SIEMENS数控系统编程指令详解.docx
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SIEMENS数控系统编程指令详解
SIEMENS数控系统编程指令详解
第一章编程语言
1.1准备功能（G指令）
一般用NC语言对单个操作步骤进行实际编程，只能代表一个NC程序中工作的一部分。
实际指令编程之前，应先对操作步骤进行计划和准备，对NC程序的结构和组织考虑的越周详，所产生的复杂程序就会越清晰、准确，而且生成的速度就会越快，越简便。
通常按如下编程步骤进行：
根据图纸要求、指定加工方案；
测量每一把刀具的长度及半径；
确定工件零点坐标系的位置；
计算出每把刀具的切削用量；
编制加工零件程序；
根据程序图形模拟，查看刀具运行轨迹；
空运行，查看刀具运行轨迹；
试切削、检验、优化加工程序。
每一个程序都有一个不同的名称叫程序名，编程时可以任意选择名称。
在编辑程序时首先要建立一个新程序名，然后才能编制加工程序。
建立新程序名时要注意以下几点：
前一个符号必须是字母；
其余符号可以是字母、数字几及下划线；
程序名最多有24个字符；
字符间不允许有分隔符。
SIEMENS802D数控系统常用G代码：
1.2.1G00快速定位
指令格式：
G00XxxYxxZxx
XxxYxxZxx——直角坐标系中的终点坐标；
编程示例（图1—1）
Y
（200，200）
0X
图1—1
N10G00G90X0Y0
N20G00X200Y200
G00指令的运动速度为机床的快速定位速度（机床允许的最大运动速度）G00的速度由机床参数设定。
G00快速移动功能不能用于工件切削加工，只能用于空行程进给，一般用于接近起始位置或换刀点、退刀等。
1.2.2G01直线插补
指令格式：
G01XxxYxxZxxFxx
XxxYxxZxx——直角坐标系中的终点坐标；
Fxx——进给率单位mm/min。
编程示例（图1—2）
Y
（150，200）
0X
图1—2
N10G00G90X0Y0
N20G01X150Y200F300
G01指令规定的进给速度可以由面板上的进给倍率开关进行修调，此功能一般用于工件切削，切削的进给速度由F值指定。
1.1.3G02/G03圆弧插补
指令格式：
G02/G03XxxYxxZxxIxxJxxKxx
G02/G03XxxYxxZxxCR=xx
YXZ
G02G02G02
G03G03G03
0X0Z0Y
图1—2
说明：
G02—顺时针圆弧插补；
G03—逆时针圆弧插补；
XxxYxxZxx—直角坐标系中的终点坐标；
CR=xx—圆弧半径；
Ixx指圆弧的起点至圆弧的圆心在X轴上的投影矢量。
当圆弧的起点在圆弧的圆心左侧时，I值为正，反之I值为负。
Jxx指圆弧的起点至圆弧的圆心在Y轴上的投影矢量。
当圆弧的起点在圆弧的圆心下侧时，J值为正，反之J值为负。
Kxx指圆弧的起点至圆弧的圆心在Z轴上的投影矢量。
当圆弧的起点在圆弧的圆心下侧时，K值为正，反之K值为负。
注：
编制整圆时用G02/G03XxxYxxZxxIxxJxxKxx这种编程格式。
G02/G03XxxYxxZxxCR=xx格式用于圆弧程序的编制；当圆弧角小于或等于180º时，CR值取正；弧角大于180º时，CR值取负。
1.1.4G04暂停时间
（1）指令格式：
G04Fxx
或G04Sxx
（2）说明：
Fxx—以秒为单位的时间；
Sxx—以主轴旋转次数来确定暂停的时间；
1.1.5G17、G18、G19平面选择
说明：
（图1—3）
Y
G17
G19
0X
G18
Z
图1—3
G17—XY平面，以Z轴为进刀方向；
G18—ZX平面，以Y轴为进刀方向；
G19—YZ平面，以X轴为进刀方向；
1.1.6G40、G41、G42刀具半径补偿功能
（1）指令格式：
G00（G01）G41（G42）XxxYxxZxxTxxDxx
（2）说明：
XxxYxxZxx—直角坐标系中的终点坐标；
Txx—执行的刀号；
Dxx—刀沿号（同一把刀可以设9个刀沿即D1、D2……D9）
G41—刀具半径左侧补偿；
G42—刀具半径右侧补偿；
G40—取消刀具半径补偿，取消G41、G42半径补偿功能的。
在加工工作平面内，沿刀具切削方向看，若刀具在加工轨迹的左侧，则为刀具的左侧补偿G41；若刀具在加工轨迹的右侧，则为刀具的右侧补偿G42；（1—4）
G41
G42
G41G42G41G42
G41G42
图1—4
注：
刀具半径补偿只能跟随在G00和G01后面进行，不可以直接跟随在圆弧插补G02或G03后面。
1.1.7G54、G55、G56、G57、G58、G59工件坐标系
为了方便程序编制，并使得程序中的尺寸与加工零件图纸上的尺寸尽可能保持一致，在数控系统中具备了工件坐标系设置。
SIEMENS802D系统可设定6个工作坐标系，根据程序指令可任选一个作为工件零点坐标系，可以作为基准对工件进行加工程序的编制。
Y
150G55工件2
G54
100工件1
0100200X
Z
图1—5
在NC程序中，通过执行G54~G59命令，可以将零点由机床坐标系偏移到工件坐标系，在下一个程序段运行时，所有位置参数及刀具运动均参照当前设定的工件零点，可以单个使用，也可以多个使用。
如图1—4所示，工件1的XY零点为X100Y100，此值输入到G54工件零点偏置中。
工件1的XY零点为X200Y100，此值输入到G55工件零点偏置中。
1.1.8G90/G91绝对/增量尺寸
（1）指令格式：
G90XxxYxxZxx
G91XxxYxxZxx
（2）说明：
X、Y、Z表示三根坐标轴；
（3）编程实例：
如图（1—6）
Y
250
200
150
100
050100150200350
图1—6
绝对方式G90下：
G90G54G00X0Y0；
X50Y100；
X150Y200；
X200Y150；
X350Y250；
增量方式G91下：
G90G54G00X0Y0；
G91G00X50Y100；
X100Y100；
X50Y-50；
X150Y100；
1.1.9CHF/CHR倒斜角功能
（1）指令格式：
G01XxxYxxCHF=xxFxx
G01XxxYxxCHR=xxFxx
（2）说明：
CHF=xx与CHR=xx后面的数值表示倒角长度，此功能用于直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间插入倒角。
（3）编程示例：
（图1—6）
Yab
400
`N10N20
200
0400500
图1—6
N10G01X400Y400CHF=aF1000；
N20X500Y200；
或
N10G01X400Y400CHR=bF1000；
N20X500Y200；
1.1.10RND倒圆角功能
（1）指令格式：
G01XxxYxxRND=xxFxx；
（2）说明：
RND=xx后面的数值表示倒圆角的半径，此功能同CHF倒斜线功能一样，都用于直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓圆弧轮廓插入圆弧进行过渡。
（3）编程示例（图1—7）
YR100
60
50
N10RND=10
0150250X
图1—7
N10G01X150Y50RND=10F100；
N20G03X250Y60CR100；
1.2辅助功能（M功能）
辅助功能的作用是用来控制机床上那些不受数字控制的开关动作和运动的指令，由于一台数控机床除了控制刀具运动轨迹外，还有其他辅助动作需要控制。
如：
自动换刀、主轴的正反转、停止，冷却泵的开启、停止。
在数控机床上将这些控制机床上电磁元件开/关动作的机能称为辅助机能。
一般用地址M后缀若干位数字来表示并称为M代码指令。
由于每一台数控机床的结构形式不同，辅助动作的控制要求各以异，因此除了少数M代码由各CNC生产厂家按国际标准统一规定外，其余都由生产厂家自定义，用户不可随意改变。
ISO标准统一规定的M代码如下：
M00程序无条件停止
M01程序选择停止
M02程序结束
M03主轴正转（顺时针旋转）
M04主轴反转（逆时针旋转）
M05主轴停止
M06自动换刀
M08冷却开
M09冷却关
M10夹紧
M11松开
M30主程序结束
编程实例：
例1
Y
R25
100刀具T1
Ø160
0150X
图1—7
要求：
用Ф40立铣刀精铣Ф160外圆，铣深10mm。
编程思路与目的
了解并掌握程序的基本结构、组成，基本G指令、M代码，圆弧（非整圆）铣削编程，刀具长度、半径补偿应用。
工艺分析
该轮廓主要由整圆组成，使用Ф40立铣刀，刀号T1，进行精加工，可编制子程序对其进行调用，主轴转速为n=500r/min，进给速度为f=200mm/min。
N10T1；
N20M6；
N30G00G90G54G17X0Y0Z100；
N40X300Y100；
N50Z50；
N60S500M03；
N70G01Z-10F200；
N80G42X230D1；
N90G03X230Y100I-80J0；
N100G40G01X300；
N110G00Z100；
N120M30；
例2（图1—8）
要求：
铣削外形轮廓、钻孔、扩孔
编程思路：
将G54坐标建在座标原点；用Ф40（T1）钻头钻孔、用Ф40（T2）立铣刀从工件零点顺时针精铣外形并扩孔至尺寸，铣深10mm。
T1M06；
G00G90G54G17X0Y0Z100；
S200M03；
X250Y250；
Z20；
G01Z-15F100；
G00Z100；
M05；
T2M06D1；
G00X-30Y-20；
Z20；
G01Z-10F200；
G41X0；
Y500；
X350；
G02X390Y460CR=40；
G01X370Y20；
G02X350Y0CR=20；
G01X-10；
G40Y-30；
G00Z100；
X250Y250；
Z20；
G01Z-10；
G41X290；
G03X290I-40J0；
G40G01X250；
G00Z100；
M05；
M30；
Y
500R40
R40
250
0250350R20X
图1—8
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