项。限于篇幅限制及产品具体使用等原因,不可能对系统中所有不必
做和/或不能做的操作进行详细的叙述。因此,本使用手册中没有特
别指明的事项均视为“不可能”或“不允许”进行的操作。
或复印均属于非法行为,系统厂家将保留追究其法律责任的权利。
2
前言
尊敬的客户:
对您选用的产品,本公司深感荣幸与感谢!
本使用手册详细介绍了KY980TB2车床CNC的编程、操作及安装连接事
项。为了保证产品安全、正常与有效地运行工作,请您务必在安装、使
用产品前仔细阅读本使用手册。
安全警告
操作不当将引起意外事故,必须要具有相应资格的人员才能操作本系
统。
特别提示:安装在机箱上(内)的系统电源,是仅为本公司制造的数控系统提供的专用电源。禁止
用户将这个电源作其他用途使用。否则,将产生极大的危险!
KY980TB2说明书编程及操作手册
3
注意事项
■运输与储存
1.产品包装箱堆叠不可超过六层;
2.不可在产品包装箱上攀爬、站立或放置重物;
3.不可使用与产品相连的电缆拖动或搬运产品;
4.严禁碰撞、划伤面板和显示屏;
5.产品包装箱应避免潮湿、暴晒以及雨淋。
■开箱检查
1.打开包装后请确认是否是您所购买的产品;
2.检查产品在运输途中是否有损坏;
3.对照清单确认各部件是否齐全,有无损伤;
4.如存在产品型号不符、缺少附件或运输损坏等情况,请及时与本公司联系。
■接线
1.参加接线与检查的人员必须是具有相应能力的专业人员;
2.产品必须可靠接地,接地电阻应小于0.1Ω,不能使用中性线(零线)代替地线;
3.接线必须正确、牢固,以免导致产品故障或意想不到的后果;
4.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;
5.插拔插头或打开产品机箱前,必须切断产品电源。
■检修
1.检修或更换元器件前必须切断电源;
2.发生短路或过载时应检查故障,故障排除后方可重新启动;
4
本手册尽可能对各种不同的内容进行了说明,但是,由于涉及到的可能性
太多,无法将所有可以或不可以进行的操作一一予以说明,因此,本手册中未
作特别说明的内容既可认为是不可使用。
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手册以
否则可能导致产品、机床损坏,工件报废甚至人身伤害。
注意!
本手册描述的产品功能、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制造厂的设计决定,
数控机床功能配置和技术指标以机床制造厂的使用说明书为准;
本系统虽配备有标准机床操作面板,但标准机床面板各按键的功能是由
PLC程序(梯形图)定义的。本手册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!
*本手册的内容如有变动,恕不另行通知。
5
第一篇编程说明
介绍技术规格、产品型谱、指令代码和程序格式。
第二篇操作说明
介绍KY980TB2CNC的操作使用方法。
第三篇安装连接
介绍KY980TB2CNC的安装、连接及设置方法。
附录
介绍KY980TB2CNC及其附件的外形安装尺寸、KY980TB2CNC的出厂标准参数、报警信息
表等。
6
安全责任
制造者的安全责任
——制造者应对所提供的数控系统及随行供应的附件在设计和结构上已消
除和/或控制的危险负责。
——制造者应对所提供的数控系统及随行供应的附件的安全负责。
——制造者应对提供给使用者的使用信息和建议负责。
使用者的安全责任
——使用者应通过数控系统安全操作的学习和培训,并熟悉和掌握安全操
作的内容。
——使用者应对自己增加、变换或修改原数控系统、附件后的安全及造成
的危险负责。
——使用者应对未按使用手册的规定操作、调整、维护、安装和贮运产品
造成的危险负责。
*本手册为最终用户收藏。诚挚的感谢您在使用系统厂家的产品时,对本公司友好的支持!
7
目录
第一篇
编程说明
第一章编程基础19
19
1.1.1产品简介19
1.1.2技术规格20
1.1.3气候、环境的适应性22
1.1.4电源适应能力23
1.1.5防护23
1.2机床数控系统和数控机床23
1.3编程基本知识24
1.3.1坐标轴定义24
1.3.2机床坐标系、机床零点和机床参考点25
1.3.3工件坐标系和程序零点25
1.3.4插补功能26
1.3.5绝对坐标编程和相对坐标编程27
1.3.6直径编程和半径编程28
1.4程序的构成28
1.4.1程序的一般结构29
1.4.2主程序和子程序32
1.5程序的运行33
1.5.1程序运行的顺序33
1.5.2程序段内代码字的执行顺序33
第二章MST代码35
2.1M代码(辅助功能)35
8
2.1.1程序结束M0235
2.1.2程序运行结束M3036
2.1.3子程序调用M9836
2.1.4从子程序返回M9936
2.1.5标准PLC梯形图定义的M代码38
2.1.6程序停止M0038
2.1.7程序选择停M0139
2.1.8逆时针转、顺时针转和主轴停止控制M03、M04和M0539
2.1.9冷却泵控制M08、M0939
2.1.10尾座控制M10、M1139
2.1.11卡盘控制M12、M1340
2.1.12主轴位置/速度控制切换M14、M1540
2.1.13主轴夹紧/松开控制M20、M2140
2.1.14第2主轴位置/速度控制切换M24、M2540
2.1.15润滑液控制M32、M3341
2.1.16主轴自动换档M41、M42、M43、M4441
2.1.17第二主轴逆时针转、顺时针转和主轴停止控制M63、M64和M6541
2.2主轴功能42
2.2.1主轴转速开关量控制42
2.2.2主轴转速模拟电压控制43
2.2.3恒线速控制G96、恒转速控制G9743
2.2.4主轴倍率45
2.3刀具功能46
2.3.1刀具控制46
第三章G代码49
3.1概述49
3.1.1模态、非模态及初态50
3.1.2代码字的省略输入51
3.2快速定位G0052
3.3直线插补G0153
3.4圆弧插补G02、G0355
3.5平面选择代码G17~G1957
3.6倒角功能58
3.6.1直线倒角58
3.6.2圆弧倒角60
3.6.3特殊情况62
9
3.7暂停代码G0464
3.8机械零点(机床零点)功能64
3.8.1机床第一参考点G2864
3.8.2机床第2、3、4参考点G3065
3.9跳转插补G3167
3.10浮动工件坐标系设定G5068
3.11工件坐标系G54~G5969
3.12固定循环代码71
3.12.1轴向切削循环G9071
3.12.2径向切削循环G9473
3.12.3固定循环代码的注意事项76
3.13多重循环代码76
3.13.1轴向粗车循环G7176
3.13.2径向粗车循环G7280
3.13.3封闭切削循环G7384
3.13.4精加工循环G7089
3.13.5轴向切槽多重循环G7490
3.13.6径向切槽多重循环G7592
3.14螺纹切削代码95
3.14.1等螺距螺纹切削代码G3296
98
100
101
104
3.15恒线速控制G96、恒转速控制G97108
3.16每分钟进给G98、每转进给G99108
3.17宏代码109
3.17.1宏变量109
3.17.2运算命令和转移命令G65113
3.17.3宏程序调用代码116
3.18公英制转换117
3.18.1功能概述117
3.18.2功能代码G20/G21118
3.18.3注意事项118
第四章刀尖半径补偿(G41、G42)120
4.1刀尖半径补偿的应用120
4.1.1概述120
10
4.1.2假想刀尖方向121
4.1.3补偿值的设置124
4.1.4代码格式125
4.1.5补偿方向125
4.1.6注意事项126
4.1.7应用示例127
4.2刀尖半径补偿偏移轨迹说明128
4.2.1内侧、外侧概念128
4.2.2起刀时的刀具移动129
4.2.3偏置方式中的刀具移动130
4.2.4偏置取消方式中的刀具移动136
4.2.5刀具干涉检查137
4.2.6暂时取消补偿向量的代码139
4.2.7特殊情况141
第二篇
操作说明
第一章操作方式和显示界面143
1.1面板划分143
1.1.1状态指示143
1.1.2编辑键盘143
1.1.3显示菜单145
1.1.4机床面板146
1.2操作方式概述148
1.3显示界面149
1.3.1位置界面150
1.3.2程序界面153
1.3.3刀具偏置与磨损、宏变量界面、刀具寿命管理154
1.3.4报警界面156
1.3.5设置界面157
1.3.6状态参数、数据参数、螺补参数界159
11
1.3.7CNC诊断、PLC信号、机床软面板、帮助信息、版本信息界面160
第二章开机、关机及安全防护163
2.1开机163
2.2关机163
2.3超程防护164
2.3.1硬件超程防护164
2.4紧急操作165
2.4.1复位165
2.4.2急停165
2.4.3进给保持165
2.4.4切断电源165
第三章手动操作166
3.1坐标轴移动166
3.1.1手动进给166
3.1.2手动快速移动167
3.1.3速度修调167
3.2其它手动操作168
3.2.1逆时针转、顺时针转、停止控制168
3.2.2主轴点动168
3.2.3冷却液控制169
3.2.4润滑控制169
3.2.5手动换刀170
3.2.6主轴倍率的修调170
第四章手轮/单步操作171
4.1单步进给171
4.1.1增量的选择171
4.1.2移动方向选择172
4.2手轮(手摇脉冲发生器)进给172
4.2.1增量的选择173
4.2.2移动轴及方向的选择173
4.2.3其它操作173
4.2.4说明事项174
第五章录入操作175
5.1代码字的输入175
5.2代码字的执行176
5.3参数的设置176
5.4数据的修改176
12
5.5其它操作177
第六章程序编辑与管理178
6.1程序的建立178
6.1.1程序段号的生成178
6.1.2程序内容的输入179
6.1.3光标的移动179
6.1.4字、行号的检索180
6.1.5字的插入181
6.1.6字的删除181
6.1.7字的修改181
6.1.8单程序段的删除181
6.1.9多个程序段的删除182
6.1.10块删除182
6.1.11单程序段的复制182
6.1.12多个程序段的复制182
6.1.13程序块的复制183
6.1.14程序块的粘贴183
6.2程序的删除183
6.2.1单个程序的删除183
6.2.2全部程序的删除183
6.3程序的选择183
6.3.1检索法184
6.3.2扫描法184
6.3.3光标确认法184
6.4程序的改名185
6.5程序的复制185
6.6程序管理185
6.6.1程序目录185
6.6.2存储程序的数量186
6.6.3存储容量186
第七章刀具偏置与对刀187
7.1定点对刀187
7.2试切对刀188
7.3回机床零点对刀189
7.4刀具偏置值的设置与修改191
7.4.1刀具偏置值的设置192
7.4.2刀具偏置值的修改192
13
7.4.3刀具偏置值清零193
7.4.4刀具磨损值设置与修改193
7.4.50号刀偏平移工件坐标系193
第八章自动操作195
8.1自动运行195
8.1.1运行程序的选择195
8.1.2自动运行的启动196
8.1.3自动运行的停止196
8.1.4从任意段自动运行197
8.1.5进给、快速速度的调整197
8.1.6主轴速度调整198
8.2运行时的状态198
8.2.1单段运行198
8.2.2空运行199
8.2.3机床锁住运行199
8.2.4辅助功能锁住运行200
8.2.5程序段选跳200
8.3其它操作200
第九章回零操作201
9.1程序回零201
9.1.1程序零点201
9.1.2程序回零的操作步骤201
9.2机床回零202
9.2.1机床零点202
9.2.2机床回零的操作步骤202
9.3回零方式下的其它操作203
第十章数据的设置、备份和恢复204
10.1数据的设置204
10.1.1开关设置204
10.1.2图形设置205
10.1.3参数的设置205
10.2数据还原与备份209
10.3权限的设置与修改210
10.3.1操作级别的进入211
10.3.2操作密码的更改212
10.3.3操作级别降级213
第十一章U盘操作功能214
14
11.1文件目录页面214
11.2文件复制214
第十二章加工举例215
12.1程序编制216
12.2程序的输入217
12.2.1查看已存的程序217
12.2.2建立新程序218
12.3程序校验219
12.3.1图形设置219
12.3.2程序的校验219
12.4对刀及运行219
第三篇
安装连接说明
第一章安装布局223
223
1.1.1KY980TB2后盖接口布局223
1.1.2接口说明224
224
第二章接口信号定义及连接226
2.1与驱动单元的连接226
2.1.1驱动接口定义226
2.1.2指令脉冲信号和指令方向信号226
2.1.3驱动单元报警信号nALM227
2.1.4轴使能信号nEN227
2.1.5脉冲禁止信号nSET227
2.1.6零点信号nPC228
2.1.7与驱动单元的连接229
15
2.2与主轴编码器的连接230
2.2.1主轴编码器接口定义230
2.2.2信号说明230
2.2.3主轴编码器接口连接231
2.3与手轮的连接231
2.3.1手轮接口定义231
2.3.2信号说明232
2.4普通变频器连接232
KY980TB2与PC机串口的连接………233
2.5.1通信接口定义233
2.5.2通信接口连接233
2.6电源接口连接233
2.7I/O接口定义234
2.7.1输入信号235
2.7.2输出信号236
2.8I/O功能与连接238
2.8.1行程限位与急停238
2.8.2换刀控制240
2.8.3机床回零243
2.8.4主轴控制247
2.8.5主轴转速开关量控制249
2.8.6主轴自动换档控制250
2.8.7外接循环启动和进给保持252
2.8.8冷却泵控制253
2.8.9润滑控制253
2.8.10卡盘控制255
2.8.11尾座控制257
2.8.12三色灯258
2.8.13外接手轮258
2.9电气图常用符号对照259
第三章参数说明260
3.1参数说明(按顺序排序)260
3.1.1状态参数260
3.1.2数据参数271
第四章机床调试方法与步骤292
4.1急停与限位292
4.2驱动单元设置292
16
4.3齿轮比调整293
4.4加减速特性调整293
4.5机床零点调整395
4.6主轴功能调整297
4.6.1主轴编码器297
4.6.2主轴制动298
4.6.3主轴转速开关量控制298
4.6.4主轴转速模拟电压控制298
4.7反向间隙补偿299
4.8刀架调试300
4.9单步/手轮调整300
4.10其它调整300
第六章存储型螺距误差补偿功能302
6.1功能说明302
6.2规格说明302
6.3参数设定302
6.3.1螺补功能302
6.3.2螺距误差补偿原点303
6.3.3补偿间隔303
6.3.4补偿量303
6.4补偿量设定的注意事项303
6.5补偿参数设定举例304
附录篇
306
307
……………………………………………………………
17
18
第一章编程基础
1.1KY980TB2介绍
1.1.1产品简介
KY980TB2系统分别可可控制3个进给轴(含C轴)、1个模拟主轴,1ms高速插
补,0.1μm控制精度,显著提高了零件加工的效率、精度和表面质量。
*X、Z、Y三轴控制,Y轴的轴名、轴型可定义
*1ms插补周期,控制精度1μm、0.1μm可选
*最高速度60m/min(0.1μm时最高速度24m/min)
*适配伺服主轴可实现主轴连续定位、刚性攻丝、刚性螺纹加工
20
*内置多PLC程序,当前运行的PLC程序可选择
*支持语句式宏代码编程,支持带参数的宏程序调用
*支持公制/英制编程,具有自动对刀、自动倒角、刀具寿命管理功能
*支持中文、英文显示,由参数选择
*具备USB接口,支持U盘文件操作、系统配置和软件升级
*1路0V~10V模拟电压输出
*1路手轮输入,支持手持单元
*18点通用输入/18点通用出
*外形安装尺寸、指令系统与GSK980TDb完全兼容
1.1.2技术规格
控制轴数
*控制轴数:3轴(X、Z、Y)
*联动轴数:3轴
进给轴功能
*最小输入增量:0.001mm(0.0001inch)和0.0001mm(0.00001inch)可选
*最小指令增量:0.001mm(0.0001inch)和0.0001mm(0.00001inch)可选
*最大行程:±99999999×最小指令增量
*快速移动速度:最高60m/min
*快速倍率:F0、25%、50%、100%共四级实时修调
*进给倍率:0~150%共十六级实时修调
*插补方式:直线插补、圆弧插补(支持三点圆弧插补)、螺纹插补、刚性攻丝
*自动倒角功能
螺纹功能
*普通螺纹(跟随主轴)/刚性螺纹
*单头/多头公英制直螺纹、锥螺纹和端面螺纹,等螺距螺纹和变螺距螺纹
*螺纹退尾长度、角度和速度特性可设定
*螺纹螺距:0.01mm~500mm或0.06牙/英寸~2540牙/英寸
加减速功能
*切削进给:前加减速直线型、前加减速S型、后加减速直线型、后加减速指数型
*快速移动:前加减速直线型、前加减速S型、后加减速直线型、后加减速指数型
*螺纹切削:直线式、指数式可选
主轴功能
*1路主轴编码器反馈,主轴编码器线数可设定(100p/r~5000p/r)
*编码器与主轴的传动比:(1~255):(1~255)
21
*主轴转速:可由S代码或PLC信号给定,转速范围0r/min~9999r/min
*主轴倍率:50%~120%共8级实时修调
*主轴恒线速控制
*刚性攻丝
刀具功能
*刀具长度补偿
*刀尖半径补偿(C型)
*刀具磨损补偿
*刀具寿命管理
*对刀方式:定点对刀、试切对刀、回参考点对刀、自动对刀
*刀偏执行方式:修改坐标方式、刀具移动方式
精度补偿
*反向间隙补偿
*记忆型螺距误差补偿
PLC功能
*两级PLC程序,最多4700步,第1级程序刷新周期8ms
*PLC程序通信下载
*支持PLC警告和PLC报警
*支持多PLC程序(最多20个),当前运行的PLC程序可选择
*基本I/O:18输入/18输出
人机界面
*8.0英寸宽屏LCD,分辨率为800×480
*中文、英文等多种语言显示
*二维刀具轨迹显示
*实时时钟
操作管理
*操作方式:编辑、自动、录入、机床回零、手轮/单步、手动、程序回零
*多级操作权限管理
*报警日志
程序编辑
*程序容量:56MB、400个程序(含子程序、宏程序)
*编辑功能:程序/程序段/字检索、修改、删除、复制、粘贴
*程序格式:ISO代码,支持语句式宏代码编程,支持相对坐标、绝对坐标和混合坐标编程
*程序调用:支持带参数的宏程序调用,4级子程序嵌套
22
通信功能
*RS232:零件程序、参数等文件双向传输,支持PLC程序、系统软件串口升级
*USB:U盘文件操作、U盘文件直接加工,支持PLC程序、系统软件U盘升级
安全功能
*紧急停止
*硬件行程限位
*软件行程检查
*数据备份与恢复
G代码表
代码功能代码功能
G00快速定位G50浮动工件坐标系
G01直线插补G54-G59设置工件坐标系
G02顺时针圆弧插补G65宏代码非模态调用
G03逆时针圆弧插补G71轴向粗车循环
G04暂停、准停G72径向粗车循环
G17平面选择代码G73封闭切削循环
G18平面选择代码G70精加工循环
G19平面选择代码G74轴向切槽循环
G10数据输入方式有效G75径向切槽循环
G11取消数据输入方式G76多重螺纹切削循环
G20英制单位选择G80刚性攻丝状态取消
G21公制单位选择G84轴向刚性攻丝
G28自动返回机床零点G88径向刚性攻丝
G30回机床第2、3、4参考点G90轴向切削循环
G31跳跃机能G92螺纹切削循环
G32等螺距螺纹切削G94径向切削循环
G84Z轴攻丝循环G96恒线速控制
G34变螺距螺纹切削G97取消恒线速控制
G40取消刀尖半径补偿G98每分进给
G41刀尖半径左补偿G99每转进给
G42刀尖半径右补偿
1.1.3气候、环境的适应性
KY980TB2贮存运输、工作的环境条件如下:
项目工作气候条件贮存运输气候条件
环境温度0℃~45℃-40℃~+70℃
相对湿度≤90%(不凝露)≤95%(40℃)
大气压强86kPa~106kPa86kPa~106kPa
海拔高度≤1000m≤1000m
23
1.1.4电源适应能力
KY980TB2在下列交流输入电源的条件下,能正常运行。电压变化:在(0.85~1.1)×额定交
流输入电压(AC220V)的范围内;频率变化:49Hz~51Hz连续变化。
1.1.5防护
KY980TB2防护等级不低于IP20。
1.2机床数控系统和数控机床
数控机床是由机床数控系统(NumericalControlSystemsofmachinetools)、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(ComputerNumericalControler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代码,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、润滑等逻辑控制代码由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(ProgramableLogicControler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。
KY980TB2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),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KY980TB2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、通信、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。
KY980TB2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1-1
24
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专用的编程代
码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。
图1-2
1.3编程基本知识
1.3.1坐标轴定义
右图为数控车床示意图。
图1-3
分析零件图纸,确定加工工艺
编写零件程序,录入CNC
进行程序检查、试运行
O0001;
G00X3.76Z0;
G01Z-1.28F50;
…M30;
%
对刀、设置刀具偏置和坐标
运行加工程序,进行零件加工
加工完毕,零件成型
检查工件尺寸,修改程序或刀补
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KY980TB2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。
图1-4前刀座的坐标系图1-5后刀座的坐标系
1.3.2机床坐标系、机床零点和机床参考点
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。机床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。机床参考点是机床零点偏移数据参数№114、№115的值后的位置。当数据参数№114、
№115的设置值均为0时,机床参考点与机床零点重合。机床参考点的坐标为数据参数№120、№121设
置的值。执行机床回零、G28代码回零操作就是回机床参考点位置。进行机床回零操作、回到机床参考
点后,KY980TB2建立了就以№120、№121设置的值为参考点的机床坐标系。机床第2,3,4参考点
请详见本篇3.10节。
注:如果车床上没有安装零点开关,请不要进行机床回零操作,否则可能导致运动超出行程限制、机械损坏。
1.3.3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。
26
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为机床零点,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);
1.3.4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。
KY980TB2的X轴和Z轴为联动轴,属于2轴联动CNC。KY980TB2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
零件棒料
O2O1Z1(Z2)
z1
z2z2
X2X1
x1/2(x2/2)
(x,z)
(x1,z1)
(x2,z2)x/2
z
zO(0,0)
x
图1-6
27
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:
图1-7
…
G32W-27F3;(B→C;螺纹插补)
G1X50Z-30F100;
G1X80Z-50;(D→E;直线插补)
G3X100W-10R10;(E→F;圆弧插补)
M30;
1.3.5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;
KY980TB2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
28
绝对坐标编程:G01X200.Z50.;
相对坐标编程:G01U100.W-50.;
混合坐标编程:G01X200.W-50.;或G01U100.Z50.;
注:当一个程序段中同时有指令地址X、U或Z、W时,绝对坐标编程地址X、Z有效。
例如:G50X10.Z20.;
G01X20.W30.U20.Z30.;【此程序段的终点坐标为(X20,Z30)】
1.3.6直径编程和半径编程
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轴的编程值按直径值输入,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轴的编程值按半径值输入,此时,X轴的坐
标以半径值显示。
与直径编程或半径编程的设置有关的地址如下表:
地址说明直径编程半径编程
XX轴坐标直径值表示半径值表示G50设定X轴坐标
UX轴移动增量直径值表示半径值表示
G71、G72、G73代码中X轴精加工余量直径值表示半径值表示
RG74中切削到终点时候的退刀量直径值表示直径值表示
除了上表中所列举的地址之外的其它的地址、数据,如圆弧的半径、G90的锥度等X轴的编程值均按
半径值输入,与直径编程或半径编程的设置无关。
注:在本使用手册后述的说明中,如没有特别指出,均采用直径编程。
1.4程序的构成
为了完成零件的自动加工,用户需要按照CNC的编程格式编写零件程序(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
29
O0001;(程序名)
N0005G0X100Z50;(快速定位至A点)
N0010M12;(夹紧工件)
N0015T0101;(换1号刀执行1号刀偏)
N0020M3S600;(启动主轴,置主轴转速600r/min)
N0025M8(开冷却液)
N0030G1X50Z0F600;(以600mm/min速度靠近B点)
N0040W-30F200;(从B点切削至C点)
N0050X80W-20F150;(从C点切削至D点)
N0060G0X100Z50;(快速退回A点)
N0070T0100;(取消刀偏)
N0080M5S0;(停止主轴)
N0090M9;(关冷却液)
N0100M13;(松开工件)
N0110M30;(程序结束,关主轴、冷却液)
N0120%
执行完上述程序,刀具将走出A→B→C→D→A的轨迹。
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“;”结束的若干个代码字构成。程序的一般结构如图1-10所示。
图1-10程序的一般结构
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程序名
KY980TB2最多可以存储400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(0000~9999,前导零可省略)
代码地址O
○□□□□
代码字
代码字是用于命令CNC完成控制功能的基本代码单元,代码字由一个英文字母(称代码地址)和其
后的数值(称为代码值,为有符号数或无符号数)构成。代码地址规定了其后代码值的意义,在不同的
代码字组合情况下,同一个代码地址可能有不同的意义。表1-2为KY980TB2所有代码字的一览
表。X1000
代码地址编程值
表1-2代码字一览表
代码地址编程值取值范围功能意义单位
O0~9999程序名
N0~999999程序段号
G00~99准备功能
X
-999999.9999~999999.9999X轴坐标与公制、英制输入有关
Z-999999.9999~999999.9999Z轴坐标与公制、英制输入有关
Y-999999.9999~999999.9999Y轴坐标与公制、英制输入有关
U
-999999.9999~999999.9999X轴增量与公制、英制输入有关
-99999.9999~99999.9999G71、G72、G73代码中X轴精加工余量与公制、英制输入有关
0.001~99.999G71中切削深度与公制、英制输入有关
-999999.9999~999999.9999G73中X轴退刀距离与公制、英制输入有关
W
-999999.9999~999999.9999Z轴增量与公制、英制输入有关
0.001~99.999G72中切削深度与公制、英制输入有关
-99999.999~99999.999G71、G72、G73代码中Z轴精加工余量与公制、英制输入有关
-999999.9999~999999.9999G73中Z轴退刀距离与公制、英制输入有关
V-999999.9999~999999.9999Y轴增量与公制、英制输入有关
R
-999999.9999~999999.9999圆弧半径与公制、英制输入有关
0~99.999G71、G72循环退刀量与公制、英制输入有关
1~9999(次)G73中粗车循环次数
0~99.999G74、G75中切削后的退刀量与公制、英制输入有关
0~99999.999G74、G75中切削到终点时候的退刀量与公制、英制输入有关
0~99.999G76中精加工余量与公制、英制输入有关
-999999.9999~999999.9999G90、G92、G94、G96中锥度与公制、英制输入有关
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I
-999999.9999~999999.9999圆弧中心相对起点在X轴矢量与公制、英制输入有关
0.06~25400(牙/英寸)英制螺纹牙数
K-999999.9999~999999.9999圆弧中心相对起点在Z轴矢量与公制、英制输入有关
F
0~8000(mm/min)分进给速度
0.0001~500(mm/r)转进给速度
0.001~500(mm)转进给速度
S
0~9999(r/min)主轴转速指定
00~04多档主轴输出
T01~32刀具功能
M
00~99辅助功能输出、程序执行流程
9000~9999子程序调用
P
0~9999调用的子程序号
0~999子程序调用次数
0~9999999G74、G75中X轴循环移动量与公制、英制输入有关
G76中螺纹切削参数
0~9999复合循环代码精加工程序段中起始程序段号
Q
0~9999复合循环代码精加工程序段中结束程序段号
0~9999999G74、G75中Z轴循环移动量与公制、英制输入有关
1~9999999G76中第一次切入量与公制、英制输入有关
1~9999999G76中最小切入量与公制、英制输入有关
0~360000
G32中起始角,指主轴一转信号与螺纹切
削起点的偏移角度
H01~99G65中运算符
程序段
程序段由若干个代码字构成,以“;”结束,是CNC程序运行的基本单位。程序段之间用字符“;”
分开,本手册中用“;”表示。示例如下:
程序段结束符
程序段号
程序段选跳符
/N0030G0X20Z30;
一个程序段中可输入若干个代码字,也允许无代码字而只有“;”号(EOB键)结束符。
32
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(代
码字在同一个程序段中被重复指令)。N、S、T、H、L代码字在同一程序段中重复输入时,相同地址的最
后一个代码字有效。同组的G代码在同一程序段中重复输入时,最后一个G代码有效。
程序段号由地址N和后面六位数构成:N000000~N999999,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。
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。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,在通信传送程序时,“%”为通信结束标志。新建程序时,CNC自动在
程序尾部插入“%”。
1.4.2主程序和子程序
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
辑为独立的程序进行调用。调用该程序的程序称为主程序,被调用的程序(以M99结束)称为子程序。
子程序和主程序一样占用系统的程序容量和存储空间,子程序必须有自己独立的程序名,子程序可以被
其它任意主程序调用,也可以独立运行。子程序结束后就返回到主程序中继续执行,见下图所示。
33
1.5程序的运行
1.5.1程序运行的顺序
必须在自动操作方式下才能运行当前打开的程序,KY980TB2不能同时打开2个或更多程
序,因此,在任一时刻只能运行一个程序。打开一个程序时,光标位于第一个程序段的行首,在编
辑操作方式
下可以移动光标。在自动操作方式的运行停止状态,用循环启动信号(机床面板的键或外接循环
启动信号)从当前光标所在的程序段启动程序的运行,通常按照程序段编写的先后顺序逐个程序段执行,
直到执行了M02或M30代码,程序运行停止。光标随着程序的运行而移动,始终位于当前程序段的行首。
在以下情况下,程序运行的顺序或状态会发生改变:
*程序运行时按了键或急停按钮,程序运行终止;
*程序运行时产生了CNC报警或PLC报警,程序运行终止;
*程序运行时操作方式被切换到了录入、编辑操作方式,程序运行单段停(运行完当前的程序段后,
程序运行暂停),切换至自动操作方式,再按键或外接循环启动信号接通时,从当前光标所在的程
序段启动程序的运行;
*程序运行时操作方式被切换到其它操作方式,程序运行停止,切换至自动操作方式;
*程序运行时按了键或外接暂停信号断开,程序运行暂停,再按键或外接循环启动信号
接通时,程序从停止的位置继续运行;
*单段开关打开时,每个程序段运行结束后程序运行暂停,需再按键或外接循环启动信号接
通时,从下一程序段继续运行;
*程序段选跳开关打开,程序段前有“/”的程序段被跳过、不执行;
*执行G65跳转代码时,转到跳转目标程序段运行;
*执行G70~73复合循环代码的程序运行顺序比较特殊,详见本篇第三章《G代码》;
*执行M98代码时,调用对应的子程序或宏程序运行;子程序或宏程序运行结束,执行M99代码时,
返回主程序中调用程序段的下一程序段运行(如果M99代码规定了返回的目标程序段号,则转到目标程
序段运行);
*在主程序(该程序的运行不是因其它程序的调用而启动)中执行M99代码时,返回程序第一段继
续运行,当前程序将反复循环运行。
1.5.2程序段内代码字的执行顺序
一个程序段中可以有G、X、Z、F、R、M、S、T等多个代码字,大部分M、S、T代码字由NC解释后
送给PLC处理,其它代码字直接由NC处理。M98、M99,以及以r/min、m/min为单位给定主轴转速的S
代码字也是直接由NC处理。
34
当G代码与M00、M01、M02、M30在同一个程序段中时,NC执行完G代码后,才执行M代码,并把对
应的M信号送给PLC处理。
当G代码字与M98、M99代码字在同一个程序段中时,NC执行完G代码后,才执行这些M代码字(不
送M信号给PLC)。
当G代码字与其它由PLC处理的M、S、T代码字在同一个程序段中时,由PLC程序(梯形图)决定M、
S、T代码字与G代码字同时执行,或者在执行完G代码后再执行M、S、T代码字,有关代码字的执行顺
序应以机床厂家的说明书为准。
KY980TB2标准PLC程序定义的G、M、S、T代码字在同一个程序段的执行顺序为:
M3、M4、M8、M10、M12、M32、M41、M42、M43、M44、S□□、T□□□□与G代码字同时执行;
M5、M9、M11、M13、M33在执行完G代码字后再执行;
M00、M01、M02、M30在当前程序段其它代码执行完成后再执行。
35
第二章MST代码
2.1M代码(辅助功能)
M代码由代码地址M和其后的1~2位数字或4位数组成,用于控制程序执行的流程或输出M代码到
PLC。
代码值(00~99、9000~9999,前导零可省略)
代码地址
M□□□□
M98、M99由NC独立处理,不输出M代码给PLC。
M02、M30已由NC定义为程序结束代码,同时也输出M代码到PLC,可由PLC程序用于输入输出控制(关
主轴、关冷却等)。
M98、M99作为程序调用代码,M02、M30作为程序结束代码,PLC程序不能改变上述代码意义。其它
M代码都输出到PLC,由PLC程序定义代码功能,请参照机床厂家的说明书。
一个程序段中只能有一个M代码,当程序段中出现两个或两个以上的M代码时,CNC出现报警。
表2-1控制程序执行的流程M代码一览表
代码功能
M02程序运行结束
M30程序运行结束
M98子程序调用
M99从子程序返回;若M99用于主程序结束(即当前
程序并非由其它程序调用),程序反复执行
2.1.1程序结束M02
代码格式:M02或M2
代码功能:在自动方式下,执行M02代码,当前程序段的其它代码执行完成后,自动运行结束,加
工件数加1,取消刀尖半径补偿,光标返回程序开头(是否返回程序开头由参数决定)。
36
2.1.2程序运行结束M30
代码格式:M30
代码功能:在自动方式下,执行M30代码,当前程序段的其它代码执行完成后,自动运行结束,加
当CNC状态参数NO.005的BIT4设为0时,光标不回到程序开头;当CNC状态参NO.005的BIT4设为1时,
程序执行完毕,光标立即回到程序开头。
2.1.3子程序调用M98
代码格式1:M98P○○○○L□□□□
调用子程序次数(1-9999),调用一次可
省略不输入
调用子程序名,程序名前导0可省略
2.1.4从子程序返回M99
代码格式:M99P○○○○
返回主程序将被执行的程序段号(0000~9999),前
导0可以省略。
代码功能:(子程序中)当前程序段的其它代码执行完成后,返回主程序中由P指定的程序段继续
执行,当未输入P时,返回主程序中调用当前子程序的M98代码的后一程序段继续执行。如果M99用于
主程序结束(即当前程序不是由其它程序调用执行),当前程序将反复执行。M99代码在MDI下运行无效。
示例:图2-1表示调用子程序(M99中有P代码字)的执行路径。图2-2表示调用子程序(M99中无
P代码字)的执行路径。
当调用子程序次数少于100次时,编写调用子程序可省略L□□□□。
代码格式2:M98P□□○○○○
调用子程序名
调用次数(1-99),1次可忽略不输入
代码功能:在自动方式下,执行M98代码时,当前程序段的其它代码执行完成后,CNC去调用
执行P指定的子程序,子程序最多可执行9999次。M98代码在MDI下运行无效。
37
图2-1
图2-2
KY980TB2可以调用四重子程序,即可以在子程序中调用其它子程序(如图2-3)。
一重嵌套二重嵌套三重嵌套四重嵌套
主程序子程序子程序子程序子程序
O1001;
...
M98P1002;
M30;
O1002;
M98P1003;
M99;
O1003;
M98P1004;
O1004;
M98P1005;
O1005;
图2-3子程序嵌套
38
2.1.5标准PLC梯形图定义的M代码
除上述代码(M02、M30、M98、M99)外,其它M代码由PLC定义。以下所述为标准PLC定义的M代码,
KY980TB2车床CNC用于机床控制,M代码的功能、意义、控制时序及逻辑等请以机床厂家的说明为准。
标准PLC梯形图定义的M代码
代码功能备注
M00程序暂停
M01程序选择停
M03主轴逆时针转
M04主轴顺时针转功能互锁,状态保持
*M05主轴停止
M08冷却液开功能互锁,状态保持
*M09冷却液关
M10尾座进功能互锁,状态保持
M11尾座退
M12卡盘夹紧功能互锁,状态保持
M13卡盘松开
M14主轴位置控制功能互锁,状态保持*M15主轴速度控制
M20主轴夹紧功能互锁,状态保持
*M21主轴松开
M24第2主轴位置控制功能互锁,状态保持*M25第2主轴速度控制
M32润滑开功能互锁,状态保持
*M33润滑关
M63第2主轴逆时针转功能互锁,状态保持
M64第2主轴顺时针转
*M65第2主轴停止功能互锁,状态保持
*M41、M42、
M43、M44主轴自动换档功能互锁,状态保持
注:标准PLC定义的标“*”的代码上电时有效。
2.1.6程序停止M00
代码格式:M00或M0
代码功能:执行M00代码后,程序运行停止,显示“暂停”字样,按循环启动键后,程序继续运行。
39
2.1.7程序选择停M01
代码格式:M01或M1
代码功能:在自动、录入方式有效,按选择停键使选择停按键指示灯亮,则表示进入选择停状
态,此时执行M01代码后,程序运行停止,显示“暂停”字样,按循环启动键后,程序继续运行。如果
程序选择停开关未打开,即使运行M01代码,程序也不会暂停。
2.1.8逆时针转、顺时针转和主轴停止控制M03、M04和M05
代码格式:M03或M3;
M04或M4;
M05或M5;
代码功能:M03:逆时针转;
M04:顺时针转;
M05:主轴停止。
注:标准PLC定义的M03、M04、M05的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
2.1.9冷却泵控制M08、M09
代码格式:M08或M8;
M09或M9;
代码功能:M08:冷却泵开;
M09:冷却泵关。
注:标准PLC定义的M08、M09的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
2.1.10尾座控制M10、M11
代码格式:M10;
M11;
代码功能:M10:尾座进;
M11:尾座退。
注:标准PLC定义的M10、M11的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
40
2.1.11卡盘控制M12、M13
代码格式:M12;
M13;
代码功能:M12:卡盘夹紧;
M13:卡盘松开。
注:标准PLC定义的M12、M13的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
2.1.12主轴位置/速度控制切换M14、M15
代码格式:M14;
M15;
代码功能:M14:主轴从速度控制方式切换为位置控制方式;
M15:主轴从位置控制方式切换为速度控制方式。
注:标准PLC定义的M14、M15的控-制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
2.1.13主轴夹紧/松开控制M20、M21
代码格式:M20;
M21;
代码功能:M20:主轴夹紧;
M21:主轴松开。
注:标准PLC定义的M20、M21的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
2.1.14第2主轴位置/速度控制切换M24、M25
代码格式:M24;
M25;
代码功能:M24:第2主轴从速度控制方式切换为位置控制方式;
M25:第2主轴从位置控制方式切换为速度控制方式。
注:标准PLC定义的M24、M25的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
41
2.1.15润滑液控制M32、M33
代码格式:M32;
M33;
代码功能:M32:润滑泵开;
M33:润滑泵关。
注:标准PLC定义的M32、M33的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
2.1.16主轴自动换档M41、M42、M43、M44
代码格式:M4n;(n=1、2、3、4)
代码功能:执行M4n时,主轴换到第n档
注:标准PLC定义的M41、M42、M43、M44的控制时序及逻辑详见本使用手册第三篇《安装连接》。
2.1.17第二主轴逆时针转、顺时针转和主轴停止控制M63、M64和M65
代码格式:M63;
M64;
M65;
代码功能:M63:逆时针转;
M64:顺时针转;
M65:主轴停止。
注1:标准PLC定义的M63、M64、M65的控制时序同M03、M04、M05。
注2:本功能只有当第二主轴功能有效时才生效。
42
2.2主轴功能
S代码用于控制主轴的转速,KY980TB2控制主轴转速的方式有两种:主轴转速开关量控制方式:S□□
(2位数代码值)代码由PLC处理,PLC输出开关量信号到机床,实现主轴转速的有级变化。
主轴转速模拟电压控制方式:S□□□□(4位数代码值)指定主轴实际转速,NC输出0~10V模拟
电压信号给主轴伺服装置或变频器,实现主轴转速无级调速。
2.2.1主轴转速开关量控制
当状态参数NO.001的BIT4设为0时主轴转速为开关量控制。一个程序段只能有一个S代码,当程
序段中出现两个或两个以上的S代码时,CNC出现报警。
S代码与执行移动功能的代码字共段时,执行的先后顺序由PLC程序定义,具体请参阅机床厂家的说
明书。
主轴转速开关量控制时,KY980TB2车床CNC用于机床控制,S代码执行的时序和逻辑应以机
床生产厂家说明为准。以下所述为KY980TB2标准PLC定义的S代码,仅供参考。
代码格式:S□□
00~04(前导零可省略):1~4档主轴转速开关量控制。
S代码开始执行开始执行后续的代码字或程序段
CNC复位时,S01、S02、S03、S04输出状态不变。
CNC上电时,S1~S4输出无效。执行S01、S02、S03、S04中任意一个代码,对应的S信号输出有
效并保持,同时取消其余3个S信号的输出。执行S00代码时,取消S1~S4的输出,S1~S4同一时刻
仅一个有效。
43
2.2.2主轴转速模拟电压控制
当状态参数NO.001的BIT4设为1时主轴转速为模拟电压控制。
代码格式:S□□□□
0000~9999(前导0可以省略):主轴转速模拟电压控制
代码功能:设定主轴的转速,CNC输出0V~10V模拟电压控制主轴伺服或变频器,实现主轴的无级
变速,S代码值掉电不记忆,上电时置0。
主轴转速模拟电压控制功能有效时,主轴转速输入有2种方式:S代码设定主轴的固定转速(r/
min),S代码值不改变时主轴转速恒定不变,称为恒转速控制(G97模态);S代码设定刀具相对工件外
圆的切线速度(m/min),称为恒线速控制(G96模态),恒线速控制方式下,切削进给时的主轴转速随
着编程轨迹X轴绝对坐标值的绝对值变化而变化。具体见本章2.2.3节。
CNC具有四档主轴机械档位功能,执行S代码时,根据当前的主轴档位的最高主轴转速(输出模拟电
压为10V)的设置值(对应数据参数NO.037~NO.040)计算给定转速对应的模拟电压值,然后输出到主
轴伺服或变频器,控制主轴实际转速与要求的转速一致。
CNC上电时,模拟电压输出为0V,执行S代码后,输出的模拟电压值保持不变(除非处于恒线速控
制的切削进给状态且X轴绝对坐标值的绝对值发生改变)。执行S0后,模拟电压输出为0V。CNC复位、
急停时,模拟电压输出保持不变。
2.2.3恒线速控制G96、恒转速控制G97
代码格式:G96S__;(S0000~S9999,前导零可省略)
代码功能:恒线速控制有效、给定切削线速度(m/min),取消恒转速控制。G96为模态G代码,
如果当前为G96模态,可以不输入G96。
代码格式:G97S__;(S0000~S9999,前导零可省略)
代码功能:取消恒线速控制、恒转速控制有效,给定主轴转速(r/min)。G97为模态G代码,如
果当前为G97模态,可以不输入G97。
代码格式:G50S__;(S0000~S9999,前导零可省略)
代码功能:设置恒线速控制时的主轴最高转速限制值(r/min)。
G96、G97为同组的模态代码字,只能一个有效。G97为初态代码字,CNC上电时默认G97有效。
车床车削工件时,工件通常以主轴轴线为中心线进行旋转,刀具切削工件的切削点可以看成围绕主
轴轴线作圆周运动,圆周切线方向的瞬时速率称为切削线速度(通常简称线速度)。不同材料的工件、
不同材料的刀具要求的线速度不同。
主轴转速模拟电压控制功能有效时,恒线速控制功能才有效。在恒线速控制时,主轴转速随着编程
轨迹(忽略刀具长度补偿)的X轴绝对坐标值的绝对值的变化,X轴绝对坐标值的绝对值增大,主轴转速
44
降低,X轴绝对坐标值的绝对值减小,主轴转速提高,使得切削线速度保持为S代码值。使用恒线速控制
功能切削工件,可以使得直径变化的工件表面光洁度保持一致。
线速度=主轴转速×|X|×π÷1000(m/min)
主轴转速:r/min
|X|:X轴绝对坐标值的绝对值(直径值),mm
π≈3.14
(n)
3000
2800
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
S为
40300
mmin
4080120160200240280320360400440480520560600
单位(mm,直径值)
图2-4
恒线速控制时,只在切削进给(插补)过程中随着编程轨迹X轴绝对坐标值的绝对值的变化改变主
轴转速,对于G00快速移动,由于不进行实际切削,G00执行过程中主轴转速保持不变,此时的主轴转速
按程序段终点位置的线速度计算。
恒线速控制时,工件坐标系的Z坐标轴必须与主轴轴线(工件旋转轴)重合,否则,实际线速度将
与给定的线速度不一致。
恒线速控制有效时,G50S__可限制主轴最高转速(r/min),当按线速度和X轴坐标值计算的主轴
转速高于G50S__设置的这个限制主轴最高转速限制值时,实际主轴转速为主轴最高转速限制值。CNC
上电时,主轴最高转速限制值未设定、主轴最高转速限制功能无效。G50S__定义的最高转速限制值在重
新指定前是保持的,最高转速限制功能在G96状态下有效,在G97状态下G50S__设置的主轴最高转速
不起限制作用,但主轴最高转速限制值仍然保持。
需要特别注意:当参数NO.043(恒线速控制时主轴的最低速度)被设置为0时,如果执行G50S0,
恒线速控制时主轴转速将被限制在0r/min(主轴不会旋转)。
CNC参数NO.043为恒线速控制时的主轴转速下限,当按线速度和X轴坐标值计算的主轴转速低于这
个值时,实际主轴转速限制为主轴转速下限。
45
图2-5
O0001
N0010
;
M3G96S300;
(程序名)
(逆时针转、恒线速控制有效、线速度为300m/min)
N0020G0X100Z50;(快速移动至A点,移动过程中主轴转速为955r/min)
N0030G0X50Z0;(快速移动至B点,移动过程中主轴转速为1910r/min)
N0040G1W-30F200;(从B点切削至C点,切削中主轴转速恒为1910r/min)
N0050X80W-20F150;(从C点切削至D点,主轴转速从1910r/min线性变化为1194r/min)
N0060G0X100Z50;(快速退回A点,移动过程中主轴转速为955r/min)
注1:在G96状态中,被指令的S值,即使在G97状态中也保持着。当返回到G96状态时,其值恢复;
例如:G96S50;(切削线速度50m/min)
G97S1000;(主轴转速1000r/min)
G96X3000;(切削线速度50m/min)
注2:机床锁住(执行X、Z轴运动代码时X、Z轴不移动)时,恒线速控制功能仍然有效;
注3:螺纹切削时,恒线速控制功能虽然也能有效,但为了保证螺纹加工精度,螺纹切削时不要采用恒线速控制,应在
G97状态下进行螺纹切削;
注4:从G96状态变为G97状态时,G97程序段如果没有S代码(r/min),那么G96状态的最后转速作为G97状态的
S代码使用,即此时主轴转速不变;
注5:恒线速控制时,当由切削线速度计算出的主轴转速高于当前主轴档位的最高转速(CNC参数NO.037~NO.040)
时,此时的主轴转速限制为当前主轴档位的最高转速。
2.2.4主轴倍率
在主轴转速模拟电压控制方式有效时,主轴的实际转速可以用主轴倍率进行修调,进行主轴倍率修
调后的实际转速受主轴当前档位最高转速的限制,在恒线速控制方式下还受最低主轴转速限制值和最高
主轴转速限制值的限制。
NC提供8级主轴倍率(50%~120%,每级变化10%),主轴倍率实际的级数、修调方法等由PLC梯
46
形图定义,使用时应以机床生产厂家说明为准。以下所述为标准PLC梯形图的功能描述,仅供参考。
KY980TB2标准PLC梯形图定义的主轴倍率共有8级,主轴的实际转速可以用主轴倍率修调键
在50%~120%指令转速范围内进行实时修调,主轴倍率掉电记忆。主轴倍率修调操作详见本使用手册
《操作说明篇》。
2.3刀具功能
2.3.1刀具控制
KY980TB2的刀具功能(T代码)具有两个作用:自动换刀和执行刀具偏置。自动换刀的控制逻辑由
PLC梯形图处理,刀具偏置的执行由NC处理。
代码格式:
T□□○○
刀具偏置号(00-32,前导0不能省略)
目标刀具号(01-32,前导0不能省略)
代码功能:自动刀架换刀到目标刀具号刀位,并按代码的刀具偏置号执行刀具偏置。刀具偏置
号可以和刀具号相同,也可以不同,即一把刀具可以对应多个偏置号。在执行了刀具偏置后,再执行
T□□00,CNC将按当前的刀具偏置反向偏移,CNC由已执行刀具偏置状态改变为未补偿状态,这个过程
称为取消刀具偏置。上电时,T代码显示的刀具号、刀具偏置号均为掉电前的状态。
在一个程序段中只能有一个T代码,在程序段中出现两个或两个以上的T代码时,CNC产生报警。
在加工前通过对刀操作获得每一把刀具的位置偏置数据(称刀具偏置或刀偏),程序运行中执行T代码后,
自动执行刀具偏置。这样在编辑程序时每把刀具按零件图纸尺寸来编写,可不用考虑每把刀具相互间在
机床坐标系的位置关系。如因刀具磨损导致加工尺寸出现偏差,可根据尺寸偏差修改刀具偏置。
图2-4刀具偏置
刀具偏置是对编程轨迹而言的,T代码中刀具偏置号对应的偏置,在每个程序段的终点被加上或减去
47
补偿量。X轴刀具偏置使用直径值还是半径值表示由状态参数NO.004的Bit4位设定。X轴的刀具偏置值
使用直径值/半径值表示的意义是指当刀具长度补偿值改变时,工件外径以直径值/半径值变化。
示例:状态参数NO.004的Bit4位为0时,若X轴的刀具长度补偿值改变10mm,则工件外径的直径
值改变10mm;状态参数NO.004的Bit4位为1时,若X轴的刀具长度补偿值改变10mm,则工
件外径的直径值改变20mm。如图2-5为移动方式执行刀具偏置时建立、执行及取消的过程。
编程轨迹
坐标轴的移动轨迹
图2-5刀具长度补偿建立、执行及取消
G01X100Z100T0101;(程序段1,开始执行刀具偏置)
G01W150;(程序段2,刀具偏置状态)
G01U150W100T0100;(程序段3,取消刀具偏置)
执行刀具偏置的方式有两种,由状态参数NO.003的Bit4位设定:
当Bit4=0时,以刀具移动方式执行刀具偏置;
当Bit4=1时,以修改坐标方式执行刀具偏置;
表2-4
刀具偏置号XZ
000.0000.000
010.0000.000
0212.000-23.000
0324.56013.452
48
图2-6刀具移动方式执行刀具偏置
图2-7修改坐标方式执行刀具偏置
在录入和自动方式下,单独的T代码字(不与移动代码在同一程序段),执行刀具偏置的过程与状
态参数NO.003的BIT4设置有关(如图2-6、图2-7所示)。
T代码与执行移动功能的代码在同一程序段且以修改坐标方式执行刀具偏置时,移动代码和T代码同
时执行,在刀具换刀的同时,把当前的刀具偏置叠加到移动代码的坐标移动值里一起执行,移动速度由
移动代码决定是切削进给还是快速移动速度。
T代码与执行移动功能的代码在同一程序段且以刀具移动方式执行刀具偏置时,移动代码和T代码分
开执行,先执行换刀及刀具偏置,然后执行移动功能的代码,刀具偏置执行的速度是当前的快速移动速度。
执行了下列任意一种操作后,将取消刀具偏置:
1、执行了T□□00代码;
2、执行了G28代码或手动回机床零点(只取消已回机床零点的坐标轴的刀具偏置,未回机床零点的
另一坐标轴不取消刀偏)。
当数据参数NO.084(总刀位数选择)设置不为1(2~32),且目标刀具号与当前显示刀具号不等时,
指令T代码后,刀架的控制时序和逻辑由PLC梯形图决定,使用时应以机床生产厂家说明为
准。KY980TB2标准PLC梯形图定义的为正转选刀、反转锁紧,刀位信号直接输入的换刀方式,换刀时
序逻辑请参阅本使用手册第三篇《安装连接篇》。
使用排刀架(未安装自动刀架)时,数据参数NO.084(总刀位数选择)应设置为1,不同的刀具号
是通过执行不同的刀具偏置来实现的,如:T0101、T0102、T0103。
49
第三章G代码
3.1概述
G代码由代码地址G和其后的1~2位代码值组成,用来规定刀具相对工件的运动方式、进行坐标设
定等多种操作,G代码一览表见表3-1。
G□□
代码值(00~99,前导0可以不输入)
代码地址G
G代码分为00、01、02、03、05、06、07、16、21组。除01与00组代码不能共段外,同一个程序
段中可以指令几个不同组的G代码,原则上不能同一个程序段中指令两个或两个以上的同组G代码,若
指令了同组代码在同一段不报警,则以最后一个G代码有效。没有共同参数(代码字)的不同组G代码
可以在同一程序段中,功能同时有效并且与先后顺序无关。如果使用了表3-1以外的G代码或选配功能
的G代码,系统出现报警。
表3-1G代码字一览表
指令字组别功能备注
G00
01
快速移动初态G代码
G01直线插补
模态G代码
G02圆弧插补(顺时针)
G03圆弧插补(逆时针)
G32螺纹切削
G84Z轴攻丝循环
G34变螺距螺纹切削
G90轴向切削循环
G92螺纹切削循环
G94径向切削循环
G04
00
暂停、准停
非模态G代码G10数据输入方式有效
G11取消数据输入方式
G12存储行程检测功能接通
50
G13
存储行程检测功能断开
非模态G代码
G27返回参考点检测
G28返回机床第1参考点
G29从参考点自动返回
G30返回机床第2、3、4参考点
G31跳转插补
G50坐标系设定
G65宏代码
G70精加工循环
G71轴向粗车循环
G72径向粗车循环
G73封闭切削循环
G74轴向切槽多重循环
G75径向切槽多重循环
G76多重螺纹切削循环
G54
05
工件坐标系1
G55工件坐标系2
G56工件坐标系3
G57工件坐标系4
G58工件坐标系5
G59工件坐标系6
G2006英制单位选择模态G代码G21公制单位选择
G9602恒线速开模态G代码
G97恒线速关初态G代码
G9803每分进给初态G代码
G99每转进给模态G代码
G40
07
取消刀尖半径补偿初态G代码
G41刀尖半径左补偿模态G代码G42刀尖半径右补偿
G17
XY平面模态G代码
G18ZX平面初态G代码
G19YZ平面模态G代码
3.1.1模态、非模态及初态
G代码分为00、01、02、03、05、06、07、16、21组。
G代码执行后,其定义的功能或状态保持有效,直到被同组的其它G代码改变,这种G代码称为模
态G代码。模态G代码执行后,其定义的功能或状态被改变以前,后续的程序段执行该G代码字时,可
不需要再次输入该G代码。
G代码执行后,其定义的功能或状态一次性有效,每次执行该G代码时,必须重新输入该G代码字,
这种G代码称为非模态G代码。
系统上电后,未经执行其功能或状态就有效的模态G代码称为初态G代码。上电后不输入G代码时,