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1、1 广州数控 980TD 编程操作说明书 第一篇 编程说明 第一章：编程基础第一章：编程基础 1.1 GSK980TD简介简介 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 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 运动控 制 位置指令范围：-9999.9999999.999mm；最小指令 单位：0.001mm 2 电子齿轮 ：
2、 指令倍乘系数1255， 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 指令 28种G指令 ： G00、 G01、 G02、 G03、 G04、 G28、 G32、 G33、 G34、 G40、 G41、
3、G42、 G50、 G65、 G70、 G71、 G72、 G73、 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 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） 螺纹加 工 编码器与主轴的传动比：（1255）：（1255） 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，
4、 每点补偿量 ： 0.255mm补偿倍率 精度 补偿 刀具补偿：32组刀具长度补偿、刀尖半径补偿（补偿 方式C） 对刀方式：定点对刀、试切对刀 3 刀补执行方式：移动刀具执行刀补、坐标偏移执行刀 补 特殊M指令 （不可重定义） ： M02、 M30、 M98、 M99、 M9000 M9999 其它M指令由PLC程序定义、处理 M 指令 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、M44 T 指令 最多32个刀位（T01T32），换刀控制时序 由PLC程序实现。
5、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。 转速开关量控制模式：S指令由PLC程序定义、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 主轴转 速 控制 转速模拟电压控制模式：S指令给定主轴每分钟转速 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 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2s，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 PLC 功能 集成机
6、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） 显示器 ： 320240点阵、 5.7”单色液晶显示器 （LCD）， CCFL背光 显示界 面 显示方式：中文或英文界面由参数设置，可显示加工 4 轨迹图形 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 程序编 辑 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
7、驱动 装置 1.2 机床数控系统和数控机床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）
8、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 （Programable 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。 5 GSK980TD车床CNC同时具备运动控制和逻辑控制功能，可 完成数控车床的二轴运动控制，还具有内置式PLC功能。根 据机床的输
9、入、输出控制要求编写PLC程序（梯形图）并下 载到GSK980TD，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， PLC 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 编程基本知识 1、坐标轴定义 数控车床示意图 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。
10、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、后刀座坐标系的X轴方向正好 相反，而Z轴方向是相同的。在以后的图示和例子中，用前 刀座坐标系来说明编程的应用。 6 前刀座的坐标系 后刀座的坐标系 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
11、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位置。 注：在上电后如果没有用G50指令设定工件坐标系,请不要执 行回程序零的操作，否则会产生 报警。 7 图中，XOZ为机床坐
12、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，主轴旋转一周螺 纹切削的长轴移动一个螺距，短轴与长轴进行直线插补。 示例： G32 W-2
13、7 F3； （BC；螺纹插补） G1 X50 Z-30 F100； 8 G1 X80 Z-50； （DE；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：
14、AB直线插补 绝对坐标编程：G01 X200. 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 9 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 程序的构成 为了完成零件的
15、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： O0001 ; (程序名） N0005 G0 X100 Z50； (快速定位至A点） N0010 M12； (夹紧工件） N0015 T0101； (换 1 号刀执行 1 号刀偏） N0020 M3 S600； (启动主轴，置主 轴转速 600 转/分钟） N0025 M8 (开冷却液） N0030 G1 X50 Z0 F600； (以 600mm/min 速度 靠近 B 点） N0040 W-30 F200； （从 B 点切削至 C 点） N0050 X80 W-20 F150； （从 C 点切削至 D 点） N
16、0060 G0 X100 Z50； （快速退回 A 点） N0070 T0100； （取消刀偏） N0080 M5 S0； （停止主轴） N0090 M9； （关冷却液） N0100 M13； （松开工件） N0110 M30； （程序结束，关主轴、冷 10 却液） N0120 % 执行完上述程序，刀具将走出ABCDA的轨迹。 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。 程序名程序名 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） ，
