HNC-21M世纪星铣削数控装置 编程说明书 武汉华中数控股份有限公司 中国·武汉
HNC-21M 世纪星铣削数控装置 编程说明书 武汉华中数控股份有限公司 中国 武汉
HNC-21M编程说明书 目录 第一章概述 1.1数控编程概述 1.1.1定义一个零件程序 1.1.2准备一个零件程序 12数控机床概述 12.1机床坐标轴 122机床坐标系、机床零点和机床参考点 123工件坐标系、程序原点和对刀点 第二章零件程序的结构….…… 2.1指令字的格式 22程序段的格式 23程序的一般结构 566 第三章HNC-21M的编程指令体系…17 3.1辅助功能M代码 3.1.1CNC内定的辅助功能 (1)程序暂停M00 (2)程序结束M02 (3)程序结束并返回到零件程序头M30 (4)子程序调用M98及从子程序返回M99 3.1.2PLC设定的辅助功能 8899 (1)主轴控制指令M03、M04、Mo (2)换刀指令M06 (3)冷却液打开、停止指令M07、M09 3.2主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 3.21主轴功能S 9999 3.22进给速度F 32.3刀具功能(T机能) 33准备功能G代码
HNC-21M 编程说明书 I 目 录 第一章 概述 .......................................................................... 1 1.1 数控编程概述............................................................................................1 1.1.1 定义一个零件程序..................................................................................................1 1.1.2 准备一个零件程序..................................................................................................1 1.2 数控机床概述.............................................................................................1 1.2.1 机床坐标轴..............................................................................................................1 1.2.2 机床坐标系 机床零点和机床参考点 ..................................................................2 1.2.3 工件坐标系 程序原点和对刀点..........................................................................3 第二章 零件程序的结构 ...................................................... 5 2.1 指令字的格式............................................................................................5 2.2 程序段的格式............................................................................................6 2.3 程序的一般结构........................................................................................6 第三章 HNC-21M 的编程指令体系 ................................... 7 3.1 辅助功能 M 代码......................................................................................7 3.1.1 CNC 内定的辅助功能..............................................................................................8 (1) 程序暂停 M00 ........................................................................................................8 (2) 程序结束 M02 ........................................................................................................8 (3) 程序结束并返回到零件程序头 M30....................................................................8 (4) 子程序调用 M98 及从子程序返回 M99 ..............................................................8 3.1.2 PLC 设定的辅助功能 ..............................................................................................9 (1) 主轴控制指令 M03 M04 M05 ........................................................................9 (2) 换刀指令 M06 .......................................................................................................9 (3) 冷却液打开 停止指令 M07 M09 ....................................................................9 3.2 主轴功能 S 进给功能 F 和刀具功能 T.................................................9 3.2.1 主轴功能 S ..............................................................................................................9 3.2.2 进给速度 F ..............................................................................................................9 3.2.3 刀具功能(T 机能)..................................................................................................10 3.3 准备功能 G 代码.....................................................................................10
HNC-21M编程说明书 3.31有关单位的设定 (1)尺寸单位选择G20,G21,G22 (2)进给速度单位的设定G94、G95 332有关坐标系和坐标的指令 (1)绝对值编程G90与相对值编程G91 (2)工件坐标系设定G92 (3)工件坐标系选择G54-G59 (4)局部坐标系设定G52 (5)直接机床坐标系编程G53 (6)坐标平面选择G17,G18,G19 3.3.3进给控制指令…1 (1)快速定位G00 (2)单方向定位G60 (3)线性进给G01 (4)圆弧进给G02/G03 (5)螺旋线进给G02/G03 (6)虚轴指定G07及正弦线插补 3.34回参考点控制指令… (1)自动返回参考点G28 (2)自动从参考点返回G29 3.35刀具补偿功能指令 (1)刀具半径补偿G40,G41,G42 (2)刀具长度补偿G43,G44,G49… 3.36其他功能指令 (1)暂停指令G04 (2)准停检验 (2)段间过渡方式G61,G64 3.37简化编程指令 (1)镜像功能G24,G25 (2)缩放功能G50,G51 (3)旋转变换G68,G69 3.38固定循环 33
HNC-21M 编程说明书 II 3.3.1 有关单位的设定.....................................................................................................10 (1) 尺寸单位选择 G20 G21 G22 ........................................................................10 (2) 进给速度单位的设定 G94 G95 .......................................................................11 3.3.2 有关坐标系和坐标的指令....................................................................................11 (1) 绝对值编程 G90 与相对值编程 G91 .................................................................11 (2) 工件坐标系设定 G92..........................................................................................12 (3) 工件坐标系选择 G54~G59 .................................................................................13 (4) 局部坐标系设定 G52..........................................................................................14 (5) 直接机床坐标系编程 G53 ..................................................................................15 (6) 坐标平面选择 G17 G18 G19 ........................................................................15 3.3.3 进给控制指令........................................................................................................15 (1) 快速定位 G00......................................................................................................15 (2) 单方向定位 G60..................................................................................................16 (3) 线性进给 G01......................................................................................................16 (4) 圆弧进给 G02/G03..............................................................................................17 (5) 螺旋线进给 G02/G03..........................................................................................19 (6) 虚轴指定 G07 及正弦线插补.............................................................................20 3. 3.4 回参考点控制指令...............................................................................................21 (1) 自动返回参考点 G28..........................................................................................21 (2) 自动从参考点返回 G29 .....................................................................................21 3.3.5 刀具补偿功能指令................................................................................................22 (1) 刀具半径补偿 G40 G41 G42 ........................................................................22 (2) 刀具长度补偿 G43 G44 G49 ........................................................................24 3.3.6 其他功能指令........................................................................................................26 (1) 暂停指令 G04......................................................................................................26 (2) 准停检验 G09......................................................................................................26 (2) 段间过渡方式 G61 G64 ...................................................................................27 3.3.7 简化编程指令........................................................................................................28 (1) 镜像功能 G24 G25 ...........................................................................................28 (2) 缩放功能 G50 G51 ...........................................................................................30 (3) 旋转变换 G68 G69 ...........................................................................................31 3.3.8 固定循环................................................................................................................33
HNC-21M编程说明书 (1)G73:高速深孔加工循环 (2)G74:反攻丝循环 (3)G76:精镗循环 (4)G8:钻孔循环(中心钻) (5)G82:带停顿的钻孔循环 37 (6)G83:深孔加工循环 (7)G84:攻丝循环 (8)G85:镗孔循环 39 (9)G86:镗孔循环.39 (10)G87:反镗循环 (11)G8:镗孔循环 (12)G89:镗孔循环 (13)G80:取消固定循环 34宏指令编程 341宏变量及常量 (1)宏变量 (2)常量 3.4.2运算符与表达式 (1)算术运算符: (2)条件运算符 (3)逻辑运算符 (4)函数 (5)表达式 343赋值语句 344条件判别语句IF,ELSE, ENDIF 34.5循环语句 WHILE,ENDW 附表1准备功能一览表 附录1HNC-21M固定循环宏程序…2 (1)固定循环指令的实现及子程序调用的参数传递 (2)固定循环指令的宏程序实现
HNC-21M 编程说明书 III (1) G73 高速深孔加工循环....................................................................................34 (2) G74 反攻丝循环................................................................................................35 (3) G76 精镗循环....................................................................................................36 (4) G81 钻孔循环(中心钻) .....................................................................................36 (5) G82 带停顿的钻孔循环....................................................................................37 (6) G83 深孔加工循环............................................................................................37 (7) G84 攻丝循环....................................................................................................38 (8) G85 镗孔循环....................................................................................................39 (9) G86 镗孔循环....................................................................................................39 (10) G87 反镗循环..................................................................................................39 (11) G88 镗孔循环..................................................................................................40 (12) G89 镗孔循环..................................................................................................41 (13) G80 取消固定循环..........................................................................................41 3.4 宏指令编程..............................................................................................42 3.4.1 宏变量及常量........................................................................................................43 (1) 宏变量..................................................................................................................43 (2) 常量 .....................................................................................................................45 3.4.2 运算符与表达式....................................................................................................46 (1) 算术运算符 ......................................................................................................46 (2) 条件运算符..........................................................................................................46 (3) 逻辑运算符..........................................................................................................46 (4) 函数 .....................................................................................................................46 (5) 表达式..................................................................................................................46 3.4.3 赋值语句................................................................................................................46 3.4.4 条件判别语句 IF ELSE ENDIF ....................................................................46 3.4.5 循环语句 WHILE ENDW ..................................................................................47 附表 1 准备功能一览表 ..................................................... 49 附录 1 HNC-21M 固定循环宏程序 ................................... 52 (1) 固定循环指令的实现及子程序调用的参数传递....................................................52 (2) 固定循环指令的宏程序实现 ...................................................................................54
HNC-21M编程说明书 1.第一章概述 本章的目的是对本说明书中提到的一些基本概念进行解释。 1.1数控编程概述 11.1定义零件程序 零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令组成的 (应用得最广泛的是ISO码:国际标准化组织规定的代码)。] 数控装置将零件程序转化为对机床的控制动作。 最常使用的程序存储介质是穿孔纸带和磁盘。 11.2准备零件程序 如图1.1.1所示,可以用传统的方法手工编制一个零件程序, 也可以用一套 CAD/CAM系统(如目前流行的 MasterCAM系统) 来创建一个零件程序 图1.1.1准备一个零件程序 12数控机床概述 121机床坐标轴 为简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命
HNC-21M 编程说明书 1 1. 第一章 概述 本章的目的是对本说明书中提到的一些基本概念进行解释 1.1 数控编程概述 1.1.1 定义零件程序 零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令组成的 应用得最广泛的是 ISO 码 国际标准化组织规定的代码 ] 数控装置将零件程序转化为对机床的控制动作 最常使用的程序存储介质是穿孔纸带和磁盘 1.1.2 准备零件程序 如图 1.1.1 所示 可以用传统的方法手工编制一个零件程序 也可以用一套 CAD/CAM 系统 如目前流行的 MasterCAM 系统 来创建一个零件程序 图 1.1.1 准备一个零件程序 1.2 数控机床概述 1.2.1 机床坐标轴 为简化编程和保证程序的通用性 对数控机床的坐标轴和方向命
HNC-21M编程说明书 名制订了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示,常 称基本坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手定则决定,如图 121所示,图中大姆指的指向为X轴的正方向,食指指向为Y轴 的正方向,中指指向为Z轴的正方向 +X+}+Z +A+B 图12.1机床坐标轴 围绕X,Y,Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A,B,C表示,根 据右手螺旋定则,如图所示,以大姆指指向+X,+Y,+Z方向,则 食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A,+B,+C方向 数控机床的进给运动,有的由主轴带动刀具运动来实现,有的由 工作台带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向,是假定工件不 动,刀具相对于工件做进给运动的方向。如果是工件移动则用加 ”的字母表示,按相对运动的关系,工件运动的正方向恰好 与刀具运动的正方向相反,即有: +X=-X′,+Y=Y′,+Z=-Z′ +A=-A′,+B=B′,+C=C 同样两者运动的负方向也彼此相反。 机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局,对铣 床而言 Z轴与主轴轴线重合,刀具远离工件的方向为正方向(+2; -X轴垂直于Z轴,并平行于工件的装卡面,如果为单立柱 铣床,面对刀具主轴向立柱方向看,其右运动的方向为X 轴的正方向(+) 轴与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。 122机床坐标系、机床零点和机床参考点 机床坐标系是机床固有的坐标系,机床坐标系的原点也称为机床 原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后,这个原点便
HNC-21M 编程说明书 2 名制订了统一的标准 规定直线进给坐标轴用 X Y Z 表示 常 称基本坐标轴 X Y Z 坐标轴的相互关系用右手定则决定 如图 1.2.1 所示 图中大姆指的指向为 X 轴的正方向 食指指向为 Y 轴 的正方向 中指指向为 Z 轴的正方向 +X +X +Y +Z +Y +Z +Y +C +Z +A +B +C +X +Y +Z +A +B +X 图 1.2.1 机床坐标轴 围绕 X Y Z 轴旋转的圆周进给坐标轴分别用 A B C 表示 根 据右手螺旋定则 如图所示 以大姆指指向+X +Y +Z 方向 则 食指 中指等的指向是圆周进给运动的+A +B +C 方向 数控机床的进给运动 有的由主轴带动刀具运动来实现 有的由 工作台带着工件运动来实现 上述坐标轴正方向 是假定工件不 动 刀具相对于工件做进给运动的方向 如果是工件移动则用加 的字母表示 按相对运动的关系 工件运动的正方向恰好 与刀具运动的正方向相反 即有 +X =-X , +Y =-Y , +Z =-Z +A =-A , +B =-B , +C =-C 同样两者运动的负方向也彼此相反 机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局 对铣 床而言 Z轴与主轴轴线重合 刀具远离工件的方向为正方向(+Z) X 轴垂直于 Z 轴 并平行于工件的装卡面 如果为单立柱 铣床 面对刀具主轴向立柱方向看 其右运动的方向为 X 轴的正方向(+X) Y 轴与 X 轴和 Z 轴一起构成遵循右手定则的坐标系统 1.2.2 机床坐标系 机床零点和机床参考点 机床坐标系是机床固有的坐标系 机床坐标系的原点也称为机床 原点或机床零点 在机床经过设计 制造和调整后 这个原点便
HNC-21M编程说明书 被确定下来,它是固定的点。 数控装置上电时并不知道机床零点,每个坐标轴的机械行程是由 最大和最小限位开关来限定的 为了正确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个坐标轴的 移动范围内设置一个机床参考点(测量起点),机床起动时,通常 要进行机动或手动回参考点,以建立机床坐标系。 机床参考点可以与机床零点重合,也可以不重合,通过参数指定 机床参考点到机床零点的距离。 机床回到了参考点位置,也就知道了该坐标轴的零点位置,找到 所有坐标轴的参考点,CNC就建立起了机床坐标系 机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来界定的,其值由制造 商定义。机床零点(OM)、机床参考点(Om)、机床坐标轴的机 械行程及有效行程的关系如图122所示。 z轴上的机械行程(限位开关 z轴上的有效行程 码器零脉冲 图122机床零点OM和机床参考点Om 123工件坐标系、程序原点和对刀点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的,编程人员选择工件上的 某一已知点为原点(也称程序原点),建立一个新的坐标系,称为 工件坐标系。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。 工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单,尺寸换算少,引起 的加工误差小等条件。一般情况下,以坐标式尺寸标注的零件, 程序原点应选在尺寸标注的基准点;对称零件或以同心圆为主的 零件,程序原点应选在对称中心线或圆心上。Z轴的程序原点通常 选在工件的上表面
HNC-21M 编程说明书 3 被确定下来 它是固定的点 数控装置上电时并不知道机床零点 每个坐标轴的机械行程是由 最大和最小限位开关来限定的 为了正确地在机床工作时建立机床坐标系 通常在每个坐标轴的 移动范围内设置一个机床参考点 测量起点 机床起动时 通常 要进行机动或手动回参考点 以建立机床坐标系 机床参考点可以与机床零点重合 也可以不重合 通过参数指定 机床参考点到机床零点的距离 机床回到了参考点位置 也就知道了该坐标轴的零点位置 找到 所有坐标轴的参考点 CNC 就建立起了机床坐标系 机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来界定的 其值由制造 商定义 机床零点 OM 机床参考点 Om 机床坐标轴的机 械行程及有效行程的关系如图 1.2.2 所示 图 1.2.2 机床零点 OM 和机床参考点 Om 1.2.3 工件坐标系 程序原点和对刀点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的 编程人员选择工件上的 某一已知点为原点 也称程序原点 建立一个新的坐标系 称为 工件坐标系 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 工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单 尺寸换算少 引起 的加工误差小等条件 一般情况下 以坐标式尺寸标注的零件 程序原点应选在尺寸标注的基准点 对称零件或以同心圆为主的 零件 程序原点应选在对称中心线或圆心上 Z 轴的程序原点通常 选在工件的上表面
HNC-21M编程说明书 对刀点是零件程序加工的起始点,对刀的目的是确定程序原点在 机床坐标系中的位置,对刀点可与程序原点重合,也可在任何便 于对刀之处,但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。 可以通过CNC将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机 床零点的坐标 加工开始时要设置工件坐标系,用G92指令可建立工件坐标系; 用G54G59指令可选择工件坐标系
HNC-21M 编程说明书 4 对刀点是零件程序加工的起始点 对刀的目的是确定程序原点在 机床坐标系中的位置 对刀点可与程序原点重合 也可在任何便 于对刀之处 但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系 可以通过 CNC 将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机 床零点的坐标 加工开始时要设置工件坐标系 用 G92 指令可建立工件坐标系 用 G54~G59 指令可选择工件坐标系
HNC-21M编程说明书 2.第二章零件程序的结构 一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据。 一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序 段组成的,而每个程序段是由若干个指令字组成的。如图2.1所示。 程序 %1000 No1 G91 G00 X50 Y60 NloG01X100Y500F150S300M03 程序段 N200M0 指令字 图2.1程序的结构 21指令字的格式 一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号(如定义尺寸的字)或 不带符号(如准备功能字G代码)的数字数据组成的。 程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的 含义。在数控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。 表2.1指令字符一览表 地址意义 零件程序号 %NG 程序编号:%1~4294967295 程序段号 程序段编号:NO-4294967295 准备机能 指令动作方式(直线、圆弧等)G00-99 A,B,C坐标轴的移动命令±9999 尺寸字 圆弧的半径,固定循环的参数 I,J,K圆心相对于起点的坐标,固定循环的参数 进给速度 进给速度的指定 F024000 主轴机能 主轴旋转速度的指定S0-9999 「刀具机能r刀具编号的指定T09
HNC-21M 编程说明书 5 2. 第二章 零件程序的结构 一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据 一个零件程序是由遵循一定结构 句法和格式规则的若干个程序 段组成的 而每个程序段是由若干个指令字组成的 如图 2.1 所示 %1000 N01 G91 G00 X50 Y60 N10 G01 X100 Y500 F150 S300 M03 N...... N200 M02 程序 程序段 指令字 图 2.1 程序的结构 2.1 指令字的格式 一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号 如定义尺寸的字 或 不带符号 如准备功能字 G 代码 的数字数据组成的 程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的 含义 在数控程序段中包含的主要指令字符如表 2.1 所示 表 2.1 指令字符一览表 机 能 地 址 意 义 零件程序号 % 程序编号 %1~4294967295 程序段号 N 程序段编号 N0~4294967295 准备机能 G 指令动作方式(直线 圆弧等) G00-99 尺寸字 X Y Z A B C U V W 坐标轴的移动命令 99999.999 R 圆弧的半径 固定循环的参数 I J K 圆心相对于起点的坐标 固定循环的参数 进给速度 F 进给速度的指定 F0~24000 主轴机能 S 主轴旋转速度的指定 S0~9999 刀具机能 T 刀具编号的指定 T0~99
HNC-21M编程说明书 辅助机能 机床侧开/关控制的指定M0~99 补偿号 具补偿号的指定 00~99 暂停 P, X 暂停时间的指定 程序号的指定 子程序号的指定 P1~4294967295 重复次数 子程序的重复次数,固定循环的重复次数 参数 P,Q,R定循环的参数 22程序段的格式 个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。 程序段的格式定义了每个程序段中功能字的句法,如图221所示。 程序段 G F M 主轴功能字 辅助功能字 工艺功能字 准备功能 程序段号 图221程序段格式 23程序的一般结构 个零件程序必须包括起始符和结束符。 个零件程序是按程序段的输入顺序执行的,而不是按程序段号 的顺序执行的,但书写程序时,建议按升序书写程序段号。 华中世纪星数控装置INC21M的程序结构: 程序起始符:%(或O)符,%(或O后跟程序号 程序结束:M02或M30 注释符:括号(内或分号;后的内容为注释文字
HNC-21M 编程说明书 6 辅助机能 M 机床侧开/关控制的指定 M0~99 补偿号 H D 刀具补偿号的指定 00~99 暂停 P X 暂停时间的指定 秒 程序号的指定 P 子程序号的指定 P1~4294967295 重复次数 L 子程序的重复次数 固定循环的重复次数 参数 P Q R 固定循环的参数 2.2 程序段的格式 一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行 程序段的格式定义了每个程序段中功能字的句法 如图 2.2.1 所示 N.. G.. X.. F.. M.. S.. 程序段 辅助功能字 主轴功能字 工艺功能字 尺寸字 准备功能 程序段号 图 2.2.1 程序段格式 2.3 程序的一般结构 一个零件程序必须包括起始符和结束符 一个零件程序是按程序段的输入顺序执行的 而不是按程序段号 的顺序执行的 但书写程序时 建议按升序书写程序段号 华中世纪星数控装置 HNC-21M 的程序结构 程序起始符 %(或 O)符 %(或 O)后跟程序号 程序结束 M02 或 M30 注释符 括号( )内或分号 后的内容为注释文字