广州数控GSK车床数控系统编程与操作说明书
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目录
系统编程篇
操作说明篇
第一章 编程基础
1.1 产品简介
GSK988T 是针对斜床身数控车床和车削中心而开发的 CNC 新产品，具有横式和竖式两种结构。采用 400MHz 高性能微处理器，可控制 5 个进给轴（含 Cs 轴）、2 个模拟主轴，通过 GSKLink 总线与伺服单元进行通信，配套的伺服电机采用高分辨率绝对式编码器，实现 0.1μm 级位置精度，可满足高精度车铣复合加工的要求。GSK988T 具备网络接口，支持远程监视和文件传输，可满足网络化教学和车间管理的要求。GSK988T 是斜床身数控车床和车削中心的最佳选择。
1.2 数控系统和数控机床
数控机床是由数控系统（Numerical Control Systems）、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，数控系统是数控机床的控制核心。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。
CNC 同时具备运动控制和逻辑控制功能，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 CNC，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 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。
CNC出厂时已装载了标准PLC程序，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，使用手册中以“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。
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1-3。
1.3 编程基本知识
1.3.1 坐标轴定义
当 GSK988T 使用 X 轴、Z 轴组成的直角坐标系时，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。
通过参数 NO.1020 可以设定和修改各轴的编程名称，具体对应关系如下表。
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。
1.3.2 增量系统
增量系统包括最小输入增量（输入）和最小代码增量（输出）。最小输入增量是程编移动距离的最小单位。最小代码增量是机床上刀具移动的最小单位。两个增量都用毫米、英寸或度表示。增量系统分为 IS-B 和 IS-C。使用参数 1004 号的第 1 位来选择 IS-B 或 IS-C。参数 NO.1004 的第 1 位（ISC）的设定适用于所有的轴。
1.3.3 最大行程
最大行程=最小代码增量×（±）99999999
1.3.4 参考点
参考点是机床上的固定点。通过参考点返回功能刀具可以容易的移动到该位置。通常，参考点用作换刀或设定坐标系。GSK988T 车床数控系统可用参数设定四个参考点，如下图所示：
1.3.5 机床坐标系
机床坐标系也称机械坐标系，它是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，执行返回参考点操作设定机床坐标系。机床坐标系一经设定，就保持不变直到断电。
注：对于选配了增量式编码器的机床，每次通断电后必须执行一次返回参考点操作设定机床坐标系；对于选配了多圈绝对式编码器的机床，不必每次通断电后执行回参考点操作。
1.3.6 工件坐标系
工件坐标系是为了方便编程在零件图纸上设定的直角坐标系，又称浮动坐标系。工件坐标系由系统预先设定，也可以通过移动其坐标原点来改变坐标系。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。本系统可以预先设定6个工件坐标系（G54－G59）。
1.3.7 局部坐标系
在工件坐标系中编制程序时，为了易于编程，可以设定工件坐标系的子坐标系，子坐标系叫做局部坐标系。如下图所示：
1.3.8 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。
GSK988T 具有直线、圆弧和螺纹插补功能。
直线插补：Xp、Yp 轴和 Zp 轴的合成运动轨迹为从起点到终点的一条直线。
圆弧插补：Xp、Yp 轴、Yp、Zp 轴和 Zp、Xp 轴的合成运动轨迹为半径由 R 指定、或圆心由 I、J、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。
注 1：Xp、Yp、Zp 分别指 X 轴或其平行轴、Y 轴或其平行轴、Z 轴或其平行轴，下同。
注 2：IP 表示 X_Y_Z_轴等的组合（用在编程中）。
示例：
☞ 出品单位：机械知网
☞ 责任编辑：Chico