到終點的一條直線。圓弧插補:X軸和Z軸的合成運動軌跡為半徑由R指定、或圓心由I、K指定的從起點到終點的圓
12、弧。 螺紋插補:進給軸跟隨主軸的旋轉運動,主軸旋轉一周螺紋切削的長軸移動一個螺距,短軸與長軸進行直線插補。 示例:G32 W-27 F3; (BC;螺紋插補) G1 X50 Z-30 F100; G1 X80 Z-50; (DE;直線插補) G3 X100 W-10 R10; (EF;圓弧插補) M30; 5、絕對坐標編程和相對坐標編程 編寫程序時,需要給定軌跡終點或目標位置的坐標值,按編程坐標值類型可分為:絕對坐標編程、相對坐標編程和混合坐標編程三種編程方式。 使用X、Z軸的絕對坐標值編程(用X 、Z 表示)稱為絕對坐標編程; 使用X、Z軸的相對位移量(以U 、W 表示)編程稱為相對坐標編程
13、; GSK980TD允許在同一程序段X、Z軸分別使用絕對編程坐標值和相對位移量編程,稱為混合坐標編程。 示例:AB直線插補絕對坐標編程:G01 X200. Z50.; 相對坐標編程:G01 U100. W-50.; 混合坐標編程:G01 X200. W-50.;或G01 U100. Z50.; 注:當一個程序段中同時有指令地址X、U或Z、W,X、Z指令字有效。 例如:G50 X10. Z20.; G01 X20. W30. U20. Z30.;【此程序段的終點坐標為(X20,Z30)】 6、直徑編程和半徑編程 按編程時X軸坐標值以直徑值還是半徑值輸入可分為:直徑編程、半徑編程。 注1:在本說明
14、書后述的說明中,如沒有特別指出,均采用直徑編程。 1.4 程序的構成 為了完成零件的自動加工,用戶需要按照CNC的指令格式編寫零件程序(簡稱程序)。程序示例:O0001 ; (程序名)N0005 G0 X100 Z50; (快速定位至A點)N0010 M12; (夾緊工件)N0015 T0101; (換1號刀執行1號刀偏)N0020 M3 S600;(啟動主軸,置主軸轉速600轉/分鐘)N0025 M8 (開冷卻液)N0030 G1 X50 Z0 F600;(以600mm/min速度靠近B點)N0040 W-30 F200; (從B點切削至C點)N0050 X80 W-20 F150; (從C
15、點切削至D點)N0060 G0 X100 Z50; (快速退回A點)N0070 T0100; (取消刀偏)N0080 M5 S0; (停止主軸)N0090 M9; (關冷卻液)N0100 M13; (松開工件)N0110 M30; (程序結束,關主軸、冷卻液)N0120 %執行完上述程序,刀具將走出ABCDA的軌跡。 1、程序的一般結構 程序是由以“OXXXX”(程序名)開頭、以“%”號結束的若干行程序段構成的。程序段是以程序段號開始(可省略),以“;”結束的若干個指令字構成。程序的一般結構, 如圖所示。程序名GSK980TD最多可以存儲384個程序,為了識別區分各個程序,每個程序都有唯一的程
16、序名(程序名不允許重復),程序名位于程序的開頭由O及其后的四位數字構成指令字指令字是用于命令CNC完成控制功能的基本指令單元,指令字由一個英文字母(稱為指令地址)和其后 的數值(稱為指令值,為有符號數或無符號數)構成。程序段程序段由若干個指令字構成,以“;”結束,是CNC程序運行的基本單位。程序段之間用字符“;” 分開。一個程序段中可輸入若干個指令字,也允許無指令字而只有“;”號(EOB鍵)結束符。有多個指令字時,指令字之間必須輸入一個或一個以上空格。 在同一程序段中,除N、G、S、T、H、L等地址外,其它的地址只能出現一次,否則將產生報警(指令字在同一個程序段中被重復指令)。N、S、T、H、
17、L指令字在同一程序段中重復輸入時,相同地址的最后一個指令字有效。同組的G指令在同一程序段中重復輸入時,最后一個G指令有效。 程序段號 程序段號由地址N和后面四位數構成:N0000N9999,前導零可省略。程序段號應位于程序段的開頭,否則無效。 程序段號可以不輸入,但程序調用、跳轉的目標程序段必須有程序段號。程序段號的順序可以是任意的,其間隔也可以不相等,程序段號按編程順序遞增或遞減。 如果在開關設置頁面將“自動序號”設置為“開”,將在插入程序段時自動生成遞增的程序段號. 2、主程序和子程序 為簡化編程,當相同或相似的加工軌跡、控制過程需要多次使用時,就可以把該部分的程序指令編輯為獨立的程序進行
18、調用。調用該程序的程序稱為主程序,被調用的程序(以M99結束)稱為子程序。子程序必須有自己獨立的程序名,子程序可以被其它任意主程序調用,也可以獨立運行。子程序結束后就返回到主程序中繼續執行。(后面章節詳細敘述)第二章 MSTF指令 2.1 M指令(輔助功能) M指令由指令地址M和其后的12位數字或4位數組成,用于控制程序執行的流程或輸出M代碼到PLC。 1、程序結束M02 指令格式:M02或M2 指令功能:在自動方式下,執行M02 指令,當前程序段的其它指令執行完成后,自動運行結束,光標停留在M02指令所在的程序段,不返回程序開頭。若要再次執行程序,必須讓光標返回程序開頭。 2、程序運行結束M
19、30 指令格式:M30 指令功能:在自動方式下,執行M30 指令,當前程序段的其它指令執行完成后,自動運行結束,加工件數加1,取消刀尖半徑補償,光標返回程序開頭(是否返回程序開頭由參數決定)。當CNC狀態參數NO.005的BIT4設為0時,光標不回到程序開頭;當CNC狀態參數NO.005的BIT4設為1時,程序執行完畢,光標立即回到程序開頭。 3、子程序調用M98 指令功能:在自動方式下,執行M98 指令時,當前程序段的其它指令執行完成后,CNC去調用執行P指定的子程序,子程序最多可執行9999次。M98指令在MDI下運行無效。 4、從子程序返回M99 指令功能: (子程序中)當前程序段的其它
20、指令執行完成后,返回主程序中由P指定的程序段繼續執行,當未輸入P時,返回主程序中調用當前子程序的M98指令的后一程序段繼續執行。如果M99用于主程序結束(即當前程序不是由其它程序調用執行),當前程序將反復執行。M99指令在MDI下運行無效。 示例:圖A表示調用子程序(M99中有P指令字)的執行路徑。圖B表示調用子程序(M99中無P指令字)的執行路徑5、 程序停止M00 指令格式:M00或M0 指令功能:執行M00 指令后,程序運行停止,顯示“暫停”字樣,按循環啟動鍵后,程序繼續運行。 6、主軸正轉、反轉停止控制 M03、M04、M05 指令格式:M03或M3 ,M04或M4 ,M05或M5 指
21、令功能:M03:主軸正轉; M04:主軸反轉; M05:主軸停止。 7、 冷卻泵控制M08、M09 指令格式:M08或M8 ,M09或M9; 指令功能:M08:冷卻泵開;M09:冷卻泵關8、8 潤滑液控制M32、M33 指令格式:M32; M33; 指令功能:M32:潤滑泵開; M33:潤滑泵關。 2.2 刀具功能 GSK980TD的刀具功能(T指令)具有兩個作用:自動換刀和執行刀具偏置。自動換刀的控制邏輯由PLC梯形圖處理,刀具偏置的執行由NC處理。 指令格式: 指令功能:自動刀架換刀到目標刀具號刀位,并按指令的刀具偏置號執行刀具偏置。刀具偏置號可以和刀具號相同,也可以不同,即一把刀具可以對
22、應多個偏置號。在執行了刀具偏置后,再執行T00,CNC將按當前的刀具偏置反向偏移,CNC由已執行刀具偏置狀態改變為未補償狀態,這個過程稱為取消刀具偏置。在加工前通過對刀操作獲得每一把刀具的位置偏置數據(稱為刀具偏置或刀偏),程序運行中執行T指令后,自動執行刀具偏置。這樣,在編輯程序時每把刀具按零件圖紙尺寸來編寫,可不用考慮每把刀具相互間在機床坐標系的位置關系。如因刀具磨損導致加工尺寸出現偏差,可根據尺寸偏差修改刀具偏置。 刀具偏置是對編程軌跡而言的,T指令中刀具偏置號對應的偏置,在每個程序段的終點被加上或減去補償量。X軸刀具偏置使用直徑值圖為移動方式執行刀具偏置時建立、執行及取消的過程。 G0
23、1 X100 Z100 T0101; (程序段1,開始執行刀具偏置,即1號刀執行1號刀的刀偏) G01 W150; (程序段2,刀具偏置狀態) G01 U150 W100 T0100(程序段3,取消刀具偏置)2.3 進給功能 1、切削進給(G98/G99、F指令) 指令格式:G98 F_;(F0001F8000,前導零可省略,給定每分進給速度,毫米/分) 指令功能:以毫米/分為單位給定切削進給速度,G98為模態G指令,如果當前為G98模態,可以不輸入G98。 指令格式:G99 F_;(F0.0001F500,前導零可省略) 指令功能:以毫米/轉為單位給定切削進給速度,G99為模態G指令。如果當
24、前為G99模態,可以不輸入G99。CNC執行G99 F_時,把F指令值(毫米/轉)與當前主軸轉速(轉/分)的乘積作為指令進給速度控制實際的切削進給速度,主軸轉速變化時,實際的切削進給速度隨著改變。使用G99 F_給定主軸每轉的切削進給量,可以在工件表面形成均勻的切削紋路。在G99模態進行加工,機床必須安裝主軸編碼器。 G98、G99為同組的模態G指令,只能一個有效。G98為初態G指令,CNC上電時默認G98有效。每轉進給量與每分鐘進給量的換算公式: Fm = Fr×S 其中:Fm:每分鐘的進給量(mm/min); Fr:每轉進給量(mm/r);取值范圍: G98為18000毫米/分鐘
25、; G99 為0.001500毫米/轉。2、螺紋切削 螺紋切削:切削時,主軸每旋轉一圈,刀具移動一個螺距。切削的速度與指定的螺距大小、主軸實際的旋轉速度有關。螺紋切削時須安裝主軸編碼器,主軸的實際轉速由主軸編碼器反饋給CNC。螺紋切削時,進給倍率、快速倍率對螺紋切削無效。 F = f×S 其中:F:螺紋切削速度(mm/min); f:給定螺距(mm); S:主軸實際轉速(r/min)3、其他進給功能:手動進給 、手輪/單步進給 (后面章節敘述)第三章 G指令3.1 概述 G指令由指令地址G和其后的12位指令值組成, G指令字分為00、01、02、03、04組。除01與00組代碼不能共
26、段外,同一個程序段中可以輸入幾個不同組的G指令字,如果在同一個程序段中輸入了兩個或兩個以上的同組G指令字時,最后一個G指令字有效。沒有共同參數(指令字)的不同組G指令可以在同一程序段中,功能同時有效并且與先后順序無關。G指令字一覽表指 令 字組 別功 能備 注 G0001 快速移動初態G指令G01直線插補模態G指令G02圓弧插補(逆時針)G03圓弧插補(順時針)G32螺紋切削G90軸向切削循環G92螺紋切削循環G94徑向切削循環G0400 暫停、準停非模態G指令G28返回機械零點G50坐標系設定G65宏指令G70精加工循環G71軸向粗車循環G72徑向粗車循環G73封閉切削循環G74軸向切槽多重
27、循環G75徑向切槽多重循環G76多重螺紋切削循環G9602 恒線速開模態G指令G97恒線速關初態G指令G9803 每分進給初態G指令G99每轉進給模態G指令G4004 取消刀尖半徑補償初態G指令G41刀尖半徑左補償模態G指令 G42刀尖半徑右補償1、模態、非模態及初態 G指令分為00、01、02、03、04組。其中00組G指令為非模態G指令,其它組G指令為模態G指令,G00、G97、G98、G40為初態G指令。G指令執行后,其定義的功能或狀態保持有效,直到被同組的其它G指令改變,這種G指令稱為模態G指令。模態G指令執行后,其定義的功能或狀態被改變以前,后續的程序段執行該G指令字時,可不需要再次
28、輸入該G指令。 G指令執行后,其定義的功能或狀態一次性有效,每次執行該G指令時,必須重新輸入該G指令字,這種G指令稱為非模態G指令。 系統上電后,未經執行其功能或狀態就有效的模態G指令稱為初態G指令。上電后不輸入G指令時,按初態G指令執行。 示 例1:O0001; G0 X100 Z100; (快速移動至X100 Z100;模態指令字G0有效) X20 Z30; (快速移動至X20 Z30;模態指令字G0可省略輸入) G1 X50 Z50 F300;(直線插補至X50 Z50,進給速度300mm/min;模態指令字G1有效) X100; (直線插補至X100 Z50,進給速度300mm/min
29、;未輸入Z軸坐標,取當前坐標值Z50;F300保持、G01為模態指令字可省略輸入) G0 X0 Z0; (快速移動至X0 Z0,模態指令字G0有效) M30; 示 例2: O0002; G0 X50 Z5; (快速移動至X50 Z5) G04 X4; (延時4秒) G04 X5; (再次延時5秒,G04為非模態G指令字,必須再次輸入) M30; 示 例3(上電第一次運行): O0003; G98 F500 G01 X100 Z100(G98每分進給,進給速度為500mm/min) G92 X50 W-20 F2 ; (螺紋切削,F值為螺距必須輸入) G99 G01 U10 F0.01 (G99
30、每轉進給,F值重新輸入) G00 X80 Z50 M30; 2、相關定義 本說明書以下內容的闡述中,未作特殊說明時有關詞(字)的意義如下:起點:當前程序段運行前的位置; 終點:當前程序段執行結束后的位置; X:終點X軸的絕對坐標; U:終點與起點X軸絕對坐標的差值; Z:終點Z軸的絕對坐標; W:終點與起點Z軸絕對坐標的差值。 3.2 快速定位G00 指令格式:G00 X(U) Z(W) ; 指令功能:X軸、Z軸同時從起點以各自的快速移動速度移動到終點,如圖所示。兩軸是以各自獨立的速度移動,短軸先到達終點,長軸獨立移動剩下的距離,其合成軌跡不一定是直線。 指令說明: G00為初態G指令; X(
31、U)、Z(W)可省略一個或全部,當省略一個時,表示該軸的起點和終點坐標值一致;同時省略表示終點和始點是同一位置,X與U、Z與W在同一程序段時X、Z有效,U、W無效。 X、Z軸各自快速移動速度分別由系統數據參數NO.022、NO.023設定,實際的移動速度可通過機床面板的快速倍率鍵進行修調。 示例:刀具從A點快速移動到B點。 G0 X20 Z25; (絕對坐標編程) G0 U-22 W-18; (相對坐標編程) G0 X20 W-18; (混合坐標編程) G0 U-22 Z25; (混合坐標編程) 3.3 直線插補G01 指令格式:G01 X(U)_ Z(W)_ F_; 指令功能:運動軌跡為從起
32、點到終點的一條直線。軌跡如圖所示。 指令說明: G01為模態G指令; X(U)、Z(W)可省略一個或全部,當省略一個時,表示該軸的起點和終點坐標值一致;同時省略表示終點和始點是同一位置。F指令值為X軸方向和Z軸方向的瞬時速度的矢量合成速度,實際的切削進給速度為進給倍率與F指令值的乘積;F指令值執行后,此指令值一直保持,直至新的F指令值被執行。示例:從直徑40切削到60的程序指令 程序: G01 X60 Z7 F500; (絕對值編程) G01 U20 W-25; (相對值編程) G01 X60 W-25; (混合編程) G01 U20 Z7; (混合編程) 3.4 圓弧插補G02、G03 指令
33、功能:G02指令運動軌跡為從起點到終點的順時針(后刀座坐標系)/逆時針(前刀座坐標系)圓弧,軌跡如圖所示。 G03指令運動軌跡為從起點到終點的逆時針(后刀座坐標系)/順時針(前刀座坐標系)圓弧,軌跡如圖所示指令軌跡圖: 指令說明:G02、G03為模態G指令; R為圓弧半徑mm; I為圓弧起點與圓心在X方向的差值,用半徑表示;K為圓弧起點與圓心在Z方向的差值; 圓弧中心用地址I、K指定,I、K表示從圓弧起點到圓心的矢量分量,是增量值; I圓弧起始點的X圓心坐標X坐標; K圓弧起始點的Z圓心坐標Z坐標; I、K根據方向帶有符號,I、K方向與X、Z軸方向相同,則取正值;否則,取負值。 圓弧方向:G0
34、2/ G03圓弧的方向定義,在前刀座坐標系和后刀座坐標系是相反的,見圖注意事項:.當I = 0或K = 0時,可以省略;但指令地址I、K或R必須至少輸入一個,否則系統產生報警; .I、K和R同時輸入時,R有效,I、K無效; .R值必須等于或大于起點到終點的一半,如果終點不在用R指令定義的圓弧上,系統會產生報警;.地址X(U)、Z(W)可省略一個或全部;當省略一個時,表示省略的該軸的起點和終點一致;同時省略表示終點和始點是同一位置,若用I、K指令圓心時,執行G02/G03指令的軌跡為全圓(360°);用R指定時,表示0度的圓;.R指令時,可以是大于180°和小于180
35、6;圓弧,R負值時為大于180度的圓弧,R正值時為小于或等于180度的圓弧; 示例:從直徑45.25切削到63.06的圓弧程序指令 G02 X63.06 Z-20.0 R19.26 F300 ;或 程序: 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 F300G02/G03指令綜合編程實例:程序:O0001 N001 G0 X40 Z5; (快速定位) N002 M03 S200; (主軸開) N003 G01 X0 Z0 F900; (靠近
36、工件) N005 G03 U24 W-24 R15; (切削R15圓弧段)N006 G02 X26 Z-31 R5; (切削R5圓弧段) N007 G01 Z-40; (切削26) N008 X40 Z5; (返回起點) N009 M30; (程序結束) 3.5 暫停指令G04 指令格式:G04 P_ ;或 G04 X_ ;或 G04 U_ ;或 G04; 指令功能:各軸運動停止,不改變當前的G指令模態和保持的數據、狀態,延時給定的時間后,再執行下一個程序段。 指令說明:G04為非模態G指令; G04延時時間由指令字P_、X_或U_指定; P、X、U指令范圍為0.00199999.999秒。
37、指令字P_、X_或U_指令值的時間單位,見下表地址 P U X 單位 0.001秒 秒 秒 注意事項 . 當P、X、U未輸入時或P、X、U指定負值時,表示程序段間準確停。 . P、X、U在同一程序段,P有效;X、U在同一程序段,X有效。 .G04指令執行中,進行進給保持的操作,當前延時的時間要執行完畢后方可暫停。 3.6 返回機械零點G28 指令格式:G28 X(U) Z(W) ; 指令功能:從起點開始,以快速移動速度到達X(U)、Z(W)指定的中間點位置后再回機械零點。 指令說明:G28為非模態G指令; X:中間點X軸的絕對坐標; U:中間點與起點X軸絕對坐標的差值; Z:中間點Z軸的絕對坐
38、標; W:中間點與起點Z軸絕對坐標的差值。 指令地址X(U)、Z(W)可省略一個或全部 指令動作過程: (1)快速從當前位置定位到指令軸的中間點位置(A 點B 點); (2)快速從中間點定位到參考點(B 點R 點); (3) 若非機床鎖住狀態,返回參考點完畢時,回零燈亮。 注1:手動回機械零點與執行G28指令回機械零點的過程一致,每次都必須檢測減速信號與一轉信號; 注2:從A點B點及B點R點過程中,兩軸是以各自獨立的快速速度移動的,因此,其軌跡并不一定是直線; 注3:執行G28指令回機械零點操作后,系統取消刀具長度補償; 注4:如果機床未安裝零點開關,不得執行G28指令與返回機械零點的操作。
39、3.7 工件坐標系設定G50 指令格式:G50 X(U) Z(W) ; 指令功能:設置當前位置的絕對坐標,通過設置當前位置的絕對坐標在系統中建立工件坐標系(也稱浮動坐標系)。執行本指令后,系統將當前位置作為程序零點,執行回程序零點操作時,返這一位置。 工件坐標系建立后,絕對坐標編程按這個坐標系輸入坐標值,直至再次執行G50時建立新的工件坐標系。 指令說明:G50為非模態G指令; X:當前位置新的X軸絕對坐標; U:當前位置新的X軸絕對坐標與執行指令前的絕對坐標的差值; Z:當前位置新的Z軸絕對坐標; W:當前位置新的Z軸絕對坐標與執行指令前的絕對坐標的差值; G50指令中,X(U)、Z(W)均
40、未輸入時,不改變當前坐標值,把當前點坐標值設定為程序零點;未輸入X(U)或Z(W),未輸入的坐標軸保持原來設定的程序零點。 示例: 用G50設置坐標系前 用G50設置坐標系后當執行指令段“G50 X100 Z150;”后,建立了如圖所示的工件坐標系,并將(X100 Z150)點設置為程序零點。 3.8 固定循環指令 為了簡化編程,GSK980TD提供了只用一個程序段完成快速移動定位、直線/螺紋切削、最后快速移動返回起點的單次加工循環的G指令: G90:軸向切削循環; G92:螺紋切削循環;, G94:徑向切削循環 ,G92螺紋切削固定循環指令在螺紋功能一節中講述.本節主要講述G90:軸向切削循
41、環。1、軸向切削循環G90 指令格式:G90 X(U)_ Z(W)_ F_; (圓柱切削) G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;(圓錐切削) 指令功能:從切削點開始,進行徑向(X軸)進刀、軸向(Z軸或X、Z軸同時)切削,實現柱面或錐面切削循環。 指令說明:G90為模態指令; 切削起點:直線插補(切削進給)的起始位置; 切削終點:直線插補(切削進給)的結束位置; X:切削終點X軸絕對坐標,單位:mm U:切削終點與起點X軸絕對坐標的差值,單位:mm; Z:切削終點Z軸絕對坐標,單位:mm; W:切削終點與起點Z軸絕對坐標的差值,單位:mm; R:切削起點與切削終點X軸絕對坐標的差值(半徑
42、值),帶方向,當R與U的符號不一致時,要求RU/2;R0或缺省輸入時,進行圓柱切削,否則進行圓錐切削,單位:mm。 循環過程:X軸從起點快速移動到切削起點; 從切削起點直線插補(切削進給)到切削終點; X軸以切削進給速度退刀,返回到X軸絕對坐標與起點相同處; Z軸快速移動返回到起點,循環結束。 示例:毛坯125×110 2、徑向切削循環G94(略)3、固定循環指令的注意事項 1)在固定循環指令中, X(U)、Z(W)、R一經執行,在沒有執行新的固定循環指令重新給定X(U),Z(W),R時,X(U),Z(W),R的指令值保持有效。如果執行了除G04以外的非模態(00組)G指令或G00、
43、G01、G02、G03、G32時,X(U)、Z(W)、R保持的指令值被清除。 2)在錄入方式下執行固定循環指令時,運行結束后,必須重新輸入指令才可以進行和前面同樣的固定循環。 3)在固定循環G90G94指令的下一個程序段緊跟著使用M、S、T指令,G90G94指令不會多執行循環一次;下一程序段只有EOB(;)的程序段時,則固定循環會重復執行前一次循環動作。 例: N010 G90 X20.0 Z10.0 F400; N011 ; (此處重復執行G90一次) 4)在固定循環G90、G94指令中,執行暫停或單段的操作,運動到當前軌跡終點后單段停止。 3.9 多重循環指令 GSK980TD的多重循環指
44、令包括:軸向粗車循環G71、徑向粗車循環G72、封閉切削循環G73、精加工循70、軸向切槽多重循環G74、徑向切槽多重循環G75及多重螺紋切削循環G76。系統執行這些指令時,根據編程軌跡、進刀量、退刀量等數據自動計算切削次數和切削軌跡,進行多次進刀切削退刀再進刀的加工循環,自動完成工件毛坯的粗、精加工,指令的起點和終點相同。 1、軸向粗車循環G71 指令格式:G71 U(d) R(e) F S T G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w); N(ns) ; ; F; (3)S; N(nf) .;指令意義:G71指令分為三個部分: :給定粗車時的切削量、退刀量和切削速度、主軸轉速、刀具
45、功能的程序段; :給定定義精車軌跡的程序段區間、精車余量的程序段; :定義精車軌跡的若干連續的程序段,執行G71時,這些程序段僅用于計算粗車的軌跡,實際并未被執行。 系統根據精車軌跡、精車余量、進刀量、退刀量等數據自動計算粗加工路線,沿與Z軸平行的方向切削,通過多次進刀切削退刀的切削循環完成工件的粗加工。G71的起點和終點相同。本指令適用于非成型毛坯(棒料)的成型粗車。 相關定義: 精車軌跡:由指令的第部分(nsnf程序段)給出的工件精加工軌跡,精加工軌跡的起點(ns程序段的起點)與G71的起點、終點相同,簡稱A點;精加工軌跡的第一段(ns程序段)只能是X軸的快速移動或切削進給,ns程序段的終
46、點簡稱B點;精加工軌跡的終點(nf程序段的終點)簡稱C點。精車軌跡為A點B點C點。 粗車輪廓:精車軌跡按精車余量(u、w)偏移后的軌跡,是執行G71形成的軌跡輪廓。加工軌跡的A、B、C點經過偏移后對應粗車輪廓的A、B、C點,G71指令最終的連續切削軌跡為B點C點。 d:粗車時X軸的切削量,取值范圍0.00199.999(單位:mm,半徑值),無符號,進刀方向由ns程序段的移動方向決定。U(d)執行后,指令值d保持,并把數據參數NO.051的值修改為d×1000(單位:0.001 mm)。未輸入U(d)時,以數據參數NO.051的值作為進刀量。 e:粗車時X軸的退刀量, 取值范圍0.0
47、0199.999(單位:mm,半徑值),無符號,退刀方向與進刀方向相反,R(e)執行后,指令值e保持,并把數據參數NO.052的值修改為e×1000(單位:0.001 mm)。未輸入R(e)時,以數據參數NO.052的值作為退刀量。 ns:精車軌跡的第一個程序段的程序段號; nf:精車軌跡的最后一個程序段的程序段號。 u:X軸的精加工余量,取值范圍-99.99999.999(單位:mm,直徑),有符號,粗車輪廓相對于精車軌跡的X軸坐標偏移,即:A點與A點X軸絕對坐標的差值。U(u)未輸入時,系統按u=0處理,即:粗車循環X軸不留精加工余量。 w:Z軸的精加工余量,取值范圍-99.99
48、999.999(單位:mm),有符號,粗車輪廓相對于精車軌跡的Z軸坐標偏移,即:A點與A點Z軸絕對坐標的差值。W(w)未輸入時,系統按w=0處理,即:粗車循環Z軸不留精加工余量。 F:切削進給速度;S:主軸轉速;T:刀具號、刀具偏置號。 M、S、T、F:可在第一個G71指令或第二個G71指令中,也可在nsnf程序中指定。在G71循環中,nsnf間程序段號的M、S、T、F功能都無效,僅在有G70精車循環的程序段中才有效。 指令執行過程: 從起點A點快速移動到A點,X軸移動u、Z軸移動w; 從A點X軸移動d(進刀),ns程序段是G0時按快速移動速度進刀,ns程序段是G1時按G71的切削進給速度F進
49、刀,進刀方向與A點B點的方向一致; Z軸切削進給到粗車輪廓,進給方向與B點C點Z軸坐標變化一致; X軸、Z軸按切削進給速度退刀e(45°直線),退刀方向與各軸進刀方向相反; Z軸以快速移動速度退回到與A點Z軸絕對坐標相同的位置; 如果X軸再次進刀(d+e)后,移動的終點仍在A點B點的連線中間(未達到或超出B點),X軸再次進刀(d+e),然后執行;如果X軸再次進刀(d+e)后,移動的終點到達B點或超出了A點B點的連線,X軸進刀至B點,然后執行; 沿粗車輪廓從B點切削進給至C點; 從C點快速移動到A點,G71循環執行結束,程序跳轉到nf程序段的下一個程序段執行指令說明: nsnf 程序段
50、必須緊跟在G71程序段后編寫。如果在G71程序段前編寫,系統自動搜索到nsnf程序段并執行,執行完成后,按順序執行nf 程序段的下一程序,因此會引起重復執行nsnf 程序段。 執行G71時,nsnf 程序段僅用于計算粗車輪廓,程序段并未被執行。nsnf 程序段中的F、S、T指令在執行G71循環時無效,此時G71程序段的F、S、T指令有效;執行G70精加工循環時,nsnf程序段中的F、S、T指令有效。 ns 程序段只能是不含Z(W)指令字的G00、G01指令,否則報警。 精車軌跡(nsnf 程序段),X軸、Z軸的尺寸都必須是單調變化(一直增大或一直減小)。 nsnf程序段中,只能有G功能:G00
51、、G01、G02、G03、G04、G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令;不能有子程序調用指令(如M98/M99)。 G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令在執行G71循環中無效,執行G70精加工循環時有效。 在G71指令執行過程中,可以停止自動運行并手動移動,但要再次執行G71循環時,必須返回到手動移動前的位置。如果不返回就繼續執行,后面的運行軌跡將錯位。 執行進給保持、單程序段的操作,在運行完當前軌跡的終點后程序暫停。 d,u都用同一地址U指定,其區分是根據該程序段有無指定P,Q指令。 在錄入方式中不能執行G71指令,否則產生報警。 在同一程序中需要
52、多次使用復合循環指令時,nsnf不允許有相同程序段號。 示例:程序:O0004; G00 X200 Z10 M3 S800; (主軸正轉,轉速800轉/分) G71 U2 R1 F200; (每次切深4mm,退刀2mm,直徑) G71 P80 Q120 U1 W0.2 (對a-e粗車加工,余量X方向0.5mm-半徑,Z方向0.2mm) N80 G00 X40 S1200; (定位) G01 Z-30 F100 ; (ab) X60 W-30; (bc) 精加工路線abcde程序段 W-20; (cd) N120 X100 W-10; (de) G70 P80 Q120; (對a-e精車加工) M30; (程序結束) 2、精加工循環G70 指令格式:G70 P(ns) Q(nf); 指令功能:刀具從起點位置沿著nsnf程序段給出的工件精加工軌跡進行精加工。在G71、G72或G73進行粗加工后,用G70指令進行精車,單次完成精加工余量的切削。G70循環結束時,刀具返回到起點并執行G70程序段后的下一個程序段。 其中:ns:精車軌跡的第一個程序段的程序段號; nf:精車軌跡的最后一個程序段的程序段號; G70指令軌跡由nsnf之間程序段的編程軌跡決定。ns、nf在G70G73
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