GSK928TA数控系统使用手册DOC70(1).doc
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1、GSK928TA数控系统使用手册第一部分 编 程 编程简介. 轴定义 本系统使用X轴,Z轴组成的直角坐标系进行定位和插补运动。X轴为水平面的前后方向,Z轴为水平面的左右方向。向工件靠近的方向为负方向,离开工件的方向为正方向。如图示,前后刀座的坐标系,X方向正好相反,而Z方向是相同的。在以后的图示和例子中,用前刀座来说明编程的应用,而后刀座车床系统可以类推。 图示: 前刀座的坐标系 图示: 后刀座的坐标系 . 机械零点 机械零点为安装在车床上的接近开关的位置,本系统要求机械零点安装在X轴和Z轴的正方向的最大行程处。若你的车床上没有安装相应的接近开关,请不要使用本系统提供的有关机械零点的功能。机械
2、零点之前要安装零点减速开关。. 刀具起点(程序零点)开始执行零件加工程序的位置被定义为刀具起点,亦称程序零点(不是指坐标系的(0,0)点)。. 坐标系本系统以工件坐标系作为编程的坐标系,建议加工程序的第一段用G0指令绝对坐标编程对X和Z轴进行定位。通常将X轴中心设置为X0.00坐标位置,Z轴靠近主轴卡盘的位置设置为Z0.00坐标。加工程序亦可使用G92指令定义浮动坐标系,为了方便编程,程序之中可以多次使用G92定义新的坐标系。系统会自动记住加工零点和机械零点的位置。执行G27(回机械零点并进行失步测试),G28(经指定点返回程序零点),M02,M30,M31后系统将坐标系切换回工件坐标系。手动
3、方式的命令2可设置工件坐标。. 编程坐标定义了坐标系之后,可用绝对坐标(X,Z字段),相对坐标(U,W字段),或混合坐标(X/Z,U/W字段,绝对和相对坐标同时使用)进行编程。相对坐标是相对于当前位置的坐标,对于X轴,还可使用直径编程或半径编程,用G10指令定义半径编程,G11指令定义直径编程,系统的初态为直径编程,若你使用的从头至尾都是直径编程,可不必再用G11定义。. 附加轴Y轴除对X轴Z轴进行控制之外,还提供了附加轴(称Y轴)控制功能,加工程序可对Y轴进行快速定位和Y轴切削(单独Y轴的切削)的控制,手动方式中也可进行Y轴的移动。. 坐标的单位及范围本系统使用直角坐标系,最小单位为0.01
4、mm,编程的最大范围是99999.99其中X轴: 值0.01 对应实际位移为0.005mm。Z轴: 值0.01 对应实际位移为0.01mm。Y轴: 值0.01 对应位移是多少,特殊用户选附加轴时由机械安装确定。. 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,最后以符结尾。举例: 加工程序P10(10号加工程序): N10 G0 X30 Z10 段10,快速定位;
5、N20 G1 W-50 F40 段20,直线插补(直线切削); N30 G2 U-10 W-5 R10 段30,园弧插补; N40 G0 U60 W60 段40,快速定位; N50 G28 W0 M2 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(09999)而X5.2取值范围为-99999.99至+99999.99,即最多5位整数位最多两位小数位,可+ - 。 本系统程序段的格式为: /N5 G2 X(U)5.2 Z(W)5.2 Y(V)5.2 I5.
6、2 K5.2 A5.2 C5.2 P5.2 R5.2 D5 L5 H5.2 F4.2 S3 T2 M2 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“”指示灯亮时按“”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
7、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065
8、535; L 循环次数065535; 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,0.013000.00mm/Min(G98分进给)或0.012.00mm/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=08,刀偏号b=09(0号刀偏即无刀偏); M 辅助功能099; 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,
9、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。. 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。. 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
10、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“”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. 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
11、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。. 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(G0 H)的值(见参数设置)。 切削进给速率: 系统参数的2号参数(G1 F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
12、),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。. 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G00 X_ 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。. 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
13、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。. 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: N40 D1000 L10 M98 调用子程序1000共10次 . N1000 G1
14、X-6 子程序开头 N1010 X-30 W-30 N1020 Z-20 N1030 U-10 Z-30 N1040 G0 X45 Z80 M99 子程序结束. 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)。 功能, H,F,F. 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
15、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S
16、1234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010V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S0S255相应输出010V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(n15)将以BCD编码方式输出到S1、S2、S4、S8输出端。若n15,S1、S2、S4、S8输出端状态不变。S1234=1时:执行Sn命令(n4)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
17、输出端置位,其它S输出端清零。如果n4,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: G96 S_ (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,
18、 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
19、转进给时,主轴转速将没有变化,即此时恒线速控制无效。G96和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。. 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08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09号(0号刀具偏置总是
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