1、GSK980TD数控机床说明书第一篇编程说明第一章：编程基础1.1 GSK980TD 简介GSK 9迹口 1-装配形式 站OTD车床CMC 广州数控标志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m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：-9999.9999999.999mm ;最小指令单位：0.001mm电子齿轮：指令倍乘系数12
2、55 ,指令分频系数1255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：0150%十六级实时调节手动进给速度：01260mm/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、
3、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：0.001500mm或0.0625400牙/英寸主轴编码器：编码器线数可设定 （1005000p/r ）编码器与主轴的传动比：（1255 ）：（ 1255 ）精度补偿反向间隙补偿：（X、Z轴）02.000mm螺距误差补偿：X、Z轴各255个补偿点，每点补偿量：0.255mm X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
4、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、M9000M9999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28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
5、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指令给疋主轴每分钟转速或切削线速度 （恒线速控制），输出010V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2阳，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）显示界面显示器：320 X240点阵、5.7”单色液晶显示器 （L
6、CD）, 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 （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
7、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 （Programab
8、le 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。，可完成数控车床的二轴运动控制 ，还具PLC程序（梯形图）并下载到GSK980TD，GSK980TD车床CNC同时具备运动控制和逻辑控制功能有内置式PLC功能。根据机床的输入、输出控制要求编写 数控车床示意图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，P
9、LC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 ，数控车床有前刀座坐标系和后刀座坐标系 ，前、后刀座坐标后刀座的坐标系前刀座的坐标系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
10、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主轴旋转一周螺纹切削的长轴
11、移动一个螺距 ，短轴与长图中，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 轴进行直线插补。示例：G32 W-27 F3 ; （ C;
12、螺纹插补）G1 X50 Z-30 F100 ;G1 X80 Z-50 ; （ E;直线插补）G3 X100 W-10 R10 ; （EF;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 f B直线插补绝对坐标编程：G01 X200
13、. 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.;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:O
14、00015N0005G0 X100 Z50N0010M12 ;N0015T0101 ;N0020M3 S600 ;（程序名）（快速定位至A点）（夹紧工件） _（换1号刀执行1 号刀偏）（启动主轴，置主 轴转速N0025 M8N0030 G1 X50 Z0 F600 ；N0040 W-30 F200 ；N0050 X80 W-20 F150 ；N0060 G0 X100 Z50 ；N0070 T0100 ；N0080 M5 S0 ；N0090 M9 ；N0100 M13 ；N0110 M30 ；N0120 %（开冷却液）（以 600mm/min 速度靠近B点）（从B点切削至C点）（从C点切削至D
15、点）（快速退回A点）（取消刀偏）（停止主轴）（关冷却液）（松开工件）（程序结束，关主轴、冷却液）执行完上述程序,刀具将走出Af Bf Cf Df A的轨迹。600转/分钟）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。珂j 名 师丽打 胃：烦亏示I 卫h?0020 G X1M ZJ00 2001*NDOW Gl UKO W50 R50：N0040 iD X0 70： NWJOXLMZlOOt XOQfiOTnjriNOOTO G1 3 ZJW；NTjnjin
16、CiOXQ ZD：t_NOOW hM-輕用江释 程序It评序段结束待 扛用程序名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O 口口1一 程序号（00009999*前导零可省略） 指令地址O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。指令地址指令值指令了程序段程序段由若干个指令字构成 ，以“；结束, 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（EO
17、B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是CNC程序运/ NO行的基本单位。程序段之间用字符 “030 GO X20 Z30 _j_L程序段结束哥 程胖段号捏序段选跳符次，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：N0000N9999 ,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
18、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）第二章MSTF指令2.1 M指令（辅
19、助功能）M指令由指令地址M和其后的12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。 M 口口1 指令值1、程序结束M02 指令地址指令格式：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
20、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搞令格成T M9S POOOO口口被调用的子程序号00C0-9999）当调用次数未输入时，子程序号的前导0可省略；当输入调用次数时，子程序号必须为雄数 用次数（1-9999 ） ”调用1茯时，可不输入指令功能：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指令格式：M99 POOOO返回主程序时将被执行的程序段号（00
21、00-9959）,前导D可以省略指令功能：（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01009；N0010 ;-OlOlOiN1020 :N0020 N0030 NIOO ；N0040 M98 PIOIO:N0050 亠，呻N1100M99 POO70
22、:N0060 N0070 圏心%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GSK9
23、80TD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： 丫二 L一刀具偏畫号（00-32,前导0不能省略 目标丁I具号（前羊U木能省1疇指令功能：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口 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）
24、，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图为移动方式执行刀具偏置时建立、执行及取消的过习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.
25、3进给功能1、切削进给（G98/G99、F指令）指令格式：G98 F_; （ F0001F8000 ,前导零可省略，给定每分进给速度，毫米/分）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_; （ F0.0001F500 ,前导零可省略）指令功能：以毫米/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）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 ，主轴转速变化时，实际的切削进给速度随着改变。使用G9
26、9 F_合定主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，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 = F rXS 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18000毫米/分钟；G99为0.001500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
27、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 XS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12位指令值组成，G口!=一指令值3X99,前导。可以不輪入） 指令地址GG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
28、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另U功能备注G00快速移动初态G指令G01直线插补G02圆弧插补（逆时针）模态G指令G0301圆弧插补（顺时针）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G70精加工循环G7100轴向粗车循环非模态G指令G72径向粗车循环G73封闭切削循环G74轴向切槽多重循环G75径向切槽多重循环G76多重螺纹切削循环G9602恒线速开模态G指令G97恒线速关初态G指令G9803每分进给初态G指令G99每转进给模态G指令G40取
29、消刀尖半径补偿初态G指令G4104刀尖半径左补偿模态G指令G42刀尖半径右补偿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。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 ；（
