数控车床上加工蜗杆的通用宏程序 广数980TD
广州数控980TD数控车床操作编程说明书-44页文档资料
广州数控980TD编程操作说明书第一篇编程说明第一章：编程基础1.1GSK980TD简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm级精度运动控制和PLC逻辑控制。
运动控制控制轴：2轴（X、Z）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X、Z）插补功能：X、Z二轴直线、圆弧插补位置指令范围：-9999.999～9999.999mm；最小指令单位：0.001mm电子齿轮：指令倍乘系数1～255，指令分频系数1～255快速移动速度：最高16000mm/分钟（可选配30000mm/分钟）快速倍率：F0、25%、50%、100%四级实时调节切削进给速度：最高8000mm/分钟（可选配15000mm/分钟）或500mm/转（每转进给）进给倍率：0～150%十六级实时调节手动进给速度：0～1260mm/分钟十六级实时调节手轮进给：0.001、0.01、0.1mm三档加减速：快速移动采用S型加减速，切削进给采用指数型加减速Ｇ指令28种G指令：G00、G01、G02、G03、G04、G28、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、逻辑运算及跳转螺纹加工攻丝功能；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）精度补偿反向间隙补偿：（X、Z轴）0～2.000mm螺距误差补偿：X、Z轴各255个补偿点，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（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。
广州数控980TD操作的说明
1、状态指示、X、Z轴回零结束指示灯；单段运行指示灯；机床锁指示灯；空运行指示灯；快速指示灯；程序段选跳指示灯；辅助功能锁指示灯。
2、编辑键盘、复位键——CNC复位，进给、输出停止等；地址键——地址输入；地址键——双地址键，反复按键，在两者间切换；符号键——双地址键，反复按键，在两者间切换；数字键——数字输入；小数点——小数点输入；输入键——参数、补偿量等数据输入的确定；输出键——启动通讯输出；转换键——信息、显示的切换；编辑键——编辑时程序、字段等的插入、修改、删除（为复合键，反复按键，在两功能间切换）；EOB键——程序段结束符的输入；光标移动键——控制光标移动；翻页键——同一显示界面下页面的切换；3、显示菜单、进入位置界面。
位置界面有相对坐标、绝对坐标、综合坐标、坐标&程序等四个页面；进入程序界面。
程序界面有程序内容、程序目录、程序状态三个页面；进入刀补界面、宏变量界面（反复按键可在两界面间转换）。
刀补界面可显示刀具偏值；宏变量界面显示CNC宏变量；进入报警界面。
报警界面有CNC报警、PLC报警两个页面进入设置界面、图形界面（反复按键可在两界面间转换）。
设置界面有开关设置、数据备份、权限设置；图形界面有图形设置、图形显示两页面进入状态参数、数据参数、螺补参数界面（反复按键可在各界面间转换）进入诊断界面、PLC状态、PLC数据、机床软面板、版本信息界面（反复按键可在各界面间转换）；4、机床面板进给保持键——程序、MDI指令运行暂停。
自动方式、录入方式。
循环启动键——程序、MDI指令运行启动。
自动方式、录入方式。
进给倍率键；快速倍率键；主轴倍率键——进给倍率键：进给速度的调整。
自动方式、录入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。
快速倍率键：快速移动速度的调整。
自动方式、录入方式机械回零、手动方式、程序回零。
主轴倍率键：主轴速度调整。
自动方式、录入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。
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广州数控980TD 编程操作说明书第一篇 编程说明第一章：编程基础1.1 GSK980TD 简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD 是GSK980TA 的升级产品，采用了32位高性能CPU 和超大规模可编程器件FPGA ，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm 级精度运动控制和PLC 逻辑控制。
技术规格一览表运动控制 控制轴：2轴（X 、Z ）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X 、Z ）插补功能：X 、Z 二轴直线、圆弧插补位置指令范围：-9999.999～9999.999mm ；最小指令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（Numerical Control Systems of machine tools）、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统（部件）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。
机控系统由控制装置（Computer Numerical Controler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机等构成。
数控机床的工作原理：根据加工工艺要求编写加工程序（以下简称程序）并输入CNC，CNC加工程序向伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统，由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电器、接触器等输入输出器件的控制。
目前，机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器（Programable Logic Controler 简称PLC），PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。
由此可见，运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。
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。
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广州数控980TD 编程操作说明书第一篇 编程说明第一章：编程基础1.1 GSK980TD 简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD 是GSK980TA 的升级产品，采用了32位高性能CPU 和超大规模可编程器件FPGA ，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm 级精度运动控制和PLC 逻辑控制。
技术规格一览表运动控制 控制轴：2轴（X 、Z ）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X 、Z ）插补功能：X 、Z 二轴直线、圆弧插补位置指令范围：-9999.999～9999.999mm ；最小指令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（Numerical Control Systems of machine tools）、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统（部件）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。
机控系统由控制装置（Computer Numerical Controler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机等构成。
数控机床的工作原理：根据加工工艺要求编写加工程序（以下简称程序）并输入CNC，CNC加工程序向伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统，由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电器、接触器等输入输出器件的控制。
目前，机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器（Programable Logic Controler 简称PLC），PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。
由此可见，运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。
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。
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广州数控980TD 编程操作说明书（一）第一篇编程说明第一章：编程基础1.1GSK980TD 简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD 是GSK980TA 的升级产品，采用了32位高性能CPU 和超大规模可编程器件FPGA ，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm 级精度运动控制和PLC 逻辑控制。
技术规格一览表运动控制 控制轴：2轴（X 、Z ）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X 、Z ）插补功能：X 、Z 二轴直线、圆弧插补位置指令范围：-9999.999～9999.999mm ；最小指令单位：0.001mm电子齿轮：指令倍乘系数1～255，指令分频系数1～255快速移动速度：最高16000mm/分钟（可选配30000mm/分钟）快速倍率：F0、25%、50%、100%四级实时调节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（Numerical Control Systems of machine tools）、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统（部件）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。
机控系统由控制装置（Computer Numerical Controler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机等构成。
数控机床的工作原理：根据加工工艺要求编写加工程序（以下简称程序）并输入CNC，CNC加工程序向伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统，由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电器、接触器等输入输出器件的控制。
目前，机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器（Programable Logic Controler简称PLC），PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。
由此可见，运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。
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广州数控980TD 编程操作说明书第一篇 编程说明第一章：编程基础1.1 GSK980TD 简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD 是GSK980TA 的升级产品，采用了32位高性能CPU 和超大规模可编程器件FPGA ，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm 级精度运动控制和PLC 逻辑控制。
技术规格一览表运动控制 控制轴：2轴（X 、Z ）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X 、Z ）插补功能：X 、Z 二轴直线、圆弧插补位置指令范围：-9999.999～9999.999mm ；最小指令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（Numerical Control Systems of machine tools）、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统（部件）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。
机控系统由控制装置（Computer Numerical Controler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机等构成。
数控机床的工作原理：根据加工工艺要求编写加工程序（以下简称程序）并输入CNC，CNC加工程序向伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统，由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电器、接触器等输入输出器件的控制。
目前，机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器（Programable Logic Controler 简称PLC），PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。
由此可见，运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。
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。
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广州数控980TD编程操作说明书第一篇编程说明第一章：编程基础1.1GSK980TD简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm级精度运动控制和PLC逻辑控制。
技术规格一览表数控机床是由机床数控系统（Numerical Control Systems of machine tools）、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统（部件）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。
机控系统由控制装置（Computer Numerical Controler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机等构成。
数控机床的工作原理：根据加工工艺要求编写加工程序（以下简称程序）并输入CNC，CNC加工程序向伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统，由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电器、接触器等输入输出器件的控制。
目前，机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器（Programable Logic Controler简称PLC），PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。
由此可见，运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。
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。
广州数控980TD操作步骤doc
广州数控GSK980TD操作步骤二、打开一个程序：（举例：打开O 0001三、编写新的程序：（举例：编写O 0001（不能与已有程序重命名）四、删除一个程序：（举例：删除O 0001六、调出转速：（举例：输入S800转速）七、转动刀架：调出所须刀号。
（举例：把刀架转动到1号刀位）方法1或方法2九、把T0100最后两个数的黄色清除(这样1号基准刀才能准确对刀，2号、3号、4号刀不能清除)：最后两个数的黄色数自动消除）十、对1号外圆刀（基准刀T0100）Z向：用手轮把车刀X轴方向车一刀端面（约0.5㎜），再X（找到“程序段值”界面）X向：用手轮把车刀Z轴方向车一刀外圆，再Z轴方向退刀,假如外圆测量值是φ25.32)十一、对2号切断刀（非基准刀T0200）Z向：用手轮把车刀Z轴方向轻微碰端面，再X2号刀）X向：用手轮把车刀Z轴方向车一刀外圆，再Z2假如外圆测量值是φ25.32)十二、对3号螺纹刀（非基准刀T0300）：方法和对2号切槽刀相同。
注意对Z向时，由于车刀刀尖是60度，因此刀尖不能轻碰端面，刀尖只能与端面基本对齐。
十三、检验对刀是否正确:1号外圆刀（基准刀T0100 ）至Z0，查看车刀刀尖是否与端面对齐；再用手轮把车刀摇至X25.32（假如外圆测量值是φ25.32），查看车刀刀尖是否在φ25.32外圆上面。
2号切断刀（非基准刀T0202）：检验方法和1号刀相同。
3号螺纹刀（非基准刀T0303）：检验方法和1号刀相同。
十四、把车刀移动到指定位置。
（举例：把车刀移动到X32、Z1位置）十五、不同长度工件的对刀：举例：原来对刀时工件夹长80㎜或任意夹长，现在工件指定夹长40㎜。
加工时就应该重新对刀。
重新对刀时，只须把1号外圆刀（基准刀T0100）的Z方向设置为零点即可。
1号刀X向和非基准刀都不用重新对刀。
对刀时，应注意先把T0100最后两个数的黄色清除(这样1号基准刀才能准确对刀)。
十六、修改刀补：1、为了预防外圆车小，应在图纸标注直径尺寸上预留0.3，修改方法是：2、加工时外圆实际尺寸φ30.32比图纸要求尺寸φ30大0.32，修改方法是：十七、程序刀尖轨迹空运行：先把刀补清零，否则图形坐标不正确。
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数控车床上加工蜗杆的通用宏程序
摘要很多中小型企业会遇到要在数控车床上加工大螺距梯形螺纹和蜗杆，由于这些企业条件限制，往往不能编制好加工
程序，本文以实例探讨了数控车床中加工蜗杆和梯形螺纹通用宏
程序的设计和编程，让中小企业也能轻松地应用宏程序加工蜗杆
和梯形螺纹。
关键词宏程序梯形螺纹蜗杆
一、前言
今年本人应某中小型企业邀请，去帮他们处理数控车床加工中遇到的一些问题。
经交流得知，他们要加工一批蜗杆，并从宜昌纺织机械厂请了位师傅编了个很长的程序，但加工时还是很快损坏了刀具。
我查阅了相关说明书，并无这方面内容，上网搜索，也没有找到免费的可以直接使用的相关文章，因此本人参考部分资料，给他们编制了一个通用的加工蜗杆和梯形螺纹的程序，告诉他们使用方法后，遇到蜗杆和梯形螺纹就可以直接套用该程序，这样即使对宏程序不太熟悉的工人也可以加工蜗杆和梯形螺纹了。
二、加工螺纹的一般方法
在数控车床加工螺纹一般有四种方法：直进法、斜进法、左右切削法和切槽刀粗切槽法四种。
1、直进法：如图1所示，螺纹刀间歇性进给到牙深处，采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参与切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重，进刀量过大时，还可能产生扎刀现象。
很显然，加工大螺距梯形螺纹和蜗杆是不可取的。
2、斜进法：如图2所示，螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给到牙深处，采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一侧刀刃参加切削，从而排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起扎刀现象。
3、左右切削法：如图3所示，螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深，该方法同于斜进法，在数控车床上采用宏程序编程来实现。
3、切槽刀粗切槽法：如图4所示，该方法先用切槽刀粗切槽，再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面，这种方法在数控车中较难实现。
三、蜗杆和大螺距梯形螺纹特点和加工方法
车削加工蜗杆和大导程螺纹，无论用斜进法还是左右切削法，切削抗力非常大，以前只能用高速钢车刀低速车削加工，生产效率非常低。
为了用硬质合金刀具也能加工，就得设法降低刀刃的切削深度，因此我采用了“分层切削”的方法来加工。
把螺纹或蜗杆的牙槽分成若干层，转化成若干个较浅的梯形槽来进行切削，每一层的切削都采用先直进后向左的车削方法。
由于左切削时槽深不变，刀具只需做向左的方向（沿导轨方向）进给，这样就把左右切削法和斜进法有机地结合了起来，由于只有一个切削刃进行切削，还可以有效地控制切除余量，这样可以很好地保证表面质量和刀具的使用寿命。
如图五所示。
四、加工蜗杆和梯形螺纹的宏程序
1、刀具的选择：由于中小企业多买经济型数控车床，常见国产机是广
州数控和华中数控，因此本文以广数980TD为例来编程加工。
车刀选用硬质合金车刀，刀头宽度略小于梯形螺纹的槽底宽度。
2、加工的宏程序：如加工Tr40×10-7e的梯形螺纹，其程序如下：
O001（程序名）
T0101 M03 S350;（选取螺纹车刀，设定主轴转速每分钟350转）G99 G21 G97 M08;(每转进给，开切削液)
G65 H01 P#101 Q10;(螺距10mm)
G65 H01 P#102 Q5.25;(牙高5.25mm)
G65 H01 P#103 Q0;(初始化每次Z向偏移量)
G65 H01 P#104 Q0.2;(每次X向进给量)
G65 H01 P#105 Q15;(每次Z向起点)
G65 H01 P#106 Q-30;(梯形螺纹长度30mm)
G65 H01 P#107 Q40;(螺纹公称直径)
G65 H01 P#130 Q3.5;(螺纹刀头宽度3.5mm)
G65 H01 P#131 Q3.928;(螺纹槽底宽3.928mm)
G65 H03 P#132 Q#131 R#130;(螺纹槽底宽减去刀头宽)
G65 H02 P#108 Q#107 R3;(偏离公称直径3mm,如果是加工内螺纹则改为H03)
G00 X#108;(X向起刀点)
N100 G65 H03 P#120 Q#105 R#103;(计算Z向起点)
G00 Z#120;(Z向起刀点)
G65 H03 P#109 Q#107 R#104;(X向的进给深度)
G92 X#109 Z#106 F#101;(梯形螺纹加工)
G65 H03 P#103 Q#103 R0.2;(Z向偏移量每次减0.2mm)
G65 H03 P#110 Q#102 R#104;
G65 H33 P#111 Q2 R15;（正切值计算，如果是蜗杆则R20）
G65 H04 P#121 Q#111 R#110;
G65 H02 P#133 Q#112 R#132;(每层Z向移动量)
G65 H86 P100 Q-#103 R#133;(若每层没切完，则返回N100,注意负号)
G65 H02 P#104 Q#104 R0.2;
G65 H04 P#114 Q#102 R2;
G65 H03 P#116 Q#107 R#114;(每层X向移动量)
G65 H01 P#103 Q0;(每层切完Z向返回初始值)
G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右侧面第一刀)
G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右侧面第二刀)
G92 X#109 Z#106 F#101;(精加工右侧面第三刀)
G65 H03 P#134 Q#105 R#132;(精加工左侧面起刀点计算)
G00 Z#134;（精加工左侧面Z向起刀点）
G92 X#109 Z#106 F#101; （精加工左侧面第一刀）
G00 Z#134;
G92 X#109 Z#106 F#101; （精加工左侧面第二刀）
G00 Z#134;
G92 X#109 Z#106 F#101; （精加工左侧面第三刀）
G00 X100 Z100 M09;（远离工件，关切削液）
M05;（主轴停）
M30；（程序结束）
五、使用方法
把上述程序输入到机床中保存下来，如果在加工中遇到梯形螺纹或蜗杆，就把些主要参数在该程序中进行些修改，参数主要是大径、螺距、牙深、槽宽，以及刀具的刀具号、刀头宽度，修改的位置见程序中括号内所描述。
检查正确后就可以加工了，十分方便，不需要操作者有很高的宏程序编辑能力。
六、结束语
实践证明，采用“分层切削”法加工蜗杆和梯形螺纹，可以在保证刀具不打刀、不扎刀的情况下，高精度、高效率地完成蜗杆和大螺距螺纹的
加工。