某市场西门子802S车削部分.docx

1、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

2、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mmr。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mmmin。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rmin。 (1)恒线速度控制指令G96 G96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

3、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200mmin，主轴转速限制在2500rmin以内。 (2)主轴转速控制指令G97 G97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：“G97 S600表示主轴转速为600rmin，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，T

4、2 D2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 SIEMENS802S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：NKGl8；$PATH=NMPFDIR六、米制和英寸制输入指令G71G70 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G90G91绝对增量尺寸编程指令

5、G90G91的程序段格式为: G90/G91 X 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G22G23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-G5

6、7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。SIEMENS802S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G54G57指令来选择它们。 G54G57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G54G57指令取代。而G5

7、3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41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G158 XZ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

8、例一N10 G54； 调用第一可设置零点偏移指令，把M点偏移至W1 点N20 G158 X 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N30 X Z 加工工件应用举例二N1O G55；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N20 X Z 加工工件N60 G158 X 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N70 X Z 以W3 点为工件原点的当前工件坐标系加工工件N100 G500 取消可编程零点偏移指令或N100 G53； 可设定、可编程零点偏移指令一起

9、取消，恢复机床坐标系十二、快速定位指令G00G00指令的程序段格式为G00 X ZG00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：G01 X Z FG01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G02G03SIEMENS一802S系

10、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:G02G03 X Z I K F2) 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:G02G03 X Z CR= F3)用圆心坐标和圆弧张角进行圆弧插补,其程序段格式为:G02G03 I K AR= F4) 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:G02G03 X 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

11、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：N5 G90 G00 X40 Z30； 进刀至圆弧的起始点AN10 G02 X40 Z50 I-7 K10 F100； 用终点和圆心编程程序二：N5 G90 G00 X40 Z30； 进刀至圆弧的起始点AN10 G02 X40 Z50 CR=12.027 F100 用终点半径编程程序三：N5 G90 G00 X40 Z30； 进刀至圆弧的起始点AN10 G02

12、 I-7 K10 AR=105 F100 用圆心张角编程程序四：N5 G90 G00 X40 Z30； 进刀至圆弧的起始点AN10 G02 X40 Z50 AR=105 F100 用终点和张角编程十五、通过中间点进行圆弧插补指令G05G05程序段格式为：G05 XZIX=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

13、。 例4-3 用G05指令编制图4-3圆弧的加上程序 N5 G90 G00 X40 Z30； 进刀至圆弧的起始点AN10 G05 X40 Z50 IK=45 KZ=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X、Z进行补偿，使刀尖位置从B移至位

14、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

15、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：T1 D3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

16、尖半径补偿指令编制如图4-10所示工件的精加工程序。N100 G90 C54 G94；建立工件坐标系，采用每分钟进给尺寸编程N105 T1 D1；换1号外圆刀，并建立刀补NllO S800 M03；主轴正转，转速800rminN115 G00 X0 Z6；快速进刀N120 G01 G42 X0 Z0 F50； 工作进给至工件原点井开始补偿运行N125 G01 X40 Z0 CHF=5 车端面，并倒角C5N130 Z-25；车40外圆N135 X60 Z-55； 车圆锥N140 Z-63； 车60外圆N145 G03 X100 Z-83 CR=20 F150； 车R20圆弧N150 G01 Z-

17、98； 车外圆N155 G02 X110 Z-103 CR=5； 车R5圆弧N160 G01 Z-123； 车110外圆N165 G40 G00 X200 Z100； 退回换刀点N170 M05； 主轴停转N175 M02； 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: G33 ZKSF=2) 端面螺纹加工,其程序段格式为: G33 XISF=3) 圆锥螺纹加工,其程序段格式为: G33 ZXI 锥角大于45度G33 ZX

18、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411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1=3mm,空刀导出量2=2mm。1） 计算螺纹小径d1。d=d-2*0.62p=（24-2*0.62*1.5）mm=22.14mm2）确定背吃刀量分布：1mm、0.5mm、0.36mm3)加工程序如下：N100 S300

19、M03；主轴正转，转速300r/minN105 T3 D3；换3号螺纹刀Nll0 G00 X23 Z3；快速进刀至螺纹起点N115 G33 Z-24 K3 SF=0；切削第一条螺纹，背吃刀量lmmN120 G00 X30；X轴向快速退刀N125 G00 Z3； Z轴快速返回螺纹起点处N130 G00 X22.5；X轴快速进刀至螺纹起点处N135 G33 Z-24 K3 SF=0；切削第一条螺纹，背吃刀量O.5mmN140 G00 X30； X轴向快速退刀N145 G00 Z3；Z轴快速返回螺纹起点处N150 G00 X22.14；X轴快速进刀至螺纹起点处N155 G33 Z-24 K3 SF=

20、0；切削第一条螺纹，背吃刀量O.36mmN160 G00 X30；X轴向快速退刀N165 G00 Z3； Z轴快速返回螺纹起点处N170 G00 X23；X轴快速进刀至螺纹起点处N175 G33 Z-24 K3 SF=180；切削第二条螺纹，背吃刀量1mmN180 G00 X30；X轴向快速退刀N185 G00 Z3； Z轴快速返回螺纹起点处N190 G00 X22.5；X轴快速进刀至螺纹起点处N195 G33 Z-24 K3 SF=180；切削第二条螺纹，背吃刀量0.5mmN200 C00 X30；X轴向快速退刀N205 G00 Z3； Z轴快速返回螺纹起点处N210 C00 X22.14；

21、X轴快速进刀至螺纹起点处N215 G33 Z-24 K3 SF=180；切削第二条螺纹，背吃刀量0.36mmN220 C00 X100；退回换刀点N225 G00 Z100；退回换刀点N230 M00；程序暂停十八、暂停指令G04G04指令的程序段格式为:G04 F/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：N5

22、 S300 M03； 主轴正转，转速300 rmin N10 C01 Z-50 F200； 以200mnmin的速度进给 N15 G04 F2.5； 暂停进给25 s N20 GOO X100 Z100； N25 G04 S30； 主轴暂停30转相当于主轴转速300rmin，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：N10 C01 X 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

23、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)：N10 G01 X Z RND=8； 倒圆半径8mmN20 G01 ； 继续走G01直线与圆弧之间倒圆角（图4-14b）：N50 G01 X Z RND=7.3； 倒圆半径7.3mmN60 G03 ； 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

24、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：N10 KL785 ；调用子程序KL785N20 AAI ；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：N

25、10 KL785 P3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R100R249，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

26、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

27、-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：0-89999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

28、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)。N10 G00 G90 X100 Z100 T2 D1 G23 ； 选择起始位置，换2号刀，直径编程N20 S400 M03 ； 主轴正转，转速400r/minN30 G95 F0.3 ； 采用转进给，进给量0.3mmR100=35 ； 切槽起始点直径35mmR101=60 ； 切槽起始点Z坐标60R105=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4mmR108=2；每次切人深度2mmR114=30；

29、槽宽30mmR115=25；槽深25mm(半径值)R116=20；切槽斜角20R117=0；槽沿倒角为0R118=2；槽底倒角2mmR119=1：槽底停留时间：主轴转1转N40 LCYC93 ；切槽循环N50 G90 G00 X100 Z100； 退回至起始位置（X100、Z100）N60 M02； 主程序结束二十二、毛坯切削(轮廓)循环指令LCYC95LCYC95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1-12RllO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