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GSK980TD车床CNC使用手册(第四版)
GSK980TD 车床 CNC使用手册
前言警告！在对本产品进行安装连接、编程和操作之前，必须详细阅读本产 品说明书以及机床厂家的说明书，严格按说明书的要求进行相关 的操作，否则可能导致产品、机床损坏，工件报废甚至人身伤害。注意！本说明书描述的产品功能、技术指标（如精度、速度等）仅针对 本产品，安装了本产品的数控机床，实际的功能配置和技术性能 由机床厂家的设计决定，数控机床功能配置和技术指标以机床厂 家的说明书为准； 本系统虽为集成式机床操作面板，但机床面板各按键的功能是由 PLC 程序（梯形图）定义的。本说明书机床面板中按键的功能是 针对标准 PLC 程序进行描述的，敬请注意！ 机床面板各按键的功能及意义请参阅机床厂家的说明书。本说明书的内容如有变动，恕不另行通知。注 意 事 项注 意 事 项■ 运输与储存产品包装箱堆叠不可超过六层 不可在产品包装箱上攀爬、站立或放置重物 不可使用与产品相连的电缆拖动或搬运产品 严禁碰撞、划伤面板和显示屏 产品包装箱应避免潮湿、暴晒以及雨淋■ 开箱检查打开包装后请确认是否是您所购买的产品 检查产品在运输途中是否有损坏 对照清单确认各部件是否齐全，有无损伤 如存在产品型号不符、缺少附件或运输损坏等情况，请及时与我公司联系■ 接线参加接线与检查的人员必须是具有相应能力的专业人员 产品必须可靠接地，接地电阻应小于4 欧姆，不能使用中性线（零线）代替地线 接线必须正确、牢固，以免导致产品故障或意想不到的后果 与产品连接的浪涌吸收二极管必须按规定方向连接，否则会损坏产品 插拔插头或打开产品机箱前，必须切断产品电源■ 检修检修或更换元器件前必须切断电源 发生短路或过载时应检查故障，故障排除后方可重新启动 不可对产品频繁通断电，断电后若须重新通电，相隔时间至少1分钟目录第一篇编程说明第一章 编程基础 .................................................................... Ⅰ-1 1.1 GSK980TD 介绍 ............................................................. Ⅰ-1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 产品简介 ............................................................ Ⅰ-1 产品型谱 ............................................................ Ⅰ-4 气候、环境的适应性 .................................................. Ⅰ-5 电源适应能力 ........................................................ Ⅰ-51.1.5 防护 ................................................................ Ⅰ-5 1.2 机床数控系统和数控机床 .................................................... Ⅰ-6 1.3 编程基本知识 .............................................................. Ⅰ-8 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 1.4 坐标轴定义 .......................................................... Ⅰ-8 机床坐标系、机械零点和机床参考点 .................................... Ⅰ-9 机床第 2、3、4 参考点 ................................................ Ⅰ-9 工件坐标系和程序零点 ............................................... Ⅰ-10 插补功能 ........................................................... Ⅰ-10 绝对坐标编程和相对坐标编程 ......................................... Ⅰ-11 直径编程和半径编程 ................................................. Ⅰ-121.3.8 公制编程和英制编程（G20/G21） ...................................... Ⅰ-12 程序的构成 ............................................................... Ⅰ-14 1.4.1 程序的一般结构 ..................................................... Ⅰ-151.4.2 主程序和子程序 ..................................................... Ⅰ-18 1.5 程序的运行 ............................................................... Ⅰ-19 1.5.1 程序运行的顺序 ..................................................... Ⅰ-19 1.5.2 程序段内指令字的执行顺序 ........................................... Ⅰ-20 第二章 MSTF 指令 ................................................................... Ⅱ-1 2.1 M 指令（辅助功能） ........................................................ Ⅱ-1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.7 2.1.9 2.1.10 2.1.11 2.1.12 2.2 程序结束 M02 ........................................................ Ⅱ-1 程序运行结束 M30 .................................................... Ⅱ-1 子程序调用 M98 ...................................................... Ⅱ-2 从子程序返回 M99 .................................................... Ⅱ-2 宏程序调用 M9000～M9999 ............................................. Ⅱ-3 程序停止 M00 ........................................................ Ⅱ-3 冷却泵控制 M08、M09 ................................................. Ⅱ-4 尾座控制 M10、M11 .................................................. Ⅱ-4 卡盘控制 M12、M13 .................................................. Ⅱ-4 润滑液控制 M32、M33 ................................................ Ⅱ-42.1.6 标准 PLC 梯形图定义的 M 指令 .......................................... Ⅱ-3 2.1.8 主轴正转、反转停止控制 M03、M04、M05 ................................ Ⅱ-42.1.13 主轴自动换档 M41、M42、M43、M44..................................... Ⅱ-4 主轴功能 .................................................................. Ⅱ-5IGSK980TD 车床 CNC2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 主轴转速开关量控制...................................................Ⅱ-5 主轴转速模拟电压控制.................................................Ⅱ-5 恒线速控制 G96、恒转速控制 G97........................................Ⅱ-62.2.4 主轴倍率.............................................................Ⅱ-8 刀具功能...................................................................Ⅱ-9 2.3.1 刀具控制.............................................................Ⅱ-9 2.3.2 刀具寿命管理........................................................Ⅱ-12 进给功能..................................................................Ⅱ-20 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 切削进给（G98/G99、F 指令） .........................................Ⅱ-20 螺纹切削............................................................Ⅱ-22 手动进给............................................................Ⅱ-22 手轮/单步进给.......................................................Ⅱ-232.42.4.5 自动加减速..........................................................Ⅱ-23 第三章 G 指令 .......................................................................Ⅲ-1 3.1 概述.......................................................................Ⅲ-1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 3.4 3.5 模态、非模态及初态...................................................Ⅲ-2 指令字的省略输入.....................................................Ⅲ-23.1.3 相关定义.............................................................Ⅲ-3 快速定位 G00 ...............................................................Ⅲ-4 直线插补 G01 ...............................................................Ⅲ-5 圆弧插补 G02、G03 ..........................................................Ⅲ-6 倒角功能...................................................................Ⅲ-9 3.5.1 3.5.2 直线倒角.............................................................Ⅲ-9 圆弧倒角............................................................Ⅲ-113.5.3 特殊情况............................................................Ⅲ-13 3.6 暂停指令 G04 ..............................................................Ⅲ-15 3.7 机械零点功能..............................................................Ⅲ-16 3.7.1 3.7.2 3.8 3.9 机床第一参考点 G28 ..................................................Ⅲ-16 机床第 2、3、4 参考点 G30 ............................................Ⅲ-173.7.3 参数说明............................................................Ⅲ-18 工件坐标系设定 G50 ........................................................Ⅲ-20 固定循环指令..............................................................Ⅲ-21 3.9.1 3.9.2 轴向切削循环 G90 ....................................................Ⅲ-21 径向切削循环 G94 ....................................................Ⅲ-233.9.3 固定循环指令的注意事项..............................................Ⅲ-26 3.10 多重循环指令.............................................................Ⅲ-27 3.10.1 3.10.2 3.10.3 3.10.4 3.10.5 轴向粗车循环 G71 ...................................................Ⅲ-27 径向粗车循环 G72 ...................................................Ⅲ-30 封闭切削循环 G73 ...................................................Ⅲ-34 精加工循环 G70 .....................................................Ⅲ-38 轴向切槽多重循环 G74 ...............................................Ⅲ-393.10.6 径向切槽多重循环 G75 ...............................................Ⅲ-41 3.11 螺纹切削指令.............................................................Ⅲ-44II目3.11.1 3.11.2 3.11.3 3.11.4录等螺距螺纹切削指令 G32 ............................................ Ⅲ-44 变螺距螺纹切削指令 G34 ............................................ Ⅲ-46 Z 轴攻丝循环 G33 ................................................... Ⅲ-48 螺纹切削循环 G92 .................................................. Ⅲ-49 Ⅲ-52 Ⅲ-56 Ⅲ-58 Ⅲ-593.11.5 多重螺纹切削循环 G76 .............................................. 3.12 恒线速控制 G96、恒转速控制 G97 ........................................... 3.13 每分钟进给 G98、每转进给 G99 ............................................. 3.14. 附加轴（Y 轴）功能 ..................................................... 3.14.1 3.14.2附加轴（Y 轴）启用 ................................................ Ⅲ-59 附加轴（Y 轴）实现的运动 .......................................... Ⅲ-593.14.3 附加轴（Y 轴）坐标显示 ............................................ Ⅲ-59 3.15 宏指令 .................................................................. Ⅲ-60 3.15.1 3.15.2 宏变量 ............................................................ Ⅲ-60 运算命令和转移命令 G65 ............................................ Ⅲ-613.15.3 宏指令编程示例 .................................................... Ⅲ-65 第四章 刀尖半径补偿(G41、G42) ..................................................... Ⅳ-1 4.1 刀尖半径补偿的应用 ............................................................ Ⅳ-1 4.1.1 概述 .................................................................... Ⅳ-1 4.1.2 假想刀尖方向 ............................................................ Ⅳ-1 4.1.3 补偿值的设置 ............................................................ Ⅳ-5 4.1.4 指令格式 ................................................................ Ⅳ-6 4.1.5 补偿方向 ................................................................ Ⅳ-6 4.1.6 注意事项 ................................................................ Ⅳ-7 4.1.7 应用示例 ................................................................ Ⅳ-8 4.2 刀尖半径补偿偏移轨迹说明 ...................................................... Ⅳ-9 4.2.1 内侧、外侧概念 .......................................................... Ⅳ-9 4.2.2 起刀时的刀具移动 ........................................................ Ⅳ-9 4.2.3 偏置方式中的刀具移动 ................................................... Ⅳ-11 4.2.4 偏置取消方式中的刀具移动 ............................................... Ⅳ-16 4.2.5 刀具干涉检查 ........................................................... Ⅳ-17 4.2.6 暂时取消补偿向量的指令 ................................................. Ⅳ-19 4.2.7 特殊情况 ............................................................... Ⅳ-20第二篇操作说明第一章 操作方式和显示界面 .......................................................... Ⅰ-1 1.1 面板划分 .................................................................. Ⅰ-1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.3 状态指示 ............................................................ Ⅰ-2 编辑键盘 ............................................................ Ⅰ-2 显示菜单 ............................................................ Ⅰ-31.1.4 机床面板 ............................................................ Ⅰ-4 操作方式概述 .............................................................. Ⅰ-6 显示界面 .................................................................. Ⅰ-7 1.3.1 位置界面 ............................................................ Ⅰ-9IIIGSK980TD 车床 CNC1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 程序界面............................................................Ⅰ-11 刀具偏置&磨损、宏变量界面...........................................Ⅰ-12 报警界面............................................................Ⅰ-13 设置界面............................................................Ⅰ-14 状态参数、数据参数、螺补参数界面 ....................................Ⅰ-16 CNC 诊断、PLC 状态、PLC 数据、机床软面板、版本信息界面 ...............Ⅰ-171.3.8 液晶对比度调整......................................................Ⅰ-20 1.4 常用操作一览表............................................................Ⅰ-21 第二章 开机、关机及安全防护.........................................................Ⅱ-1 2.1 开机.......................................................................Ⅱ-1 2.2 关机.......................................................................Ⅱ-1 2.3 超程防护...................................................................Ⅱ-2 2.3.1 2.4 硬件超程防护.........................................................Ⅱ-2 2.3.2 软件超程防护.........................................................Ⅱ-2 紧急操作...................................................................Ⅱ-3 2.4.1 2.4.2 2.4.3 复位.................................................................Ⅱ-3 急停.................................................................Ⅱ-3 进给保持.............................................................Ⅱ-32.4.4 切断电源.............................................................Ⅱ-3 第三章 手动操作.....................................................................Ⅲ-1 3.1 坐标轴移动.................................................................Ⅲ-1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 手动进给.............................................................Ⅲ-1 手动快速移动.........................................................Ⅲ-1 速度修调.............................................................Ⅲ-23.1.4 相对坐标值清零.......................................................Ⅲ-3 3.2 其它手动操作...............................................................Ⅲ-4 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 主轴正转、反转、停止控制.............................................Ⅲ-4 主轴点动.............................................................Ⅲ-4 冷却液控制...........................................................Ⅲ-4 润滑控制.............................................................Ⅲ-4 手动换刀.............................................................Ⅲ-53.2.6 主轴倍率的修调.......................................................Ⅲ-5 第四章 手轮/单步操作................................................................Ⅳ-1 4.1 单步进给...................................................................Ⅳ-1 4.1.1 增量的选择...........................................................Ⅳ-1 4.1.2 移动方向选择.........................................................Ⅳ-2 4.2 手轮进给...................................................................Ⅳ-3 4.2.1 4.2.2 4.2.3 增量的选择...........................................................Ⅳ-3 移动轴及方向的选择...................................................Ⅳ-3 其它操作.............................................................Ⅳ-44.2.4 说明事项.............................................................Ⅳ-5 第五章 录入操作.....................................................................Ⅴ-1 5.1 指令字的输入...............................................................Ⅴ-1IV目5.2 5.3 5.4 5.5 第六章 6.1录Ⅴ-2 Ⅴ-2 Ⅴ-2 Ⅴ-3 Ⅵ-1 Ⅵ-1指令字的执行 .............................................................. 参数的设置 ................................................................ 数据的修改 ................................................................ 其它操作 .................................................................. 程序编辑与管理 ......................................................... 程序的建立 ................................................................ 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.1.7 6.1.8程序段号的生成 ...................................................... Ⅵ-1 程序内容的输入 ...................................................... Ⅵ-1 字符的检索 .......................................................... Ⅵ-2 字符的插入 .......................................................... Ⅵ-4 字符的删除 .......................................................... Ⅵ-4 字符的修改 .......................................................... Ⅵ-5 单程序段的删除 ...................................................... Ⅵ-6 多个程序段的删除 .................................................... Ⅵ-66.26.1.9 块删除 .............................................................. Ⅵ-7 程序注释 .................................................................. Ⅵ-8 6.2.1 程序注释的建立 ...................................................... Ⅵ-8 6.2.2 程序注释的修改 ...................................................... Ⅵ-8 程序的删除 ................................................................ Ⅵ-9 6.3.1 单个程序的删除 ...................................................... Ⅵ-96.36.3.2 全部程序的删除 ...................................................... Ⅵ-9 6.4 程序的选择 ................................................................ Ⅵ-9 6.4.1 6.4.2 6.5 6.6 6.7 6.8 检索法 .............................................................. Ⅵ-9 扫描法 .............................................................. Ⅵ-9 Ⅵ-10 Ⅵ-11 Ⅵ-11 Ⅵ-11 Ⅵ-116.4.3 光标确认法 ......................................................... 程序的执行 ............................................................... 程序的改名 ............................................................... 程序的复制 ............................................................... 程序管理 ................................................................. 6.8.1 6.8.2 6.8.3程序目录 ........................................................... Ⅵ-11 软件版本号 ......................................................... Ⅵ-12 零件程序数 ......................................................... Ⅵ-126.8.4 存储器容量和已用容量 ............................................... Ⅵ-12 6.9 编辑方式下允许的其他操作 ................................................. Ⅵ-12 第七章 刀具偏置与对刀 .............................................................. Ⅶ-1 7.1 定点对刀 .................................................................. Ⅶ-1 7.2 试切对刀 .................................................................. Ⅶ-2 7.3 回机械零点对刀 ............................................................ Ⅶ-4 7.4 刀具偏置值的设置与修改 .................................................... Ⅶ-6 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 刀具偏置值的设置 .................................................... Ⅶ-6 刀具偏置值的修改 .................................................... Ⅶ-6 通讯方式下修改刀偏 .................................................. Ⅶ-7 刀具偏置值清零 ...................................................... Ⅶ-7VGSK980TD 车床 CNC7.4.5 刀具磨损值设置与修改.................................................Ⅶ-7 7.4.6 刀具偏置值的锁定与解锁...............................................Ⅶ-7 第八章 自动操作.....................................................................Ⅷ-1 8.1 自动运行...................................................................Ⅷ-1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 运行程序的选择.......................................................Ⅷ-1 自动运行的启动.......................................................Ⅷ-2 自动运行的停止.......................................................Ⅷ-2 从任意段自动运行.....................................................Ⅷ-3 进给、快速速度的调整.................................................Ⅷ-38.1.6 主轴速度调整.........................................................Ⅷ-4 8.2 运行时的状态...............................................................Ⅷ-5 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 单段运行.............................................................Ⅷ-5 空运行...............................................................Ⅷ-5 机床锁住运行.........................................................Ⅷ-6 辅助功能锁住运行.....................................................Ⅷ-68.2.5 程序段选跳...........................................................Ⅷ-7 8.3 其它操作...................................................................Ⅷ-7 第九章 回零操作.....................................................................Ⅸ-1 9.1 程序回零...................................................................Ⅸ-1 9.1.1 9.2 程序零点.............................................................Ⅸ-1 9.1.2 程序回零的操作步骤...................................................Ⅸ-1 机械回零...................................................................Ⅸ-2 9.2.1 机械零点.............................................................Ⅸ-29.2.2 机械回零的操作步骤...................................................Ⅸ-2 9.3 回零方式下的其它操作.......................................................Ⅸ-3 第十章 数据的设置、备份和恢复.......................................................Ⅹ-1 10.1 数据的设置................................................................Ⅹ-1 10.1.1 10.1.2 开关设置............................................................Ⅹ-1 图形设置............................................................Ⅹ-110.1.3 参数的设置..........................................................Ⅹ-4 10.2 数据恢复与备份............................................................Ⅹ-8 10.3 权限的设置与修改..........................................................Ⅹ-9 10.3.1 10.3.2 操作级别的进入......................................................Ⅹ-9 操作密码的更改.....................................................Ⅹ-1010.3.3 操作级别降级.......................................................Ⅹ-11 第十一章 通讯.......................................................................Ⅺ-1 11.1 980TD 通讯软件 TDComm2a 简介 ...............................................Ⅺ-1 11.1.1 11.1.2 文件下载（PC→CNC）.................................................Ⅺ-2 文件上传（CNC→PC）.................................................Ⅺ-711.1.3 设置选项............................................................Ⅺ-8 11.2 通讯前的准备工作..........................................................Ⅺ-9 11.3 数据的输入（PC→CNC）....................................................Ⅺ-10 11.3.1 程序的输入.........................................................Ⅺ-10VI目11.3.2录刀补的输入 ........................................................ Ⅺ-1211.3.3 参数的输入 ........................................................ Ⅺ-13 11.4 数据的输出（CNC→PC） ................................................... Ⅺ-14 11.4.1 11.4.2 11.4.3 单个程序的输出 .................................................... Ⅺ-14 全部程序的输出 .................................................... Ⅺ-16 刀具偏置的输出 .................................................... Ⅺ-1611.4.4 参数的输出 ........................................................ Ⅺ-17 11.5 CNC 与 CNC 之间的通讯 .................................................... Ⅺ-19 第十二章 加工举例 .................................................................. Ⅻ-1 12.1 程序编制 ................................................................. Ⅻ-2 12.2 程序的输入 ............................................................... Ⅻ-3 12.2.1 查看已存的程序 ..................................................... Ⅻ-3 12.2.2 建立新程序 ......................................................... Ⅻ-3 12.3 程序校验 ................................................................. Ⅻ-4 12.3.1 图形设置 ........................................................... Ⅻ-4 12.3.2 程序的校验 ......................................................... Ⅻ-5 12.4 对刀及运行 ............................................................... Ⅻ-6第三篇安装连接第一章 安装布局 .................................................................... Ⅰ-1 1.1 GSK980TD 连接 ............................................................. Ⅰ-1 1.1.1 1.1.2 GSK980TD 后盖接口布局 ............................................... Ⅰ-1 接口说明 ............................................................ Ⅰ-11.1.3 总体连线图 .......................................................... Ⅰ-2 1.2 GSK980TD 安装 ............................................................. Ⅰ-3 1.2.1 1.2.2 1.2.3 GSK980TD 外形尺寸 ................................................... Ⅰ-3 GSK980TD-B 外形尺寸 ................................................. Ⅰ-4 电柜的安装条件 ...................................................... Ⅰ-41.2.4 防止干扰的方法 ...................................................... Ⅰ-4 第二章 接口信号定义及连接 .......................................................... Ⅱ-1 2.1 与驱动器的连接 ............................................................ Ⅱ-1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 驱动接口定义 ........................................................ Ⅱ-1 指令脉冲信号和指令方向信号 .......................................... Ⅱ-1 驱动器报警信号 nALM ................................................. Ⅱ-1 轴使能信号 nEN ...................................................... Ⅱ-2 脉冲禁止信号 nSET ................................................... Ⅱ-2 零点信号 nPC ........................................................ Ⅱ-22.1.7 与驱动器的连接 ...................................................... Ⅱ-4 2.2 与主轴编码器的连接 ........................................................ Ⅱ-5 2.2.1 2.2.2 2.2.3 主轴编码器接口定义 .................................................. Ⅱ-5 信号说明 ............................................................ Ⅱ-5 主轴编码器接口连接 .................................................. Ⅱ-5VIIGSK980TD 车床 CNC2.3 与手轮的连接...............................................................Ⅱ-6 2.3.1 2.4 手轮接口定义.........................................................Ⅱ-6 2.3.2 信号说明.............................................................Ⅱ-6 与变频器的连接.............................................................Ⅱ-7 2.4.1 2.4.2 模拟主轴接口定义.....................................................Ⅱ-7 信号说明.............................................................Ⅱ-72.4.3 变频器接口连接.......................................................Ⅱ-7 2.5 GSK980TD 与 PC 机的连接 .....................................................Ⅱ-8 2.5.1 通讯接口定义.........................................................Ⅱ-8 2.5.2 通信接口连接.........................................................Ⅱ-8 2.6 电源接口连接...............................................................Ⅱ-9 2.7 标准 I/O 接口及扩展 I/O 接口定义：..........................................Ⅱ-10 2.7.1 2.8 输入信号............................................................Ⅱ-12 2.7.2 输出信号............................................................Ⅱ-13 I/O 功能与连接 ............................................................Ⅱ-15 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.8.4 2.8.5 2.8.6 2.8.7 2.8.8 2.8.9 2.8.10 2.8.11 2.8.12 2.8.13 2.8.14 2.8.15 行程限位与急停......................................................Ⅱ-15 换刀控制............................................................Ⅱ-16 机械回零............................................................Ⅱ-20 主轴正反转控制......................................................Ⅱ-24 主轴转速开关量控制..................................................Ⅱ-26 主轴自动换档控制....................................................Ⅱ-27 外接循环启动和进给保持..............................................Ⅱ-29 冷却泵控制..........................................................Ⅱ-30 润滑控制............................................................Ⅱ-31 卡盘控制...........................................................Ⅱ-33 尾座控制...........................................................Ⅱ-35 压力低检测.........................................................Ⅱ-37 防护门检测.........................................................Ⅱ-38 主轴旋转允许.......................................................Ⅱ-39 程序段选跳.........................................................Ⅱ-402.8.16 CNC 宏变量 .........................................................Ⅱ-41 2.9 I/O 信号电气连接图 .......................................................Ⅱ-42 第三章 参数说明.....................................................................Ⅲ-1 3.1 参数说明（按顺序排序）.....................................................Ⅲ-1 3.1.1 状态参数.............................................................Ⅲ-1 3.1.2 数据参数.............................................................Ⅲ-8 3.2 参数说明（按功能排序）....................................................Ⅲ-17 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 X、Z、Y 轴控制逻辑 ..................................................Ⅲ-17 加减速控制..........................................................Ⅲ-18 机床安全防护........................................................Ⅲ-18 机械回零............................................................Ⅲ-19 螺纹功能............................................................Ⅲ-21VIII目3.2.6 3.2.7 3.2.8 3.2.9 3.2.10 3.2.11 3.2.12录主轴控制 ........................................................... Ⅲ-22 卡盘控制 ........................................................... Ⅲ-23 尾座控制 ........................................................... Ⅲ-24 刀具补偿 ........................................................... Ⅲ-24 刀架控制 .......................................................... Ⅲ-25 编辑与显示 ........................................................ Ⅲ-26 精度补偿 .......................................................... Ⅲ-263.2.13 通讯设置 .......................................................... Ⅲ-28 第四章 机床调试方法与步骤 .......................................................... Ⅳ-1 4.1 急停与限位 ................................................................ Ⅳ-1 4.2 驱动器设置 ................................................................ Ⅳ-1 4.3 齿轮比调整 ................................................................ Ⅳ-2 4.4 加减速特性调整 ............................................................ Ⅳ-3 4.5 机械零点调整 .............................................................. Ⅳ-4 4.6 主轴功能调整 .............................................................. Ⅳ-6 4.6.1 4.6.2 2.6.3 主轴编码器 .......................................................... Ⅳ-6 主轴制动 ............................................................ Ⅳ-6 主轴转速开关量控制 .................................................. Ⅳ-64.6.4 主轴转速模拟电压控制 ................................................ Ⅳ-6 4.7 反向间隙补偿 .............................................................. Ⅳ-7 4.8 刀架调试 .................................................................. Ⅳ-8 4.9 单步/手轮调整 ............................................................. Ⅳ-9 4.10 其它调整 ................................................................ Ⅳ-10 第五章 诊断信息 .................................................................... Ⅴ-1 5.1 CNC 诊断 .................................................................. Ⅴ-1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 机床输入到 CNC 信号的诊断信息 ........................................ Ⅴ-1 CNC 输出到机床的信号的诊断信息....................................... Ⅴ-1 CNC 轴运动状态和数据诊断信息 ........................................ Ⅴ-2 按键诊断 ............................................................ Ⅴ-3 CNC PLC 之间的诊断 ............................................... Ⅴ-45.1.6 CNC 内部状态 ....................................................... Ⅴ-10 5.2 PLC 状态 ................................................................. Ⅴ-12 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 X 地址（机床→PLC，标准 PLC 梯形图定义）............................. Ⅴ-12 Y 地址（PLC→机床，标准 PLC 梯形图定义）............................. Ⅴ-14 F 地址（CNC→PLC） ................................................. Ⅴ-16 G 地址（PLC→CNC） ................................................. Ⅴ-245.2.5 A 地址（信息显示请求信号，标准 PLC 梯形图定义）...................... Ⅴ-31 5.3 PLC 数据 ................................................................. Ⅴ-32 5.3.1 5.3.2 5.3.3 定时器地址（T，标准 PLC 梯形图定义） ................................ Ⅴ-32 计数器地址（C，标准 PLC 梯形图定义） ................................ Ⅴ-32 计数器预置值地址（DT，标准 PLC 梯形图定义） ......................... Ⅴ-335.3.4 计数器预置值地址（DC，标准 PLC 梯形图定义） ......................... Ⅴ-33 第六章 记忆型螺距误差补偿功能 ...................................................... Ⅵ-1IXGSK980TD 车床 CNC6.1 功能说明...................................................................Ⅵ-1 6.2 规格说明....................................................................Ⅵ-1 6.3 参数设定...................................................................Ⅵ-1 6.3.1 6.3.2 6.3.3 螺补功能.............................................................Ⅵ-1 螺距误差原点.........................................................Ⅵ-1 补偿间隔.............................................................Ⅵ-16.3.4 补偿量...............................................................Ⅵ-2 6.4 补偿量设定的注意事项.......................................................Ⅵ-2 6.5 各种补偿参数设定举例.......................................................Ⅵ-2附录附一 GSK980TD 外形尺寸 ...........................................................附录-1 附二 GSK980TD-B 外形尺寸 .........................................................附录-2 附三 附加面板 AP01 外形尺寸.......................................................附录-3 附四 附加面板 AP02 外形尺寸.......................................................附录-3 附五 出厂标准参数................................................................附录-4 附六 报警一览表..................................................................附录-7X第 一 篇编程说明第 一 篇 编 程 说 明
目录第一篇编程说明第 一 篇 编 程 说 明第一章 编程基础 .................................................................... Ⅰ-1 1.1 GSK980TD 介绍 ............................................................. Ⅰ-1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 产品简介 ............................................................ Ⅰ-1 产品型谱 ............................................................ Ⅰ-4 气候、环境的适应性 .................................................. Ⅰ-5 电源适应能力 ........................................................ Ⅰ-51.1.5 防护 ................................................................ Ⅰ-5 1.2 机床数控系统和数控机床 .................................................... Ⅰ-6 1.3 编程基本知识 .............................................................. Ⅰ-8 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 1.4 坐标轴定义 .......................................................... Ⅰ-8 机床坐标系、机械零点和机床参考点 .................................... Ⅰ-9 机床第 2、3、4 参考点 ................................................ Ⅰ-9 工件坐标系和程序零点 ............................................... Ⅰ-10 插补功能 ........................................................... Ⅰ-10 绝对坐标编程和相对坐标编程 ......................................... Ⅰ-11 直径编程和半径编程 ................................................. Ⅰ-121.3.8 公制编程和英制编程（G20/G21） ...................................... Ⅰ-12 程序的构成 ............................................................... Ⅰ-14 1.4.1 程序的一般结构 ..................................................... Ⅰ-151.4.2 主程序和子程序 ..................................................... Ⅰ-18 1.5 程序的运行 ............................................................... Ⅰ-19 1.5.1 程序运行的顺序 ..................................................... Ⅰ-19 1.5.2 程序段内指令字的执行顺序 ........................................... Ⅰ-20 第二章 MSTF 指令 ................................................................... Ⅱ-1 2.1 M 指令（辅助功能） ........................................................ Ⅱ-1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.7 2.1.9 2.1.10 2.1.11 2.1.12 2.2 程序结束 M02 ........................................................ Ⅱ-1 程序运行结束 M30 .................................................... Ⅱ-1 子程序调用 M98 ...................................................... Ⅱ-2 从子程序返回 M99 .................................................... Ⅱ-2 宏程序调用 M9000～M9999 ............................................. Ⅱ-3 程序停止 M00 ........................................................ Ⅱ-3 冷却泵控制 M08、M09 ................................................. Ⅱ-4 尾座控制 M10、M11 .................................................. Ⅱ-4 卡盘控制 M12、M13 .................................................. Ⅱ-4 润滑液控制 M32、M33 ................................................ Ⅱ-42.1.6 标准 PLC 梯形图定义的 M 指令 .......................................... Ⅱ-3 2.1.8 主轴正转、反转停止控制 M03、M04、M05 ................................ Ⅱ-42.1.13 主轴自动换档 M41、M42、M43、M44..................................... Ⅱ-4 主轴功能 .................................................................. Ⅱ-5IGSK980TD 车床 CNC2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 主轴转速开关量控制...................................................Ⅱ-5 主轴转速模拟电压控制.................................................Ⅱ-5 恒线速控制 G96、恒转速控制 G97........................................Ⅱ-6第 一 篇 编 程 说 明2.2.4 主轴倍率.............................................................Ⅱ-8 刀具功能...................................................................Ⅱ-9 2.3.1 刀具控制.............................................................Ⅱ-9 2.3.2 刀具寿命管理........................................................Ⅱ-12 进给功能..................................................................Ⅱ-20 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 切削进给（G98/G99、F 指令） .........................................Ⅱ-20 螺纹切削............................................................Ⅱ-22 手动进给............................................................Ⅱ-22 手轮/单步进给.......................................................Ⅱ-232.42.4.5 自动加减速..........................................................Ⅱ-23 第三章 G 指令 .......................................................................Ⅲ-1 3.1 概述.......................................................................Ⅲ-1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 3.4 3.5 模态、非模态及初态...................................................Ⅲ-2 指令字的省略输入.....................................................Ⅲ-23.1.3 相关定义.............................................................Ⅲ-3 快速定位 G00 ...............................................................Ⅲ-4 直线插补 G01 ...............................................................Ⅲ-5 圆弧插补 G02、G03 ..........................................................Ⅲ-6 倒角功能...................................................................Ⅲ-9 3.5.1 3.5.2 直线倒角.............................................................Ⅲ-9 圆弧倒角............................................................Ⅲ-113.5.3 特殊情况............................................................Ⅲ-13 3.6 暂停指令 G04 ..............................................................Ⅲ-15 3.7 机械零点功能..............................................................Ⅲ-16 3.7.1 3.7.2. 3.8 3.9 机床第一参考点 G28 ..................................................Ⅲ-16 机床第 2、3、4 参考点 G30 ...........................................Ⅲ-173.7.3 参数说明............................................................Ⅲ-18 工件坐标系设定 G50 ........................................................Ⅲ-20 固定循环指令..............................................................Ⅲ-21 3.9.1 3.9.2 轴向切削循环 G90 ....................................................Ⅲ-21 径向切削循环 G94 ....................................................Ⅲ-233.9.3 固定循环指令的注意事项..............................................Ⅲ-26 3.10 多重循环指令.............................................................Ⅲ-27 3.10.1 3.10.2 3.10.3 3.10.4 3.10.5 轴向粗车循环 G71 ...................................................Ⅲ-27 径向粗车循环 G72 ...................................................Ⅲ-30 封闭切削循环 G73 ...................................................Ⅲ-34 精加工循环 G70 .....................................................Ⅲ-38 轴向切槽多重循环 G74 ...............................................Ⅲ-393.10.6 径向切槽多重循环 G75 ...............................................Ⅲ-41 3.11 螺纹切削指令.............................................................Ⅲ-44II目3.11.1 3.11.2 3.11.3 3.11.4录等螺距螺纹切削指令 G32 ............................................ Ⅲ-44 变螺距螺纹切削指令 G34 ............................................ Ⅲ-46 Z 轴攻丝循环 G33 ................................................... Ⅲ-48 螺纹切削循环 G92 .................................................. Ⅲ-49 Ⅲ-52 Ⅲ-56 Ⅲ-58 Ⅲ-593.11.5 多重螺纹切削循环 G76 .............................................. 3.12 恒线速控制 G96、恒转速控制 G97 ........................................... 3.13 每分钟进给 G98、每转进给 G99 ............................................. 3.14. 附加轴（Y 轴）功能 ..................................................... 3.14.1 3.14.2第 一 篇 编 程 说 明附加轴（Y 轴）启用 ................................................ Ⅲ-59 附加轴（Y 轴）实现的运动 .......................................... Ⅲ-593.14.3 附加轴（Y 轴）坐标显示 ............................................ Ⅲ-59 3.15 宏指令 .................................................................. Ⅲ-60 3.15.1 3.15.2 宏变量 ............................................................ Ⅲ-60 运算命令和转移命令 G65 ............................................ Ⅲ-613.15.3 宏指令编程示例 .................................................... Ⅲ-65 第四章 刀尖半径补偿(G41、G42) ..................................................... Ⅳ-1 4.1 刀尖半径补偿的应用 ............................................................ Ⅳ-1 4.1.1 概述 .................................................................... Ⅳ-1 4.1.2 假想刀尖方向 ............................................................ Ⅳ-1 4.1.3 补偿值的设置 ............................................................ Ⅳ-5 4.1.4 指令格式 ................................................................ Ⅳ-6 4.1.5 补偿方向 ................................................................ Ⅳ-6 4.1.6 注意事项 ................................................................ Ⅳ-7 4.1.7 应用示例 ................................................................ Ⅳ-8 4.2 刀尖半径补偿偏移轨迹说明 ...................................................... Ⅳ-9 4.2.1 内侧、外侧概念 .......................................................... Ⅳ-9 4.2.2 起刀时的刀具移动 ........................................................ Ⅳ-9 4.2.3 偏置方式中的刀具移动 ................................................... Ⅳ-11 4.2.4 偏置取消方式中的刀具移动 ............................................... Ⅳ-16 4.2.5 刀具干涉检查 ........................................................... Ⅳ-17 4.2.6 暂时取消补偿向量的指令 ................................................. Ⅳ-19 4.2.7 特殊情况 ............................................................... Ⅳ-20III
第一章 编程基础第一章 编程基础1.11.1.1GSK980TD 介绍产品简介第 一 篇 编 程 说 明广州数控研制的新一代普及型车床 CNC GSK980TD 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μm 级精度运动控制和 PLC 逻辑控制。GSK980TD 车床 CNC 外观图 产品技术特点：X、Z 两轴联动,可选配 Y 轴，0.001mm 插补精度，最高快速速度 30m/min 最小指令单位 0.001 L，指令电子齿轮比（1～32767）/（1～32767） 内置式 PLC，可实现各种自动刀架、主轴自动换档等控制，梯形图可编辑、上传、下载 具有螺距误差补偿、反向间隙补偿、刀具长度补偿、刀尖半径补偿功能 采用 S 型、指数型加减速控制，适应高速、高精加工 具有攻丝功能，可车削公英制单头/多头直螺纹、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 自动倒角功能、刀具寿命管理功能、公/英制编程功能、PLC 轴控功能 零件程序全屏幕编辑，可存储 6144KB、384 个零件程序 参数备份功能、数据通讯功能 集成中文、英文显示界面，由参数选择 提供多级操作密码功能，方便设备管理 支持 CNC 与 CNC、PC 双向通讯，CNC 软件、PLC 程序可通讯升级Ⅰ-1GSK980TD 车床 CNC技术规格一览表 第 一 篇 编 程 说 明运动 控制控制轴：X 轴、Z 轴、Y 轴；同时控制轴（插补轴） 轴（X、Z） ：2 插补功能：X、Z 二轴直线、圆弧插补 位置指令范围：-99.999mm；最小指令单位：0.001mm 电子齿轮：指令倍乘系数 1～32767，指令分频系数 1～32767 快速移动速度：最高 30000mm/min 快速倍率：F0、25%、50%、100%四级实时调节 切削进给速度：最高 15000mm/min 或 500mm/转（每转进给） 进给倍率：0～150%十六级实时调节 手动进给速度：0～1260mm/min 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 自动倒角功能 33 种 G 指令：G00、G01、G02、G03、G04、G10、G11、G20、G21、G28、G30、G32、G33、G34、 G40、G41、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：0.001～500mm 或 0.06～25400 牙/英寸 主轴编码器：编码器线数可设定（100～5000p/r） 编码器与主轴的传动比： （1～255）（1～255） ： 反向间隙补偿：0～2.000mm 螺距误差补偿：255 个补偿点/轴，每点补偿量：±0.255mm×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 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 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 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 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；具备刀具寿命管理功能。 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 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 0～ 10V 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 2μs，第 1 级程 序刷新周期 8ms；各轴均可定义为 PLC 控制轴；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） I/O 口：16 点输入/16 点输出，可扩展至 32 点输入/32 点输出 显示器：320×240 点阵、5.7”单色液晶显示器（LCD） ，CCFL 背光 显示方式：中文或英文显示界面由参数设置，可显示加工轨迹图形 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 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 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 脉冲+方向信号输入的 DA98 系列数字式交流伺服或 DY3 系列步进驱动装置Ｇ 指令 螺纹 加工精度 补偿M 指令 T 指令 主轴 转速 控制 PLC 功能 显示 界面 程序 编辑 通讯 适配 驱动Ⅰ-2第一章 编程基础G 指令表指令名 G00 G01 G02 G03 G04 G10 G11 G20 G21 G28 G30 G32 G33 G34 G40 G41 G42 快速定位 直线插补 顺时针圆弧插补 逆时针圆弧插补 暂停、准停 数据输入方式有效 取消数据输入方式 英制单位选择 公制单位选择 自动返回机械零点 回机床第 2、3、4 参考点 等螺距螺纹切削 Z 轴攻丝循环 变螺距螺纹切削 取消刀尖半径补偿 刀尖半径左补偿 刀尖半径右补偿 功 能 指令名 G50 G65 G70 G71 G72 G73 G74 G75 G76 G90 G92 G94 G96 G97 G98 G99 宏指令 精加工循环 轴向粗车循环 径向粗车循环 封闭切削循环 轴向切槽循环 径向切槽循环 多重螺纹切削循环 轴向切削循环 螺纹切削循环 径向切削循环 恒线速控制 取消恒线速控制 每分进给 每转进给 功 设置工件坐标系 能第 一 篇 编 程 说 明PLC 指令表指令名 LD LDI OUT AND ANI 指令名 END1 END2 SET RST CMP CTRC TMRB CODB ROTB MOVN DECB 读常开触点 读常闭触点 输出线圈 常开触点串联 常闭触点串联 指令功能 第一级程序结束 第二级程序结束 置 复 位 位 指令名 SP SPE ADDB SUBB ALT DIFU DIFD MOVE PARI LBL CALL 指令功能 子程序标号 子程序结束 二进制数据相加 二进制数据相减 交替输出 上升沿置位 下降沿置位 逻辑与 奇偶校验 程序跳转标号 子程序调用Ⅰ-3指令功能指令名 OR ORI ORB ANB指令功能 常开触点并联 常闭触点并联 串联电路块的并联 并联电路块的串联比较置位 计数器 定时器 二进制转换 二进制旋转控制 数据复制 二进制译码GSK980TD 车床 CNC 1.1.2 产品型谱型号意义第 一 篇 编 程 说 明GSK 980TD―□ 装配形式： 无：标准面板（420×260mm） B： 箱式装配 980TD 车床 CNC 广州数控标志 型 GSK980TD GSK980TD-B 号 说 420×260mm 铝合金操作面板 GSK980TD 配 AP01 组装为操纵箱（445mm×345mm×182mm） 明标准功能提供技术规格一览表中的全部功能，包括： 最高快速移动速度 30 米/分钟、最高进给速度 15 米/分钟、螺距误差补偿、刀尖半径补偿、主轴模 拟电压控制（变频主轴） 、通讯、16 点输入、16 点输出，标准 PLC 梯形图兼容 GSK980TA 的 I/O 功能，支 持四档主轴自动换档（仅 1、2 档有档位检测） 、液压卡盘、液压尾座、防护门、压力低报警、自动刀架 控制等功能。 注 1：版本号为 V2.0-06.11.09（梯形图校验码：27CD）及其以后版本的标准 PLC 梯形图支持单向选刀的 2～8 工位电动刀架、及广州数控 SWD120、烟台 AK31、常州 SWBD 等就近选刀的电动刀架（就 近选刀控制需选择 I/O 扩展选配功能） 。 注 2：如需要四档主轴档位检测、自动送料等与 GSK980TA 不兼容的功能时，需要修改或重新设计 PLC 梯形图。如需要以特殊的 PLC 梯形图供货，应在订货时说明，并提供详细的控制要求。选配功能1. Y 轴：支持附加轴 Y 轴控制（XS33） ，提供：DB15 针式插头 1 只、10 芯绞合屏蔽电缆 3 米。 2. I/O 扩展：增加 16 点扩展输入（XS41） 、16 点扩展输出（XS42） ，提供：DB25 针式/DB25 孔式插头各 1、10 芯/8 芯绞合屏蔽电缆各 6 米。标准附件开关电源：GSK-PB2（已装配在 CNC 背部） 插接件：CNC 接口连接用插头 1 套（DB9 孔×2、DB15 针×3、DB25 针×1、DB25 孔×1） 注：与驱动器等部件成套供货时，相应的插头随电缆提供 附件电缆：10 芯绞合屏蔽电缆 12 米（X 轴、Z 轴、输入 XS40、输出 XS39 接口各 3 米） 8 芯绞合屏蔽电缆 9 米（主轴编码器、输入 XS40、输出 XS39 接口各 3 米） 4 芯绞合屏蔽电缆 3 米（变频器接口） 注：上述电缆按线材（未焊接）提供，与驱动器、刀架控制器成套供货时，提供已焊接插头的信号 电缆。对电缆长度、焊接有特殊要求的，应在订货时注明。 抗干扰组件：1N.1μF/630V×6 随行技术文件： 《GSK980TD 车床 CNC 使用手册》 （不包括&PLC 使用说明书&）选配附件通讯组件：通讯电缆 5 米×1、通讯软件 TDComm 安装光盘×1 电子手轮：东信 RE45T1SO5B1（适配 AP01）或长春 LGF-001-100（适配 AP02）Ⅰ-4第一章 编程基础附加面板：AP01（铝合金 420×71 L） ，可在 GSK980TD 面板下方拼装 AP02（铝合金 100×260 L） ，可在 GSK980TD 面板侧面拼装 急停按钮：LAY3-02ZS/1（GSK980TD-B 供货时已安装急停按钮） 不自锁按钮： KH-516-B11（绿色或红色） 自锁式按钮： KH-516-B21（绿色或红色） GSK980TD 车床 CNC PLC 使用说明书 梯形图编程软件：GSKCC 安装光盘×1 注：选配附件按产品附件（未安装、连接）提供，需要安装、连接供货的，应在订货时注明第 一 篇 编 程 说 明订货指导订货时应注明： 1． 产品型号（GSK980TD 、GSK980TD-B） 、数量 2． 是否选择 Y 轴、I/O 扩展选配功能 3． 配套件（驱动器、隔离变压器等）的型号、数量 4． 附件电缆的长度、特殊的连接要求 5． 需要供货的选配附件名称、型号、数量及安装连接要求 6． 是否需要以特殊的 PLC 梯形图供货1.1.3气候、环境的适应性GSK980TD贮存运输、工作的环境条件如下： 项 目 工作气候条件 0℃～45℃ ≤90%（不凝露） 86 kPa～106 kPa ≤1000m 贮存运输气候条件 -40℃～55℃ ≤95%（40℃） 86 kPa～106 kPa ≤1000m环境温度 相对湿度 大气压强 海拔高度1.1.4电源适应能力GSK980TD在下列交流输入电源的条件下，能正常运行。 电压变化：在额定输入电压（交流220V）-15％～+10％的范围内； 频率变化：49Hz～51Hz连续变化。1.1.5防护GSK980TD 防护等级不低于 IP20。Ⅰ-5GSK980TD 车床 CNC1.2 第 一 篇 编 程 说 明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 床数控系统由控制装置（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 按加工程序向 伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动机构完成机床的进给运 动；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。 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。 GSK980TD车床CNC出厂时已装载了标准PLC程序（特殊订货除外），在后述功能、操作说明时，涉及到PLC 控制功能的说明将按标准PLC程序的控制逻辑描述，说明书中以“标准PLC功能”来标识。机床厂家可能会修 改或重新编写PLC程序，因此，由PLC控制的功能和操作请参照机床厂家的操作说明书。图1-1Ⅰ-6第一章 编程基础编程就是把零件的外形尺寸、加工工艺过程、工艺参数、刀具参数等信息，按照CNC专用的编程指令编写 加工程序的过程。数控加工就是CNC按加工程序的要求，控制机床完成零件加工的过程。数控加工的工艺流程 如图1-2第 一 篇 编 程 说 明分析零件图纸，确定加工工艺 O0001； G00 X3.76 Z0； G01 Z-1.28 F50； … M30； ％编写零件程序，录入 CNC进行程序检查、试运行对刀、设置刀具偏置和坐标运行加工程序，进行零件加工检查工件尺寸， 修改程序或刀补加工完毕，零件成型 图1-2Ⅰ-7GSK980TD 车床 CNC1.3 第 一 篇 编 程 说 明1.3.1编程基本知识坐标轴定义下图为数控车床示意图。图 1-3 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，图 1-4 为前刀座的坐标 系，图 1-5 为后刀座的坐标系。从图中可以看出，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。XZZX图 1-4 前刀座的坐标系 图 1-5 后刀座的坐标系Ⅰ-8第一章 编程基础1.3.2机床坐标系、机械零点和机床参考点机床坐标系是 CNC 进行坐标计算的基准坐标系， 是机床固有的坐标系。 机械零点是机床上的一个固定点， 由安装在机床上的零点开关或回零开关决定。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。 机床参考点是机械零点偏移数据参数№114、№115 的值后的位置。当数据参数№114、№115 的设置值均为 0 时，机床参考点与机械零点重合。机床参考点的坐标为数据参数№120、№121 设置的值。执行机械回零、 G28 指令回零操作就是回机床参考点位置。进行机械回零操作、回到机床参考点后，GSK980TD 建立了就以№ 120、№121 设置的值为参考点的机床坐标系。 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。第 一 篇 编 程 说 明1.3.3机床第 2、3、4 参考点GSK980TD 具有机床第 2、3、4 参考点功能，用数据参数№122～№127 可分别设置机床第 2、3、4 参考 点的 X、Z 轴的机床坐标。 机械零点，机床参考点，机床第 2、3、4 参考点在机床坐标系中的关系如下图所示。 X№124机床第 3 参考点№126 №122 №120№114 №115机床第 4 参考点 机床第 2 参考点 机床参考点 Z №123 №125 №127机械零点 №121Ⅰ-9GSK980TD 车床 CNC 1.3.4 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，根据工件的尺第 一 篇 编 程 说 明寸用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。 棒料零件O2O1Z1 (Z2)x1/2 z1 z2 X2 X1(x2/2)(x,z) (x1,z1) (x2,z2) zx/2O （0,0）z图 1-6x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)；1.3.5插补功能插补是指 2 个或多个轴同时运动，运动合成的轨迹符合确定的数学关系，构成二维（平面）或三维（空 间）的轮廓，这种运动控制方式也称为轮廓控制。插补时控制的运动轴称为联动轴，联动轴的移动量、移动 方向和移动速度在整个运动过程中同时受控，以形成需要的合成运动轨迹。只控制 1 轴或多轴的运动终点， 不控制运动过程的运动轨迹，这种运动控制方式称为定位控制。 GSK980TD 的 X 轴和 Z 轴为联动轴， 属于 2 轴联动 CNC。 GSK980TD 具有直线、 圆弧和螺纹插补功能。 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：主轴旋转的角度决定 X 轴或 Z 轴或两轴的移动量，使刀具在随主轴旋转的回转体工件表面形 成螺旋形切削轨迹，实现螺纹车削。螺纹插补方式时，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：Ⅰ-10第一章 编程基础第 一 篇 编 程 说 明图 1-7 … G32 W-27 F3； （B→C；螺纹插补） G1 X50 Z-30 F100； G1 X80 Z-50； （D→E；直线插补） G3 X100 W-10 R10； （E→F；圆弧插补） … M30；1.3.6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→B 直线插补。图 1-8 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）】Ⅰ-11GSK980TD 车床 CNC 1.3.7 直径编程和半径编程第 一 篇 编 程 说 明按编程时 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。 直径编程：状态参数 NO.001 的 Bit2 位为 0 时，程序中 X 轴的指令值按直径值输入，此时，X 轴的坐标 以直径值显示。 半径编程：状态参数 NO.001 的 Bit2 位为 1 时，程序中 X 轴的指令值按半径值输入，此时，X 轴的坐标 以半径值显示。 表 1-1 与直径编程或半径编程的设置有关的地址 地址 与直径 和半径 编程的 设置有 关的地 址 X X 轴坐标 G50 设定 X 轴坐标 X 轴移动增量 U G71、G72、G73 指令中 X 轴精加工余量 G75 中切削后的退刀量 R G74 中切削到终点时候 的退刀量 直径值表示 半径值表示 说明 直径编程 直径值表示 直径值表示 直径值表示 半径编程 半径值表示 半径值表示 半径值表示除表 1-1 所列举的地址外的其它的地址、数据，例如：圆弧半径、G90 的锥度等 X 轴指令值均按半 径值输入，与直径编程或半径编程的设置无关。 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。1.3.8公制编程和英制编程（G20/G21）GSK980TD车床CNC具有公/英制转换功能，CNC根据设定的状态把所有的几何值如位置指令的数值、刀 补值、手轮增量/单步增量、F代码指令的数值及个别数据参数值设置为公制尺寸或英制尺寸。 1. 输入/输出增量单位指定 1）输入增量单位指定 输入增量的单位是英制/公制由指令 G20/G21 实现。 指令格式：G20； G21； 2）输出增量单位指定 输出增量的单位是英制/公制由状态参数№004 的 Bit0 位（SCW）实现。 004 SCW＝0 SCW＝1 公制输出 英制输出 SCW （英制输入，单位：英寸） （公制输入，单位：毫米）3）输入/输出增量单位说明 GSK980TD 仅支持输入输出增量单位相同，即公制输入公制输出、英制输入英制输出。状态参数№004 的 Bit0 位（SCW）为 1 时，系统上电后为 G20 状态，此时若指定 G21 指令，CNC 将产生“非法 G 指令”报 警；状态参数№004 的 Bit0 位（SCW）为 0 时，系统上电后为 G21 状态，此时若指定 G21 指令，CNC 将产Ⅰ-12第一章 编程基础生“非法 G 指令”报警。 状态参数№004 的 Bit0 位（SCW）修改后，CNC 需重新上电后功能才有效。2.GSK980TD 相关数值公/英制指定时的范围 项目 G21 ，SCW=0 公制输入，公制输出 一个脉冲对应 1u 最小输入增量 最小指令增量 最大编程尺寸 单步/手轮增量进给 刀具补偿值 （X、 R） Z、 各轴软限位 各轴反向间补单位 各轴螺补单位 各轴回机械零坐标设 置值单位 固定循环指令的退刀 量、进刀量，最小切削 量等值的单位 0.001mm 0.001mm ±mm 0.001,0.01,0.1mm ±999.999mm -mm～+mm 0.001mm 0.001mm 0.001mm G20 ，SCW=1 英制输入，英制输出 一个脉冲对应 0.0001inch 0.0001inch 0.0001inch ±999.9999inch 0.,0.01inch ±99.9999inch -999.9999inch～+999.9999inch 0.0001inch 0.0001inch 0.0001inch第 一 篇 编 程 说 明0.001mm0.0001inch说明: 所有与 CNC 参数涉及的长度和速度的单位，英制指定时为在公制指定时的小数点基础上右移 一位。 示例： 数据参数№45 的值为 9999999，公制表示：mm；英制表示：999.9999inch。 数据参数№23 的值为 7600，公制表示：7600mm/min；英制表示：760inch/min。3.注意事项 状态参数№004 的 Bit0 位（SCW）决定输出最小增量，该参数修改后必须重新上电； 程序中 G20、G21 指令不能混合使用； 同一程序段中若多次指定 G20 或 G21 指令，后指定的 G20 或 G21 指令有效； 单步/手轮操作方式下，G20 英制输入时，单步增量为 0.0001 对应 1 个脉冲；单步增量为 0.001 对应 10 个脉冲；单步增量为对应 100 个脉冲。Ⅰ-13GSK980TD 车床 CNC1.4 第 一 篇 编 程 说 明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） 。CNC 执行程序完成机床进给运动、主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等控制，从而实现零件的加工。 程序示例：图 1-9 O N N N N N N N （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 600 转/分钟） （开冷却液） G1 X50 Z0 F600； （以 600mm/min 速度靠近 B 点） W-30 F200； （从 B 点切削至 C 点） X80 W-20 F150； （从 C 点切削至 D 点） G0 X100 Z50； （快速退回 A 点） T0100； （取消刀偏） M5 S0； （停止主轴） M9； （关冷却液） M13； （松开工件） M30； （程序结束，关主轴、冷却液） % ； G0 X100 Z50； M12； T0101； M3 S600； M8执行完上述程序，刀具将走出 A→B→C→D→A 的轨迹。Ⅰ-14第一章 编程基础 1.4.1 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“； ”或“*”结束的若干个指令字构成。程序的一般结构如图 1-10 所示。 程序注释 程序名 程序段选跳符 指令字 程序段 程序段号 程序段结束符 程序结束符 程序 图 1-10 程序的一般结构第 一 篇 编 程 说 明程序名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。 ○ □□□□ 程序号（，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。指令地址规定了其后指令值的意义，在不同的指令字 组合情况下，同一个指令地址可能有不同的意义。表1-2为GSK980TD所有指令字的一览表。X 1000指令地址 指令值 指令字表 1-2 指令字一览表 指令地址 O N G X Z Y 指令值取值范围 0～99 00～99 -99.999(mm) 0～(s) -99.999（mm） -99.999（mm） -99.999（mm） 0～(s) U -99.999～99.999（mm） 0.001～99.999（mm） -99.999（mm） 功 能 意 义 程序名 程序段号 准备功能 X 轴坐标 暂停时间 Z 轴坐标 Y 轴坐标 X 轴增量 暂停时间 G71、G72、G73 指令中 X 轴精加工余量 G71 中切削深度 G73 中 X 轴退刀距离Ⅰ-15GSK980TD 车床 CNC指令地址 指令值取值范围 -99.999（mm） 0.001～99.999（mm） -99.999～99.999（mm） -99.999（mm） V -99.999（mm） -99.999（mm） 0.001～99.999（mm） 1～9999 (次) R 0.001～99.999（mm） 0.001～99.999（mm） 0.001～（mm） -99.999（mm） I K F -99.999（mm） 0.06～25400（牙/英寸） -99.999（mm） 0～8000（mm/min） 0.(mm/r) 0.001～500（mm） S T M 0～9999（转/分） 00～04 01～32 00～99
0～.001 秒） 0～9999 P 0～999 0～.001mm） 0～99 0～.001mm） Q 1～.001mm） 1～.001mm） 0～360000 H 01～99 功 能 意 义 Z 轴增量 G72 中切削深度 G71、G72、G73 指令中 Z 轴精加工余量 G73 中 Z 轴退刀距离 Y 轴增量 圆弧半径 G71、G72 循环退刀量 G73 中粗车循环次数 G74、G75 中切削后的退刀量 G74、G75 中切削到终点时候的退刀量 G76 中精加工余量 G90、G92、G94、G96 中锥度 圆弧中心相对起点在 X 轴矢量 英制螺纹牙数 圆弧中心相对起点在 Z 轴矢量 分进给速度 转进给速度 公制螺纹导程 主轴转速指定 多档主轴输出 刀具功能 辅助功能输出、程序执行流程 子程序调用 暂停时间 调用的子程序号 子程序调用次数 G74、G75 中 X 轴循环移动量 G76 中螺纹切削参数 复合循环指令精加工程序段中起始程序段号 复合循环指令精加工程序段中结束程序段号 G74、G75 中 Z 轴循环移动量 G76 中第一次切入量 G76 中最小切入量 G32 中起始角，指主轴一转信号与螺纹切削 起点的偏移角度 G65 中运算符第 一 篇 编 程 说 明W程序段程序段由若干个指令字构成，以“；”或“*”结束，是CNC程序运行的基本单位。程序段之间用字符“；” 或“*”分开，本手册中用“；”表示。示例如下： / N Z30 ； 程序段结束符 程序段号 程序段选跳符Ⅰ-16第一章 编程基础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（EOB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。第 一 篇 编 程 说 明程序段号程序段号由地址N和后面四位数构成：N0000～N9999，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，为了方便查找、分析程序，建议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，程序段 号增量由参数№42设定。程序段选跳符如在程序执行时不执行某一程序段（而又不想删除该程序段） ，就在该程序段前插入“/” ，并打开程序段 选跳开关跳段。程序执行时此程序段将被跳过、不执行。如果程序段选跳开关未打开，即使程序段前有“/”该程序段仍会执行。程序结束符“％”为程序文件的结束符，在通讯传送程序时， “％”为通讯结束标志。新建程序时，CNC自动在程 序尾部插入“％” 。程序注释为方便用户查找程序，每个程序可编辑不超过20个字符（10个汉字）的程序注释，程序注释位于程序名 之后的括号内，在CNC上只能用英文字母和数字编辑程序注释；在PC机上可用中文编辑程序注释，程序下载 至CNC后，CNC可以显示中文程序注释。Ⅰ-17GSK980TD 车床 CNC1.4.2主程序和子程序第 一 篇 编 程 说 明为简化编程，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}