某市场西门子802S车削部分.docx
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某市场西门子802S车削部分
第一节SIEMENS一802S系统基本编程指令
一、辅助功能
辅助功能也称M功能，主要用来指令操作时各种辅助动作及其状态，如主轴的开、停，冷却液的开关等。
SIEMENS一802S系统M指令代码见表4-2。
表4-2辅助功能M代码
M指令
功能
M指令
功能
M00
程序暂停
M05
主轴停
M01
选择性停止
M06
自动换刀，适应加工中心
M02
主程序结束
M08
切削液开
M03
主轴正转
M09
切削液关
M04
主轴反转
M30
主程序结束，返回开始状态
二、进给功能
进给功能主要用来指令切削的进给速度。
对于车床，进给方式可分为每分钟进给和每转进给两种，SIEMENS系统用G94、G95规定。
（1）每转进给指令G95在含有G95程序段后面，遇到F指令时，则认为P所指定的进
给速度单位为mm／r。
系统开机状态为G95状态，只有输入G94指令后，G95才被取消。
（1）每分钟进给指令G94在含有G94程序段后面，遇到P指令时，则认为F所指定的
进给速度单位为mm／min。
G94被执行一次后，系统将保持G94状态，即使断电也不受影响，
直到被G95取消为止。
三、主轴转速功能
主轴转速功能主要用来指定主轴的转速，单位为r／min。
（1）恒线速度控制指令G96G96是接通恒线速度控制的指令。
系统执行G96指令后，s后面的数值表示切削线速度。
用恒线速度控制车削工件端面、锥度和圆弧时，由于x轴不断变化，故当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有可能从卡盘中飞出。
为了防止事故，必须限制主轴转速，SIEMENS系统用LIMS来限制主轴转速（FANUC系统用G50指令）。
例如：
“G96S200LIMS=2500”表示切削速度是200m／min，主轴转速限制在2500r／min以内。
（2）主轴转速控制指令G97G97是取消恒线速度控制的指令。
系统执行G97指令后，S后面的数值表示主轴每分钟的转数。
例如：
“G97S600'’表示主轴转速为600r／min，系统开机状态为G97状态。
四、刀具功能
刀具功能主要用来指令数控系统进行选刀或换刀，SIEMENS系统用刀具号+刀补号的方式来进行选刀和换刀。
例如，T2D2表示选用2号刀具和2号刀补（FANUC系统用T0202表示）。
五、程序结构及传输格式
SIEMENS—802S系统的加工程序，由程序名（号）、程序段（程序内容）和程序结束符
三部分组成。
802S系统的程序名由程序地址码“％”表示，开始的两个符号必须是字母，其后的符号可以是字母、数字或下划线，最多为8个字符，不得使用分隔符。
例如，程序名“％KGl8'’，其传输格式为：
％＿N＿KGl8
；$PATH=／＿N＿MPF＿DIR
六、米制和英寸制输入指令G71／G70
G70和G71是两个互相取代的模态功能,机床出厂时一般设定为G71状态,机床的各项参数均以米制单位设定。
七、绝对／相对尺寸编程指令G90／G91
绝对／增量尺寸编程指令G90／G91的程序段格式为:
G90/G91X＿Z＿
SIEMENS系统用绝对尺寸编程时，用G90指令，指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐
标值，所有程序段中的尺寸均是相对于工件坐标系原点的。
增量（相对）尺寸编程时，用
G91指令，执行G91指令后，其后的所有程序段中的尺寸均是以前一位置为基准的增量尺
寸，直到被G90指令取代。
系统缺省状态为G90。
八、直径／半径方式编程指令G22／G23
数控车床的工件外形通常是旋转体，其X轴尺寸可以用两种方式加以指定：
直径方式
和半径方式。
SIEMENS系统G23为直径编程，G22为半径编程，（G23为缺省值。
机床出厂一
般设为直径编程。
九、可设置零点偏移指令G54-G57
编程人员在编写程序时，有时需要知道工件与机床坐标系之间的关系。
SIEMENS—802S
车床系统中允许编程人员使用4个特殊的工件坐标系，操作者在安装工件后，测量出工件原
点相对机床原点的偏移量，并通过操作面板（图4-41），输入到工件坐标偏移存储器中。
其后系统在执行程序时，可在程序中用G54～G57指令来选择它们。
G54～G57指令设置的工件原点在机床坐标系中的位置是不变的，在系统断电后也不破
坏，再次开机后仍然有效（与刀具的当前位置无关）。
十、取消零点偏移指令G500、G53
G500和G53都是取消零点偏移指令，但G500是模态指令，一旦指定后，就一直有效，
直到被同组的G54—G57指令取代。
而G53是非模态指令，仅在它所在的程序段中有效。
十一、可编程零点偏移指令G158
如果工件上在不同的位置有重复出现的形状和结构，或者选用了一个新的参考点，在这
种情况下可使用可编程零点偏移指令，由此产生一个当前工件坐标系，新输入的尺寸均是在
该坐标系中的数据尺寸。
用G158指令可以对所有坐标轴编程零点偏移，后面的G158指令取
代先前的可编程零点偏移指令。
如图4—1所示，M点为机床原点，W1W2和W3分别为工件原点。
G158与G54都为零点偏移指令，但G158不需要在上述零点偏移窗口的设置，只需在程序中书写G158X＿Z＿程序段，地址X、Z后面的数值为偏移的距离。
例4-1调用可编程零点偏移指令C158。
应用举例一
N10G54；调用第一可设置零点偏移指令，把M点偏移至W1点
N20G158X＿调用可编程零点偏移指令，再把W1点偏移至W2点则建立了以W2为工件原点的坐标系
N30X＿Z＿加工工件
应用举例二
N1OG55；调用第二可设置零点偏移指令，把M点偏移至W2点,建立以W2点为工件原点的工件坐标系
N20X＿Z＿加工工件
…
N60G158X＿Z＿调用可编程零点偏移指令，再把W2点偏移至W3点,建立以W3点为工件原点的当前工件坐标系
N70X＿Z＿以W3点为工件原点的当前工件坐标系加工工件
…
N100G500取消可编程零点偏移指令
或N100G53；可设定、可编程零点偏移指令一起取消，恢复机床坐标系
十二、快速定位指令G00
G00指令的程序段格式为
G00X＿Z＿
G00是模态（续效）指令，它命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点以机床的最快速
度移动到坐标系的设定点。
它只是快速定位，而无运动轨迹要求。
十三、直线插补指令G01
G01指令的程序段格式为：
G01X＿Z＿F＿
G01指令刀具从当前点以P指令的进给速度进行直线插补，移至坐标值为X、Z的点
上；在程序中，G01与F都是模态续效指令，应用第一个G01指令时，一定要规定一个F指
令，在以后的程序段中，若没有新的F指令，进给速度将保持不变，所以不必在每个程序段中都写入F指令。
十四、圆弧插补指令G02／G03
SIEMENS一802S系统的圆弧插补编程有下列四种格式：
1）用圆心坐标和圆弧终点坐标进行圆弧插补，其程序段格式为:
G02／G03X＿Z＿I＿K＿F＿
2）用圆弧终点坐标和半径尺寸进行圆弧插补,其程序段格式为:
G02／G03X＿Z＿CR=＿F＿
3）用圆心坐标和圆弧张角进行圆弧插补,其程序段格式为:
G02／G03I＿K＿AR=＿F＿
4）用圆弧终点坐标和圆弧张角进行圆弧插补，其程序段格式为:
G02／G03X＿Z＿AR=＿F＿
说明：
1）用绝对尺寸编程时,X、Z为圆弧终点坐标，用增量尺寸编程时，X、Z为圆弧终点
相对起点的增量尺寸。
2）不论是用绝对尺寸编程还是用增量尺寸编程，I、K始终是圆心在X、Z轴方向上相对起始点的增量尺寸，当I、K为零时可以省略。
3）CR是圆弧半径，当圆弧所对的圆心角小于等于180°时，CR取正值当圆心角大于180°，CR取负值，AR为圆弧张角。
例4-2用四种圆弧插补指令编制如图4-2所示的加工：
程序，A为圆弧的起点，召为圆弧的终点。
程序一：
N5G90G00X40Z30；进刀至圆弧的起始点A
N10G02X40Z50I-7K10F100；用终点和圆心编程
程序二：
N5G90G00X40Z30；进刀至圆弧的起始点A
N10G02X40Z50CR=12.027F100用终点半径编程
程序三：
N5G90G00X40Z30；进刀至圆弧的起始点A
N10G02I-7K10AR=105F100用圆心张角编程
程序四：
N5G90G00X40Z30；进刀至圆弧的起始点A
N10G02X40Z50AR=105F100用终点和张角编程
十五、通过中间点进行圆弧插补指令G05
G05程序段格式为：
G05X＿Z＿IX=＿KZ=＿F＿
如果不知道圆弧的圆心、半径或张角，但已
知圆弧轮廓上三个点的坐标，则可以使用G05指
令。
程序段中X、Z为圆弧终点的坐标值，IK、
KZ为中间点在X、Z轴上的坐标值，通过起始点
和终点之间的中间点位置确定圆弧的方向（见图
4-3）。
G05指令为模态指令，直到被G功能组中其
他指令（G00、G01、G02、G03、G33）取代为止。
例4-3用G05指令编制图4-3圆弧的加上程
序
N5G90G00X40Z30；进刀至圆弧的起始点A
N10G05X40Z50IK=45KZ=40；圆弧的终点和中间点
十六、刀具补偿功能
刀具的补偿包括刀具的偏移和磨损补偿、刀尖半径补偿。
1．刀具的几何（偏移）、磨损补偿
如图4-4所示，在编程时，一般以其中一把刀具为基准，并以该刀具的刀尖位置A为依
据来建立工件坐标系。
这样，当其他刀具转到加工位置时，刀尖的位置B就会有偏差，原设定的工件坐标系对这些刀具就不适用了。
此外，每把刀具在加工过程中都有不同程度的磨损，如图4-5所示。
因此，应对偏移值ΔX、ΔZ进行补偿，使刀尖位置从B移至位置A。
2．刀尖半径补偿
在编程中，通常将刀尖看作是一个点，即所谓理想（假设）刀尖，但放大来看，实际上刀尖是有圆弧的如图4-6、图4-7所示。
在切削内孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状；但在切削锥面和圆弧时，则会造成过切或少切现象。
此时，可以用刀尖半径补偿功能来消除误差。
G41为刀尖半径左补偿指令，沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹的左边；G42为刀尖半径右补偿指令，沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹的右边，如图4-8所示。
数控车床总是按刀尖对刀，使刀尖位置与程序中的起刀点重合。
刀尖位置方向不同，即
刀具在切削时所摆的位置不同，则补偿量与补偿方向也不同。
刀尖方位共有8种可供选择，
见图4-9所示，外圆车刀的位置码为3。
SIEMENS系统刀具补偿指令的格式为：
刀具号T+补偿号D。
一把刀具可以匹配1到9个不同补偿号。
例如：
T1D3表示1号刀具选用3号补偿值，类似于FANUC系统中的T0103。
3.SIEMENS系统刀具补偿的几点说明
1）建立补偿和撒消补偿程序段不能是圆弧指令程序段，一定要用G00或G01指令进行
建立或撤消。
2）如刀具号T后面没有补偿号D，
则Dl号补偿自动有效。
如果编程时写
D0，则刀具补偿值无效。
3）补偿方向指令G41和G42可以相
互变换，无需在其中再写人G40指令。
原补偿方向的程序段在其轨迹终点处按
补偿矢量的正常状态结束，然后在新的
补偿方向开始进行补偿。
例4-4用刀尖半径补偿指令编制如
图4-10所示工件的精加工程序。
N100G90C54G94；建立工件坐标系，采用每分钟进给尺寸编程
N105T1D1；换1号外圆刀，并建立刀补
NllOS800M03；主轴正转，转速800r／min
N115G00X0Z6；快速进刀
N120G01G42X0Z0F50；工作进给至工件原点井开始补偿运行
N125G01X40Z0CHF=5车端面，并倒角C5
N130Z-25；车φ40外圆
N135X60Z-55；车圆锥
N140Z-63；车φ60外圆
N145G03X100Z-83CR=20F150；车R20圆弧
N150G01Z-98；车外圆
N155G02X110Z-103CR=5；车R5圆弧
N160G01Z-123；车φ110外圆
N165G40G00X200Z100；退回换刀点
N170M05；主轴停转
N175M02；主程序结束
十七、恒螺距螺纹车削指令G33
用G33指令可以加工以下各种类型的恒螺距螺纹，如圆柱螺纹、圆锥螺纹、内螺纹/外螺纹、单线螺纹/多线螺纹等，但前提条件是主轴上有位移测量系统。
1）圆柱螺纹加工,其程序段格式为:
G33Z＿K＿SF=＿
2）端面螺纹加工,其程序段格式为:
G33X＿I＿SF=＿
3）圆锥螺纹加工,其程序段格式为:
G33Z＿X＿I＿锥角大于45度
G33Z＿X＿K＿锥角小于45度
其中：
Z、X为螺纹终点坐标，K、I分别为螺距；SF为起始点偏移量，单线螺纹可不设，加工多线螺纹时要求设置起始点偏移量，加工完一条螺纹后，再加工第二条螺纹时，要求车刀的起始偏移量与加工第一条螺纹的起始点偏移量偏移（转）一定的角度，如图4—11所示，也可以便车刀的起始点偏移一个螺距。
例4-5编制图4-12所示双线螺纹M24X3（P1.5）的加工程序。
空刀导入量δ1=3mm,空刀导出量δ2=2mm。
1）计算螺纹小径d1。
d=d-2*0.62p=（24-2*0.62*1.5）mm=22.14mm
2）确定背吃刀量分布：
1mm、0.5mm、0.36mm
3）加工程序如下：
N100S300M03；主轴正转，转速300r/min
N105T3D3；换3号螺纹刀
Nll0G00X23Z3；快速进刀至螺纹起点
N115G33Z-24K3SF=0；切削第一条螺纹，背吃刀量lmm
N120G00X30；X轴向快速退刀
N125G00Z3；Z轴快速返回螺纹起点处
N130G00X22.5；X轴快速进刀至螺纹起点处
N135G33Z-24K3SF=0；切削第一条螺纹，背吃刀量O.5mm
N140G00X30；X轴向快速退刀
N145G00Z3；Z轴快速返回螺纹起点处
N150G00X22.14；X轴快速进刀至螺纹起点处
N155G33Z-24K3SF=0；切削第一条螺纹，背吃刀量O.36mm
N160G00X30；X轴向快速退刀
N165G00Z3；Z轴快速返回螺纹起点处
N170G00X23；X轴快速进刀至螺纹起点处
N175G33Z-24K3SF=180；切削第二条螺纹，背吃刀量1mm
N180G00X30；X轴向快速退刀
N185G00Z3；Z轴快速返回螺纹起点处
N190G00X22.5；X轴快速进刀至螺纹起点处
N195G33Z-24K3SF=180；切削第二条螺纹，背吃刀量0.5mm
N200C00X30；X轴向快速退刀
N205G00Z3；Z轴快速返回螺纹起点处
N210C00X22.14；X轴快速进刀至螺纹起点处
N215G33Z-24K3SF=180；切削第二条螺纹，背吃刀量0.36mm
N220C00X100；退回换刀点
N225G00Z100；退回换刀点
N230M00；程序暂停
十八、暂停指令G04
G04指令的程序段格式为:
G04F/S＿
在两个程序段之间插入一个G04程序段，可以使加工暂停G04程序段所给定的时间。
G04程序段（含地址F或S）只对自身程序段有效，并暂停所给定的时间，在此之前编程的
进给速度F和主轴转速S保持存储状态。
在G04程序段中，用F指令暂停进给时间，单位秒（s）；在G04程序段中用S指令暂停
主轴转数，只有在主轴受控的情况下才有效。
例如：
N5S300M03；主轴正转，转速300r／min
N10C01Z-50F200；以200mn~／min的速度进给
N15G04F2.5；暂停进给2．5s
N20GOOX100Z100；
N25G04S30；主轴暂停30转相当于主轴转速300r／min，且转
速修调开关置于100％时，暂停0.1min进给速度
N30；和主轴转速继续有效
十九、倒角、倒圆角指令
在一个轮廓拐角处可以插入倒角或倒圆，指令“CHF=……”或者“RND=……”与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中。
1．倒角指令CHF=＿例如：
N10C01X＿Z＿CHF=2；倒角2mm
表示直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切人一直线并倒去棱角，程序中X、Z为两直线轮廓的交点A的坐标，见图4-13。
2．倒圆角指令RND=＿表示直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切人一圆弧，圆弧与轮廓进行切线过渡。
例如，直线与直线之间倒圆角（图4-14a）：
N10G01X＿Z＿RND=8；倒圆半径8mm
N20G01……；继续走G01
直线与圆弧之间倒圆角（图4-14b）：
N50G01X＿Z＿RND=7.3；倒圆半径7.3mm
N60G03……；继续走G03
注意：
程序中X、Z为图示轮廓线切线的交点A的坐标，如果其中一个程序段轮廓长度
不够，则在倒圆或倒角时会自动削减编程值。
如果几个连续编程的程序段中有不含坐标轴移动指令的程序段，则不可以进行倒角／倒圆角。
二十、子程序
当在程序中出现重复使川的某段固定程序时，为简化编程，可将这一段程序做为子程序事先存人存储器，以作为子程序调用。
子程序的结构与主程序的结构一样，SIEMENS-802S系统子程序结束除了用M17指令外，还可以用RET指令结束子程序。
在一个程序中（主程序或子程序）可以直接用程序名调用子程序，子程序调用要求占用一个独立的程序段。
例如：
N10KL785；调用子程序KL785
N20AAI；调川子程序AAl
如果要求多次连续地执行某一子程序，必须在所调用子程序的程序名后，用地址字符P写下调用次数，最大次数可以为9999。
例如：
N10KL785P3表示调用子程序KL785，运行3次。
子程序不仅可以从主程序中调用，也可以从其他子程序中调用，这个过程称为子程序的嵌套。
802S系统子程序的嵌套深度可以为三层。
二十一、切槽循环LCYC93指令
循环是指用于特定加工过程的工艺子程序，一般应用于切槽、轮廓切削或螺纹车削等编
程量较大的加工过程。
循环在用于上述加工过程时只要改变相应的参数，进行少量的编程即
可。
调用一个循环之前，必须对该循环的传递参数已经赋值。
循环结束后传递参数的值保持
不变。
使用加工循环时，编程人员必须事先保留参数R100～R249，保证这些参数只用于加工
循环而不被程序中的其他地方使用。
在调用循环之前，直径尺寸指令G23必须有效，否则系
统会报警。
如果在循环中没有设定F指令、S
指令和M03指令等，则在加工程序中必须设定这些指令。
循环结束以后GOO、G90、G40指令一直有效。
在圆柱形工件上，不管是进行纵向加工还是进行横向加工均可以利用切槽循环
LCYC93指令对称加工出切槽，包括外部切槽和内部切槽。
在调用切槽循环LCYC93指令之前必须激活用于进行加工的刀具补偿参数，且切槽刀完成对刀过程。
切槽循环LCYC93指令的参数如图4-15所示。
它们的含义见表4-3。
表4-3切槽循环LCYC93参数
参数
含义及数值范围
说明
R100
横向（X向）坐标轴切槽起始点直径
R101
丛向（Z向）坐标轴切槽起始点
R105
加工方式，数值1-8（含义见表4-4）
R106
切槽粗加工时预留的精加工余量，无符号
R107
刀具宽度，无符号
实际刀具宽度不能大于该参数
R108
每次切入深度，无符号
每次切人深度，刀具上提1mm，以便断屑
R114
槽底宽度（不考虑倒角），无符号
R115
槽深，无符号
R116
切槽斜度，无符号，范围：
0°-89．999°
值为0时，表明与轴平行切槽（矩形槽）
R117
槽沿倒角长度
R118
槽底倒角长度
R119
槽底停留时间
表4-4切槽加工方式参数R105
数值
丛向/横向
外部/内部
起始点位置
1
丛向
外部
左边
2
横向
外部
左边
3
丛向
内部
左边
4
横向
内部
左边
5
丛向
外部
右边
6
横向
外部
右边
7
丛向
内部
右边
8
横向
内部
右边
例4-6从起始点（35，60）起加工深度为25mm，宽度为30mm的切槽，槽底倒角的编程长度为2mm，精加工余量0.5mm，刀具宽度为4mm（图4-16）。
N10G00G90X100Z100T2D1G23；选择起始位置，换2号刀，直径编程
N20S400M03；主轴正转，转速400r/min
N30G95F0.3；采用转进给，进给量0.3mm
R100=35；切槽起始点直径35mm
R101=60；切槽起始点Z坐标60
R105=5；切槽方式：
丛向、外部、从右往左切
R106=0.1；精加工余量0.1mm（半径值）
R107=4；切槽刀宽4mm
R108=2；每次切人深度2mm
R114=30；槽宽30mm
R115=25；槽深25mm（半径值）
R116=20；切槽斜角20°
R117=0；槽沿倒角为0
R118=2；槽底倒角2mm
R119=1：
槽底停留时间：
主轴转1转
N40LCYC93；切槽循环
N50G90G00X100Z100；退回至起始位置（X100、Z100）
N60M02；主程序结束
二十二、毛坯切削（轮廓）循环指令LCYC95
LCYC95指令可沿坐标轴平行方向加工由子程序编程的轮廓循环，通过变量名调用子程序，可以进行纵向和横向加工，也可以进行内外轮廓的加工。
在LCYC95指令中可以选择不同的切削工艺方式：
粗加工、精加工或者综合加工。
只要刀具不会发生碰撞就可以在任意位置调用此循环指令。
这是一种非常实用的循环指令，可以大大简化编程工作量，并且在循环过程中没有空切削。
LCYC95轮廓循环参数见表4-5。
参数
含义及数字范围
参数
含义及数字范围
R105
加工方式：
数值1-12
RllO
粗加工退刀量
R106
精加工余量，无符号
R111
粗加工进给速度
R108
背吃刀量
R112
精加工进给速度
R109
粗加工切人角
数值
纵向／横向
外部／内部
粗加工／精加工／综合加工
1
纵向
外部
粗加工
2
横向
外部
粗加工
3
纵向
内部
粗加工
4
横向
内部
粗加工
5
纵向
外部
精加工
6
横向
外部
精加工
7
纵向
内部
精加工
8
横向
内部
精加工
9
纵向
外部
综合
升级会员 