广数928TA.docx
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广数928TA
GSK928TA车床数控系统
编程
1.8 编程格式
工件加工程序是由若干个加工程序段组成的。
每个加工程序段定义主轴转速S功能,刀具编号和偏置号T功能,
辅助功能(M功能)和快速定位/切削进给的准备功能(G功能)等。
每个程序段由若干个字段组成,字段以一英文
字符开头后跟一数值,程序段必须以字段N开头(程序段号)然后是其它字段,最后以<回车Enter>符结尾。
举例:
加工程序P10(10号加工程序):
N10G0X30Z10》 段10,快速定位;
N20G1W-50F40》 段20,直线插补(直线切削);
N30G2U-10W-5R10》 段30,园弧插补;
N40G0U60W60》 段40,快速定位;
N50G28W0M2》 段50,回程序零点,程序结束;
其中N20,G1,X30,F40等称为字段,字段开头的字符表示字段的意义,后面的数值为字段的
取值。
为了表达取值的范围,这里用N4表示字段N取值范围为4位整数(0~9999)而X±5.2取值范
本系统程序段的格式为:
围为-99999.99至+99999.99,即最多5位整数位最多两位小数位,可+-。
/N5G2X(U)±5.2Z(W)±5.2Y(V)±5.2I±5.2K±5.2A±5.2C±5.2P±5.2R±5.2D5
L5H5.2F4.2S3T2M2》
其中/为跳选程序段标识符,若程序段开头有“/”符号,则表示该段为跳选程序段,当操作面板的“<跳段SKIP>”指示灯亮时按“<跳段(SKIP>”键可使灯亮或灭)系统将不执行跳选段(即跳过带“/”符号的程序段>;
N 程序段编号0-65535,必须在程序段的开头,不能缺省;
G 准备功能0-99,其中G10,G11,G98,G99可以与其它G功能同时出现;
X(U) X轴方向的坐标,一般定义插补或定位的终点坐标。
用X表示绝对坐标,用U则表示相对坐标。
可以是直径坐标(G11状态)或半径坐标(G10状态);
Z(W) Z轴方向的坐标,用Z则表明绝对坐标,用W则表明是相对坐标;Y(V)?
?
附加的Y轴的坐标,Y为绝对坐标,V为相对坐标;
I 园弧的园心相对于起点在X轴分量(相对位置)或锥度值,可以是直径值(G11状态)或半
径值(G10状态);
K 园弧的园心相对于起点在Z轴的分量(相对位置);Z轴方向的锥度值;螺纹加工时使用的主轴转速;
A X轴方向的数值,循环切削的进给量,螺纹循环加工的总切深度,可以是直径值(G11状态)或半径值(G10状态);
C Z轴方向的数值,循环切削的进给量,螺纹循环的第一次切深;
P 循环切削的间距,螺纹的螺距或每英寸牙数;R?
?
园弧的半径,延时的时间;
D 子程序段号或跳转的程序段号0~65535;
L 循环次数0~~65535;
H 快速定位速度,<=18000.00mm/Min,具体能达到多高速度取决于驱动电机及车床;
F 切削速度,0.01~3000.00mm/Min(G98分进给)或0.01~2.00mm/Roll(G99转进给);
S 主轴转速或恒线速控制的线速度,参见第二章S功能说明及48号参数说明;
T 刀具号和刀偏号,Tab其中刀具号a=0~8,刀偏号b=0~9(0号刀偏即无刀偏);
M 辅助功能0~99;
回车(Enter)符,程序段结束符;程序段中必须有N字段(程序段号)。
H,F,S,T及部分M功能与G字段及其它字段是无关联
的。
而X(U),Z(W),I,K,A,C,P,R,D,L等字段与G功能有关,视G功能的要求看是否需要相应的字
段。
G功能要求的字段必须出现在程序段之中,而不需要的字段就不能出现,有些字段其值为0在程序段之中可以省略(不输入),除要求N字段必要在程序段的开头之外,其它字段出现的顺序可以是任意的。
§1.9 快速定位的路径
本系统对于X轴,Z轴都需运动的快速定位,总是先两轴同时按照较短轴长度快速移动,再
快速移动较长轴的余下长度部分,加工程序和手动方式都是如此。
§1.10 系统坐标偏置
系统坐标偏置的位移量由系统的49号参数(X轴方向系统偏置)和50号参数(Z轴方向系统偏置)设置。
加工程序还可用G93指令设置坐标偏置。
进行坐标偏置是为了方便加工程序的编写,对于留加工余量的编
程极为方便。
编程时完全按照图纸的尺寸(不留加工余量)进行编程,当想在X轴方向或Z轴方向或两个轴方
向留加工余量,只需在实际加工程序段的前面加入G93程序段设置坐标偏置(偏置量即加工余量)即可,而不
需改变后面的加工程序段。
执行G93时,进行偏置量的移位而位移之后系统的坐标同移位前的一样,从而实现
了留加工余量的功能。
系统自行记忆坐标偏置,用M02,M30,M31,G27(回机械零点),G28(经中间点回程序零点)或“<回零ZERO>”
功能键执行回零操作之后,系统自动消除G93坐标偏置及刀具偏置
§1.11 初态,模态
初态是指运行加工程序之前的系统编程状态。
模态是指相应字段的值一经设置,以后一直有效,
直至某程序段又对该字段重新设置。
模态的另一意义是设置之后,以后的程序段中若使用相同的功能,可以不必再输入该字段。
§1.12 系统的初态
系统的初态是指运行加工程序之前的编程状态,本系统的初态如下:
G11状态:
直径编程。
G97状态:
S指令指定主轴转速(非恒线速控制状态)。
G98状态:
切削进刀速率为每分钟进给量(mm/Min)。
模态G功能:
G0快速定位。
快速定位速率:
系统参数的1号参数(G0H)的值(见参数设置)。
切削进给速率:
系统参数的2号参数(G1F的值(见参数设置)。
当前的状态:
系统坐标:
当前的坐标,为上次执行加工程序之后或手动方式之后的坐标;系统偏置:
G93偏置通常情况下应为(0,0),但若上次执行的加工程序中运行过
G93功能并从中途退出则系统有G93偏置;由49号参数(X轴方向系统偏置)和50号参数(Z轴方向系统偏置)设置的系统坐标偏置对整个机械坐标系进行偏置,和编程无关。
刀具状态:
当前的刀具号及刀偏号;主轴状态:
当前的状态。
1.13 加工程序的开头
开始执行加工程序时,系统(刀尖的位置)应处于可以进行换刀的位置。
刀具为程序要使用的第一把刀。
加工程序的第一段建议用G00X_Z_定位到进行加工的绝对坐标位置。
否则若当前坐标与程序要求的坐标系不同,运行结果将出乎意料。
§1.14 加工程序的结束
程序的最后一段一般以M2(停主轴,关水泵,程序结束),M30(程序结束,从程序开头再执行)或M31(程序结束)来结束加工程序的运行。
执行这些结束程序功能之前最好使系统回到程序零点,一般用G28执行回程序零点的功能。
加工程序结束后系统坐标将返回到机械坐标系,并消除了G93偏置和刀具偏置。
§1.15 子程序
子程序是包含在主体程序中的,若干个加工程序段组成一个子程序。
子程序由起始的程序段号标识,子程序最后一个程序段必需包含M99指令。
子程序一般编排在M2或M30指令之后。
使用M98进行子程序的调用,G86进行复合子程序加工循环。
本系统M98指令可以最多嵌套三
级。
例:
使用M98进行子程序的调用:
N40D1000L10M98》
调用子程序1000共10次
..
N1000G1X-6》
子程序开头
N1010X-30W-30》
N1020Z-20?
》
N1030U-10Z-30》
N1040G0X45Z80M99》
子程序结束
§1.16反向间补
间隙补偿的数据作为系统参数存放于参数区(11,12号参数分别为X和Z轴的间补值)。
若设置为(0.00,0.00)则无间补,设置为非零则系统自动进行反向间补(圆弧插补自动过象限,自动消除反向间补)。
§2STM功能,H,F,F EED%
§2.1 S功能
1.在G97即非恒线速控制状态:
未选择主轴模拟控制时,程序段中的S字段用于指定输出口S1、S2、S4、S8的状态;选择主轴模拟控制时,S字段用于指定主轴实际转速(转/分)。
当系统48号参数不为0时,选择主轴模拟控制。
系统48、52号参数值分别对应主轴模拟
输出电压为5V时、主轴低速档和高速档的主轴转速,详见§6参数设置。
系统10号参数的SM41位定义主轴模拟控制时的主轴换档方式:
SM41=0:
主轴采用被动方式(人工方式)换档:
用户2输入=0,主轴为低速档,执行S指令时按48号参数计算输出模拟电压;
用户 2输入=1,主轴为高速档,执行?
S指令时按?
52号参数计算输出模拟电压;
SM41=1:
主轴采用主动方式换档:
执行M41或M42命令分别输出S1或S2信号给换档机构,用户输入2由断开变
为接通时表示换档完成。
系统根据当前M41或M42状态,执行S指令时分别按
48或52号参数计算输出主轴模拟电压。
系统10号参数S1234位选择S1、S2、S4、S8的输出方式:
当 10号参数的位SM41=1或 48号参数不为零时,S指令值仅从模拟输出端以0~
10V范围输出,不影响S1、S2、S4、S8输出接口状态;
当SM41=0且48号参数为零时,指令S0~S255相应输出0~10V主轴模拟电压,S
指令同时按下述规定改变S1、S2、S4、S8输出端状态:
S1234=0时:
执行?
Sn命令(n≤15)将以BCD编码方式输出到?
S1、S2、S4、S8
输出端。
若n>15,S1、S2、S4、S8输出端状态不变。
S1234=1时:
执行Sn命令(n≤4)将以四档速度方式输出到S1(n=1)、S2
(n=2)、S4(n=3)、S8(n=4)输出端,仅对应S输出端置位,其它S输出
端清零。
如果n>4,S1、S2、S4、S8输出端状态不变。
不管是否选择主轴模拟控制,M40/M41/M42、M50/M51/M52指令对S1、S2、S4、S8输出端的控制均有效。
2.在G96即恒线速控制状态:
G96S_ (S后的数值为指定的线速度,单位为:
米/分钟)
恒线速状态下,S值用于指定切削的线速度:
在切削进给时,系统根据当前的X轴绝对坐
标位置对主轴转速进行调整,以保证按S值指定的线速度切削。
系统的53和54号参数分别
为恒线速控制状态下的主轴最低转速和主轴最高转速限制。
只有使用模拟主轴(如变频调
速)时才能用G96进行恒线速切削控制。
当系统48号参数为0或S值为0时,恒线速控制无效。
切削进给时恒线速控制的主轴转速由以下公式计算:
主轴转速(转/分)=1000*S线速度/(3.1416*X当前坐标的绝对值)因此,使用恒线速控制状态
一定要将系统(工件)坐标设置成X0.00为轴的中心位置。
由计
算公式可知,在恒线速控制状态,主轴转速随加工工件的直径变化而变化,直径越小主轴转速越
快(系统将以54号参数限制主轴最高转速),直径越大主轴转速越慢(系统将以53号参数限制主
轴最低转速)。
在X=318.00mm(即工件直径为318mm时)处,主轴转速刚好与线速度S值相同。
系统只在切削进给时根据X轴绝对位置实时计算和输出控制恒线速的主轴转速。
快速定
位、螺纹加工和F为每转进给时,主轴转速将没有变化,即此时恒线速控制无效。
G96状态设置的线速度S值是模态的,可用G97指令取消恒线速控制状态。
在G97指令程序段
中若无S指令则主轴转速将不会变化,即保持G97指令前的主轴转速不变。
手动执行S指令总是控制主轴转速,即:
手动时只有G97状态、没有G96状态。
§2.2 T功能
注意:
执行T功能换刀时:
转到刀位后不等刀架坐下即算完成T功能,接着执行其它功能。
程序段中的T字段用于控制刀架换刀和对刀具偏置进行补偿,用两位数字来表示。
十位数
字为要使用的刀具编号0~8号刀(0号刀不用转动刀架,使用当前的刀具,不作移位运动而进行
系统坐标换算),个位数为刀具的偏置号0~9号(0号刀具偏置总是为(0,0),即无刀偏)。
执行T功能时,若十位数字表示的刀具号非当前的刀具,则系统先控制刀架转动到需要的
刀具。
然后执行刀具偏置,即新的刀具偏置量减去旧的刀具偏置量得出一相对位移量,系统按
照这一位移量进行快速移位,移位完成之后系统的坐标仍保持移位前的值。
执行T功能时,若十位数字表示的刀具号为0,则表明用户使用排刀(无需转动刀架)。
此时
系统将新的刀具偏置减去旧的刀具偏置量得出一相对位移量,系统的绝对坐标将被减去这一位
移量,而不进行实际的位移。
执行回零功能(G27,G28,“<回零ZERO>”功能键)和M02,M30,M31功能将消除刀具偏置及
G93坐标偏置。
可用手动方式的对刀功能设置刀具偏置,刀具偏置作为系统参数存放于系统参
数区,自动和手动方式时可用<参数Par>键查看或修改刀偏。
加工程序中T指令最好与G0快速定位指令编在同一程序段中,系统将刀偏和快速定位一
次进行定位,以提高运行效率。
执行T功能换刀时:
转到刀位后不等刀架坐下即算完成T功
能,接着执行其它功能。
必要时可加G04指令进行延时。
§2.3 M功能(辅助功能)
M0 —程序停止,完成程序段其它指令后,停止主轴,关冷却液,指向下一程序段,停止做进一步的处理,等待按RUN<运行RUN>键,才继续运行该程序段;
M2 —程序结束、停止。
停主轴,关冷却液,消除G93坐标偏置和刀具偏置,若G92状态则返回机械坐标系,系统回到起始程序段(不运行);
M3—主轴正转;
M4—主轴反转;
M5—停止主轴;
M8—开冷却泵;
M9—关冷却泵;
M12—暂停,等待按“<运行RUN>”键才继续运行(按急停键则停止);
M20—用户1输出置1;M21—用户1输出清零;
M22—用户2输出置1;M23—用户2输出清零;
M24—用户3输出置1;
M25—用户3输出清零;
M27—将系统坐标清零,并清除机械零点标志(即表示未回过机械零点);
M28—将Y轴坐标清零;
M30—程序结束,消除G93偏置和刀具偏置返回起始程序段并运行(重复执行);
M31—程序结束,消除G93偏置和刀具偏置返回起始程序段(不运行);
M32—润滑开;
M33—润滑关;
M40—S1、S2清零(主轴两档速度控制无输出);
M41—选择第一档速度,即S1置位、S2清零;
M42—选择第二档速度,即S2置位、S1清零;
M50—S4、S8清零(主轴S4、S8输出无效);
M51—S4置位(输出有效)、S8清零;
M52—S8 置位(输出有效)、S4 清零;
M60—用户输入1为1时等待,用户输入1为0时执行同段其它指令、下一段指令;
M61—用户输入1为0时等待,用户输入1为1时执行同段其它指令、下一段指令;
M62—用户输入2为1时等待,用户输入2为0时执行同段其它指令、下一段指令;
M63—用户输入2为0时等待,用户输入2为1时执行同段其它指令、下一段指令;
M90—1号用户输入为0则跳转,程序段格式为:
N_D_M90》 其中,D为跳转的程段号(若用户输入为1,则顺序到下一段);
M91—1号用户输入为1则跳转,程序段格式为:
N_D_M91》 其中,D为跳转的程序段号(若用户输入为0,则顺序到下一段);
M92—无条件跳转,跳转到D定义的程序段,格式为:
N_D_M92》 其中,D为跳转的程序段号;
M93—2号用户输入为0则跳转,程序段格式为:
N_D_M93》 其中,D为跳转的
程序段号(若用户输入为1,则顺序到下一段);
M94—2号用户输入为1则跳转,程序段格式为:
N_D_M94》 其中,D为跳转的程序段号(若用户输入为0,则顺序到下一段);
M98—调用子程序,格式为:
N_D_L_M98》 其中,D为子程序的起始段号,L为调用次数(省略为一次);
M98指令最多可嵌套3级;
M99—子程序结束返回;
注意:
M0,M2,M30,M31,M99在G功能执行之后才执行;M90,M91,M92,M93,M94,M98为单独格式(即不能同时有G10,G11,G98,G99以外的G功能);其它的M功能在一个程序段内都是在S和T功能之后、G功能之前执行的。
§2.4 H,F,FEED%
程序段之中可以自由使用H字段,F字段分别定义快速定位的速度和切削进给速度,一经设
置H和F一直有效,直至下次重新设置(系统的1,2号参数也可设置快速定位速度和切削速度)。
通常不需要在加工程序中使用H,由1号系统参数设置快速定位的速度即可。
H:
≤18000.00mm/Min(毫米/分),实际能达到多高速度取决于机床和驱动电机。
F:
G98(分进给状态):
0.01~4000.00mm/分(使用步进电机时F<=1000.00以保证不失步)
G99(转进给状态):
0.01~2.00mm/转FEED%为切削进给速度的百分比,范围是0%,10%,20%,......,150%,由功能键
<↑Feed%>和<↓Feed%>进行调整,系统运行过程之中FEED%实时可调。
§3 G功能
§3.1 G0快速定位(模态,初态)
格式:
N_G0X(U)_Z(W)_》
其中:
X(U),Z(W)为定位的终点坐标,X,Z分别为X轴和Z轴的绝对坐标,U,W分别为X轴和Z轴的相对坐标,、相对坐标和绝对坐标用其中之一,不需移位的坐标轴可以省略,相对坐标是相对于当前位置的位移量。
对于两个轴需要定位的情况,总是先两轴同时按照较短轴长度快速移动,再快速移动较长轴的余下长度部分。
定位速度按照1号参数进行,可用H字段修改快速定位速度(41-43号参数为各轴限速)
例:
当前位置(250,400):
N400G0X100W-300
§3.2 G1直线切削(直线插补)(模态)
格式:
N_G1X(U)_Z(W)_ 》其中,X(U),Z(W)为直线的终点坐标
以当前位置为直线的起点,X(U),Z(W)字段给定的位置为终点进行直线插补。
进刀的速度
为切削进给速度,可用F字段或2号系统参数修改切削速度。
使用步进电机时进给速度F<=1200.00可保证不失步。
§3.3 G2,G3园弧切削(园弧插补)(模态)
格式:
N_ G2或G3 X(U)_Z(W)_R_ 》
或:
N_ G2或G3 X(U)_Z(W)_I_K_ 》第一种格式是用园弧半径R进行编程,第二种格式是用园心相对于起点(起点即当前位置)
位置(I,K)进行编程。
使用步进电机时进给速度F<=1000.00可保证不失步。
其中,X(U),Z(W)为园弧终点的坐标;
R园弧的半径;
I园心相对于起点的坐标在X轴的分量,G11状态为直径编程,G10状态为半径编程;K园心相对于起点的坐标在Z轴上的分量;
园弧插补是按照切削速度进刀的。
G2为顺时针方向,G3为逆时针方向,如图示:
园弧插补自动过象限,过象限时自动进行反向间隙补偿。
用R编程时.若R>0,则为小于等于180度的园弧,若R<0则为大于等于180度的园弧。
§3.4 G4延时等待
格式:
N_G4R_》执行G4系统将延时等待R秒(最小单位为0.01秒)。
§3.5 G10半径编程(模态)
用G10定义编程的状态为半径编程,所有X轴方向的字段值都是半径编程的,这些字段有X(U),I,A,P,R,C等。
半径编程状态下,0.01的值实际对应为X轴方向的0.01mm(X轴的步进单位为
0.005mm)(值与实际距离相同)。
G10可与其它G功能同时出现在一程序段之中。
§3.6 G11直径编程(模态,初态)
用G11定义编程的状态为直径编程,所有X轴方向的字段值都是直径编程的,这些字段有X(U),I,A,P,R,C等。
直径编程状态下,0.01的值实际对应X轴方向的0.005mm(X轴的步进单位
为0.005mm)(值为实际距离的两倍)。
G11可与其它G功能同时出现在一程序段之中。
§3.7 G27快速返回机械零点测试
格式:
N_G27》
G27将消除G93设置的系统坐标偏置和刀具偏置并使系统回到工件坐标系,快速定位到机
械零点并测试是否失步。
执行G27时要确保系统处于零点减速信号负方向位置,若未安装机械零点或以前未回过机械零点,将出现E45报警。
回机械零点后若测试到失步,将出现E41/E42报警。
55和56号参数记录下X轴和Z轴回机械零点的偏差。
10号参数的E41位=0有失步即出
E41/E42报警,=1时失步的偏差大于0.02时才出E41/E42报警。
当G27与M28指令在同一程序段时,G27回到机械零点后系统不测试失步,将不会出现E41/E42报警。
§3.8 G28经中间点快速返回程序零点
格式:
N_G28X(U)_Z(W)_ 》
G28将快速定位到X(U),Z(W)字段给出的中间点,再快速返回程序零点并消除G93坐标偏置和刀具偏置,并使系统回到工件坐标系。
§3.9G32英制螺纹切削
直螺纹或锥螺纹:
格式:
N_G32 X(U)_Z(W)_I_P_R_D_K_》
其中:
X(U),Z(W)定义螺纹底部位置的坐标
I为锥度螺纹的锥度,省略为直螺纹。
I的正负必须与X(U)的方向一致;P为每英寸牙数2.20~100.00;
R为螺纹结束时的45度倒角在Z轴方向长度,省略则无45度退尾的功能;D0或无D值:
单头螺纹
D1~D99:
多头螺纹的头数
D100~D200:
端面螺纹(单头)
D201~D220:
单头螺纹R退尾角度=arctan
注1)D缺省、或D=210、或D<201、或D>220时退尾角度=45○,两轴退
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