GSK928TE数控车床编程说明书.docx
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GSK928TE数控车床编程说明书
编程篇
第一章编程概要
数控机床的自动加工过程,就是按照事先编写好的零件程序自动运行的过程。
所谓编程,就是根据加工零件的图纸和工艺要求,把它用数控语言描述出来,编制成零件的加工程序。
本篇主要说明本数控系统加工程序的指令含义及编制方式,在编制程序之前,请先详细阅读本篇内容。
1.1坐标轴及其运动方向的定义
本数控系统按照JB/T3051-1999《数字控制机床坐标和运动命名》中关于普通车床的坐标和命名定义了系统的控制轴及运动。
本系统对可控制的两个坐标轴定义为X、Z轴,两个坐标轴相互垂直构成X—Z平面直角坐标系.如图1:
X坐标:
X坐标定义为与主轴旋转中心线相垂直,X正方向为刀具离开主轴旋转中心方向。
Z坐标:
Z坐标定义为与主轴旋转中心线重合,Z正方向为刀具远离主轴箱方向。
1.2机械原点
机械原点为机床上固定位置的一点,通常数控车床的机械原点设置在X轴和Z轴的正方向最大行程处,并安装相应的机械原点开关和撞块,如果机床上没有安装机械原点开关和撞块,请不要使用本系统中回机械原点功能,或将P12参数的MZRO设置成0.
1.3编程坐标
本系统编程可用绝对坐标(X、Z字段),相对坐标(U、W字段)或混合坐标(X/W、U/Z字段)
进行编程。
对于X轴坐标,本系统使用直径编程(所有X轴方向的尺寸和参数均用直径量表示)。
第二章程序结构
为使机床能按要求运动而编写的CNC指令集合称之为程序,数控系统按指令顺序使刀具沿线圆弧运动或使主轴启动停止,冷却液开关等,程序中的指令顺序就是按工件工艺要求的顺序而编制的。
2.1字符
字符是构成程序的最基本的元素。
本系统字符包括英文字母,数字和一些符号。
z英文字母是每一个指令或数据的地址符,共有17个:
DEFGIKLMNPRSTUWXZ
z数字是每个地址符的具体数据:
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
z符号:
%—.
%:
仅作为程序号的开始符
—:
表示负的数据
.:
表示小数点地址符定义及数据范围如下表所示
地址符
功能
意义
单位
数据范围
%
工件号
加工工件的程序号
00~99(整数)
N
程序段号
程序段的程序段号
0000~9999(整数)
G
准备功能
指令执行的方式
00~99(整数)
M
辅助功能
辅助动作指令
00~99(整数)
T
刀具功能
选择刀具号及刀补号
00~89(整数)
S
主轴功能
主轴转速指令
0~4(多速电机)
0~15
0~P11/12(变频主轴)
F
速度功能
切削进给速度
mm/min
0~9999(整数)
XZ
绝对坐标
X、Z轴绝对坐标值
mm
-8000.000~+8000.000
UW
相对坐标
X、Z轴相对坐标值
mm
-8000.000~+8000.000
IK
圆心坐标
X、Z轴圆心对圆弧起点坐标
mm
-8000.000~+8000.000
R
圆弧半径或固
定循环锥度
及圆弧半径及循环锥度
mm
半径0~4199.000
E
螺纹导程
英制螺纹导程
牙/英寸
100~0.25牙/英寸
D
延时时间
延时指令延时时间
0.001s
0.001~65.535
P
螺纹导程,程序
段入口
公制螺纹导程或调用跳转指令入
口
0.25~100(螺纹导程)
0000~9999(整数)
L
复合地址
指定循环次数、螺纹头数、
循环包含的轮廓段数
1~99
2.2字段
字段是由一个地址符和其后所带的数字构成。
如N0100
X12.8W-23.45等。
zzzz
每一个字段必须有一个地址符(英文字母)和数字符串。
数字符串的无效0可以省去。
指令前导0,可以省去。
如G00可以写成G0。
数字的正号可以省去,但负号不能省略。
2.3程序段号
程序段号是由字符N后带四位整数构成,在编辑时由系统自动产生但可以修改。
范围为
0000-9999。
2.4程序段
一个程序段由程序段号和若干字段组成。
每个程序段最多可包含255个字符(包括字段之间的空格)。
程序段的程序段号是必需的,由系统自动产生,但可以在编辑状态下修改。
下面是一个完整的程序段示例:
N0120G1X130W-40F50Enter
zN0120
程序段号
zG1
准备功能
zX130W
-40?
运动数据
zF50
运动速度
zEnter
程序段结束,在屏幕上不显示,但每个程序都是以按
Enter
键
作为结束。
注1:
程序段中每个字段之间都由空格分开,在输入时系统会自动产生.但在编辑过程中无法区分时必须由操作者输入,以保证程序的完整性。
注2:
字段在程序段中的位置可以任意放置。
2.5程序的构成
把实现加工过程中一个或几个工艺动作的指令排列起来构成一个程序段.按加工工艺顺序排列的多个程序段构成一个加工程序.为识别各程序段所加的编号称之为程序段号(也可称为行号).为识别各个不同的程序而加的编号称之为程序名(或文件名).
每个加工程序由一个程序号和若干个程序段组成,每个程序最大有9999个程序段。
程序段号由字母?
N?
带四位整数构成。
程序号由?
%?
带二位整数构成。
第三章指令代码及其功能
本章详细介绍GSK928TE数控系统中所有指令代码的功能及其使用方法。
3.1G功能—准备功能
G功能定义为机床的运动方式,由字符G及后面两位数字构成,GSK928TE数控系统所用G功
能代码如下表所示:
指令
功能
模态
编程格式
说明
G00
快速定位
初态
G00X(U)Z(W)
G01
直线插补
*
G01X(U)Z(W)F
F:
5-6000mm/min
G02
顺圆插补
*
G02X(U)Z(W)RF
G02X(U)Z(W)IKF
F:
5-3000mm/min
G03
逆圆插补
*
G03X(U)Z(W)RF
G03X(U)Z(W)IKF
F:
5-3000mm/min
G33
螺纹切削
*
G33X(U)Z(W)P(E)IK
G32
攻牙循环
G32ZP(E)
G90
外圆内圆柱面循环
*
G90X(U)Z(W)RF
G92
螺纹切削循环
*
G92X(U)Z(W)P(E)LIKR
G94
外圆内圆锥面循环
*
G94X(U)Z(W)RF
G74
端面钻孔循环
G74X(U)Z(W)IKEF
G75
外圆内圆切槽循环
G75X(U)Z(W)IKEF
G71
外圆粗车循环
G71XIKFL
G72
端面粗车循环
G72ZIKFL
G22
局部循环开始
G22L
G80
局部循环结束
G80
G50
设置工件绝对坐标系
G50XZ
G26
X、Z轴回参考点
G26
按G00方式快速移动
G27
X轴回参考点
G27
按G00方式快速移动
G29
Z轴回参考点
G29
按G00方式快速移动
G04
定时延时
G04D
G93
系统偏置
G93X(U)Z(W)
G98
每分进给
*
G98F
1~6000mm/min
G99
每转进给
G99F
0.01~99.99mm/r
注1:
表中带*指令为模态指令,即在没有指定其它G指令的情况下一直有效。
注2:
表中指令在每个程序段只能有一个G04之外的G代码,仅G04指令可和其它G代码在同一程序段中出现。
注3:
通电及复位时系统处于G00,G98状态。
3.1.1G00—快速定位
指令格式:
G00X(U)?
Z(W);
G00指令使刀具以快速移动速度移动到指定位置。
3.1.2G01—直线插补
指令格式:
G01X(U)Z(W)F;
G01指令使刀具按设定速度沿当前点到X(U),Z(W)指定点的连线同时到达指定的终点位置.其中X(U)Z(W)为指定的终点坐标。
F-进给速度.单位:
mm/min
3.1.3G02G03—圆弧插补
指令格式:
G02X(U)Z(W)IKF;圆心坐标编程
G03X(U)Z(W)IKF;
或G02X(U)Z(W)RF;半径编程G03X(U)Z(W)RF;
指令中字段说明:
字段
指定内容
意义
G02
圆弧回转方向
顺时针圆弧CW
G03
圆弧回转方向
逆时针圆弧CCW
X,Z
绝对坐标
圆弧终点绝对坐标值
U,W
相对坐标
圆弧起点到终点的距离
I.K
圆心坐标
圆心到圆弧起点距离
R
圆弧半径
圆弧上任一点到圆心的距离
F
进给速度
沿圆弧的速度
3.1.4G33—螺纹切削
指令格式:
G33X(U)Z(W)P(E)KI;
其中:
X(U)Z(W)——螺纹终点的绝对/相对坐标.(省略X时为直螺纹)P——公制螺纹导程,单位:
?
mm?
范围:
0.25-100mmE——英制螺纹导程,单位:
牙/英寸范围:
100-0.25牙/英寸K——螺纹退尾起始点距螺纹终点在Z方向的长度。
单位:
mm.省略时无退尾。
加工中直螺纹K>0时,螺纹退尾时X轴向正方向移动,K<0时,螺纹退尾时X轴向负方
向移动,锥螺纹加工中K的符号必须与X的移动方向相同。
I——螺纹退尾时X方向的移动总量(直径值)单位mm。
有K值但省略I时,系统默认为I=2×K即45°退尾。
I不能为负值。
G33指令可以加工公英制等螺距的直螺纹,锥螺纹,内螺纹,外螺纹,等常用螺纹.
当G33指令中X(U)坐标值非零时表示加工锥螺纹。
在主轴正转情况下,正方向切削为右旋螺纹。
负方向切削为左旋螺纹,主轴反转时则相反。
一般加工螺纹时从粗车到精车同一轨迹要进行多次螺纹切削。
因为螺纹切削开始是从检测到主轴编码器的一转信号后才开始的,因此进行多次螺纹切削零件圆周上的切削点是仍是相同的,但必须保证主轴转速不变,当主轴转速发生变化时螺纹会产生少许误差。
螺纹加工需要与主轴速度相适应。
主轴转速过高会因系统响应不上使螺纹乱牙。
推荐主轴转速应满足下式:
N×P≦3000
其中:
N—主轴转速?
单位:
转/分?
?
最高转速小于2000转/分P—螺纹导程?
单位:
mm?
英制螺纹时将其换算成公制单位计算。
在螺纹切削开始及结束部份,一般由于升降速的原因,会出现导程不正确部份,考虑此因素影响,指令螺纹长度时应比实际需要的螺纹长度要长些。
一般情况下,升速长度>1.3mm
注1:
螺纹切削过程中,进给保持键无效,进给倍率无效。
注2:
螺纹切削过程中,主轴停止,进给随之停止。
注3:
螺纹切削必须配置1200线或1024线光电编码器并使编码器与主轴同步旋转,编码器线数选择必须与实际安装的编码器线数相同,当编码器为1200线时参数P11的SCOD应设置为0,当编码器为1024线时参数P11的SCOD应设置为1,若SCOD设置错误则加工螺纹时螺距会不正确。
注4:
对于带退尾的螺纹,主轴转速、螺距,X轴加速时间,X轴的起始速度,程序中I/K的比值对螺纹的退尾长度都有影响,转速越高螺距越大,X轴加速时间越大,X轴起始速度越低,I/K比值越小螺纹的退尾长度越长,反之螺纹退尾长度就越短。
相对而言I/K的比值对螺纹的退尾长度影响较大。
注5:
前一个程序段为螺纹切削指令,且现在程序段也是螺纹切削指令在切削开始时,不检测螺头信号(每转一个)直接开始移动。
如:
G33W-20P3;螺纹切削检测一转信号。
G33W-30P2;螺纹切削不检测一转信号。
3.1.6G50—工件坐标系设定
指令格式:
G50XZ;
G50指令定义一个坐标系并确定刀具当前位置为坐标系中X、Z的坐标值。
G50建立的坐标系称为工件坐标系,一旦建立起工件坐标系,后面指令中绝对坐标的位置
都是在此坐标系中的坐标值。
建立工件坐标系时一般是把工件坐标系的Z轴定义在工件旋转中心,而工件坐标系的X轴则可根据习惯将其定义在卡盘端面或工件的端面.
图12G50工件坐标系设定
图12a中指令:
?
G50X100
Z80
;加工时Z坐标为正值。
图12b中指令:
G50X100
Z30
;加工时Z坐标为负
值。
注1:
执行G50时,系统自动检查当前坐标与G50定义的坐标是否相同,若相同,则继续执行下一段程序。
若不相同,则提示:
回程序零点?
?
此时若按Enter键,则先回到G50指令的程序起始点,再执行下一段程序。
若按运行?
键,则不执行回到程序起始点动作,而直接将当前坐标修改为G50定义的坐标值(执行新程序时)。
若按其他键,则不执行任何操作,按ESC键返回按运行键之前的状态。
回程序起始点的过程按G00的执行方式进行。
注2:
若使用G50指令编程在上电以后没有执行G50指令之前不能使用从程序中间某一段开始执行的功能,否则坐标数据可能不正确。
G50只能单独一段,不能与其他指令共段,若共段,则其他指令不执行。
注3:
如程序第一段不用G50指令,则必须用G00对X、Z两轴绝对坐标同时进行定位。
当第一个移动指令使用相对编程时系统须按绝对坐标处理。
注4:
如果前一个程序使用G50指令,而后一个程序不使用G50指令,则程序参考点仍然保留上一个程序定义的点。
执行回参考点指令时,将仍然回到原来的位置。
3.1.7G26—返回参考点
指令格式:
G26;
G26指令使刀具回到参考点(加工起点)G26指令回参考点的方式与G00指令的执行方式相同。
如图13所示:
回参考点过程:
图13G26返回参考点
执行G指令功能后,X、Z轴移动到G50指令中X、Z坐标确定的点。
如果程序中没有使用G50指令,执行G26指令机床将移动到手动方式中确定的参考点。
若用户未在手动方式中确定参考点,则以现执行的G50指令确定的点为参考点,若系统从未确定过参考点,系统默认X=150,Z=150点为参考点。
在不使用G50指令程序中执行G26指令后的第一个运动,指令必须以X、Z轴的绝对编程方式,先定位,否则G26后的指令将不能保证正确执行。
X、Z轴同时由A点按各自的最快速度及快速倍率确定的速度移动到参考点B。
当程序中使用G50指令确定参考点时,执行G26指令则退回G50确定点,后面的程序按需要编程。
如程序没有G50指令则G26指令将根据用户在手动操作中确定的参考点位置来运行,如果用户未确定参考点则以前一次G50的位置作参考点。
若从未确定参考点则系统按默认值X=250,Z=250执行。
在未使用G50指令时使用了G26指令,则G26后面的运动指令之前必须重新用G0指令先定位,否则后面的指令将不会正确执行。
注1:
在G26回参考点后,如需继续移动则必须用G00X、Z轴绝对坐标同时定位后才能正确移动。
注2:
G26返回参考点速度以G00速度进行,受快速倍率的控制。
注3:
G26返回参考点后,撤消刀偏及系统编置。
3.1.8G27—X轴返回参考点
指令格式:
G27?
;
G27指令可使刀具在X轴方向返回参考点,返回参考点以最快速度进行并受快速倍率控制。
并取消X方向的刀具偏置及系统偏置。
当Z轴刀偏值也为0时,刀偏号显示为0。
3.1.9G29—Z轴返回参考点
指令格式:
G29;
G29指令可使刀具在Z轴方向返回参考点,返回参考点以最快速度进行并受倍率开关控制。
并取消Z轴方向刀具偏置及系统偏置。
当X轴刀偏值也为0时,刀偏号显示为0。
注:
G27、G29的注意事项请参考G26。
3.1.10G04—定时延时
指令格式:
G04D;
其中D—延时时间。
单位:
秒?
范围:
0.001-65.535秒G04指令确定执行两个程序段的间隔时间
例:
G04D2.5;表示延时2.5秒
3.1.11恒线速控制G96、取消恒线速G97
指令格式:
G96S;
G97S;
其中:
G96中S指定恒线速速度。
单位:
米/分钟。
G97中S指定取消恒线速后的主轴转速。
单位:
转/分。
注1:
恒线速控制功能只有在使用变频主轴时才能实际控制主轴转速,即参数P12中的MDSP=1,若使用换档主
轴,即使使用G96指令也不能进行恒线速控制。
注2:
恒线速控制仅在自动加工过程中有效,退出自动方式或复位后系统自动取消恒线速控制。
注3:
G00指令时,恒线速控制仅在G00指令的终点控制有效。
在G01、G02、G03等切削指令时,随时进行恒线速控制。
注4:
恒线速控制的最高转速为P09、P10所设定的速度。
最低速度内定为25转/分。
注5:
恒线速控制中S指定的线速度是相对于编程轨迹而言,而不是刀补或偏置后位置的线速度。
注6:
恒线速控制时的旋转轴必须设定在零件坐标的Z轴(X=0)上。
注7:
G96指令为模态指令,在G96指令有效时,单独的S指令,则作为新线速度数据。
注8:
空运行时,恒线速控制有效。
但空运行时单独的S指令不能更新原线速度。
注9:
螺纹切削时,恒线速控制有效。
应使用G97指令使恒线速控制无效,以保证主轴转速恒定。
注10:
在使用恒线速功能之前,应计算当前主轴转速是否同恒线速控制的开始转速接近,若相差太大,必须先调节主轴转速到与恒线速控制的开始转速接近,否则,会产生主轴速度突跳;刀补方式为修改坐标方式时,如果刀补值较大,也可能产生主轴速度突跳。
3.1.12单一型固定循环
在某些特殊的粗车加工过程中,由于切削量大,同一加工路线反复多次切削,为简化编程提高编程和加工效率而设定固定循环。
每执行一次固定循环,刀具自动返回执行前的坐标位置。
若需再次循环只需编程进刀数据而不必重写循环指令。
执行循环后返回循环起点的位置,若循环后的程序段中含有其它G、M、S、T,等指令,循环自动结束。
3.1.12.1G90—内外圆柱面车削循环
指令格式:
G90X(U)Z(W)RF;其中:
X(U)Z(W)—柱(锥)面终点位置,两轴坐标必须齐备,相对坐标不能为零。
R—循环起点与循环终点的直径之差。
省略R为轴面切削。
F—切削速度。
3.1.12.2G92—螺纹切削循环
指令格式:
G92X(U)Z(W)P(E)IKRL;其中I不能取负值。
其中:
X(U)Z(W)—螺纹终点的坐标位置.
P—公制螺纹螺距。
范围:
0.25~100mm
E—英制螺纹导程。
范围:
100~0.25牙/英寸
I—螺纹退尾时X轴方向的移动距离。
当K≠0时省略I则默认I=2×K即45℃方向退尾。
K—螺纹退尾时退尾起点距终点在Z轴方向的距离。
R—螺纹起点与螺纹终点的直径之差(螺纹锥度,省略R为直螺纹)。
L—多头螺纹的螺纹头数(省略L为单头螺纹)范围:
1~99。
当R≠0时R<0退尾方向为正向(X向正方向移动),R>0退尾方向为负向(X向负方向移动)。
当R=0K≠0时,由K的符号决定X轴的退尾方向。
K>0退尾方向为正向,(X向正方向移动),
K<0退尾方向为负向(X向负方向移动)。
当R≠0K≠0时,R决定锥度方向,K决定退尾方向
3.1.12.4G74—端面深孔加工循环
指令格式:
G74X(U)Z(W)IKREF;
其中:
X(U)Z(W)—孔底坐标。
省略X为深孔钻循环。
I—每次Z轴进刀量(Z轴)。
K—每次Z轴退刀量(Z轴)。
R—啄钻循环或深孔循环选择。
当省略R或R=0时每次退刀仅退K的距离即啄钻循环。
当R≠0时每次退刀都退到第一次钻孔的起始点即深孔钻循环。
E—在X轴方向每次的偏移量(直径值)。
F—进刀速度
3.1.13.1G71-外园粗车循环
指令格式:
G71X(U)IKLF;
其中:
X(U)—精加工轮廓起点的X轴坐标值。
I—X轴方向每次进刀量,直径值表示,无符号数。
K—X轴方向每次退刀量,直径值表示,无符号数。
L—描述最终轨迹的程序段数量(不包括自身)。
范围:
1—99
F—切削速度。
注1:
用G71指令切削的形状有以下四种情况,但无论哪一种都是根据刀具平行Z轴移动切削的。
如图26所示:
注2:
在描述A到B的程序段中只可以有G01?
G02?
G03指令,但必须保证X与Z的尺寸数据都是单纯的增大或
减小。
注3:
在A到B的程序段中不能调用子程序。
注4:
循环结束时刀具停
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