《数控车削编程与加工技术》图文课件-第五章.ppt

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1、第第5 5章章 SIEMENS 802SSIEMENS 802S系统的编程系统的编程与操作与操作第第5 5章章 SIEMENS 802SSIEMENS 802S系统的编程与操作系统的编程与操作教学要求：教学要求：1.学会使用SIEMENS 802S系统编程指令等程序编制的基本知识和方法。2.熟悉SIEMENS 802S数控车床的系统控制面板、掌握此系统数控车床的基本操作方法。3.能够独立编写车床加工程序。教学重点：教学重点：1.SIEMENS 802S系统编程指令 2.数控车床的控制面板 3.数控车床的基本操作方法教学难点：教学难点：1.SIEMENS 802S系统编程指令的应用 2.车床的基

2、本操作5.1 SIEMENS 802S5.1 SIEMENS 802S系统的编程结构系统的编程结构1.1.程序名称程序名称 为了识别程序和调用程序，每个程序均有一个程序名，例如：SKC527。在编制程序时可以按以下规则确定程序名：（1）开始的两个符号必须是字母。（2）其后的符号可以是字母、数字或下划线。（3）最多为8个字符。（4）不得使用分隔符。2.程序结构和内容程序结构和内容 NC程序由若干个程序段组成，每一个程序段执行一个加工步骤。程序段由若干个程序字组成。最后一个程序段包含程序结束符M02或M30。3.程序字及地址符程序字及地址符 程序字是组成程序段的元素，由程序字构成控制器的指令，程序

3、字由以下几部分组成:（1）数值。数值是一个数字串，它可以带正负号和小数点，正号可以省略不写。（2）地址符。地址符一般是一个字母，也可以包含多个字母这时数值与字母之间可以用符号“”隔开，例如CR=5.23。4.程序段结构程序段结构 一个程序段中含有执行一个工序所需的全部数据。程序段由若干个程序字和段结束符“LF”组成。在程序编写过程中进行换行时或按输入键时可以自动产生段结束符。程序段中有很多指令时建议按如下顺序:N G X Z F S T D M5.2 5.2 SIEMENS 802SSIEMENS 802S系统的系统的编程指令编程指令5.2.15.2.1尺寸系统尺寸系统1.绝对指令和增量指令绝

4、对指令和增量指令 G90/G91G90/G91 G90和G91指令分别对应着绝对位置数据输入和增量位置数据输入。其中G90表示坐标系中目标点的坐标尺寸，G91表示待运行的位移量。编程格式：G90 绝对尺寸输入 G91增量尺寸输入编程举例：N10 G90 G00 X80 Z100 绝对值尺寸N20 G01 X85 Z-3 仍然是绝对值尺寸N80 G91 G00 X40 Z20 转换为增量值尺寸N90 G01 X-12 Z17 仍然是增量值尺寸2.2.公制尺寸英制尺寸指令公制尺寸英制尺寸指令 G71/G70G71/G70 工件图纸所标注的尺寸可能与系统设定的尺寸不一样（英制或公制），但这些尺寸可以

5、直接输入到程序中，系统会完成公、英制尺寸的转换工作。编程格式：G70英制尺寸 G7l 公制尺寸编程举例：N10 G70 X10 Z30 英制尺寸N20 X40 Z50 G70继续生效N80 G71 X19 Z25 转换为公制尺寸3.3.半径半径/直径数据尺寸指令直径数据尺寸指令 G22/G23G22/G23 编程格式：G22 半径数据尺寸 G23 直径数据尺寸4.4.可编程的零点偏置指令可编程的零点偏置指令 G158G158 如果工件在不同的位置有重复出现的形状或结构，或者选用了一个新的参考点，在这种情况下就需要使用可编程零点偏置，由此就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

6、据尺寸。可以在所有坐标轴中进行零点偏移。G158 要求一个独立的程序段。编程格式：G158 X Z 表示可编程的零点偏置 G158 取消可编程的零点偏置5.5.工件装夹工件装夹-可设定的零点偏置指令可设定的零点偏置指令 G54G54G57/G500/G53G57/G500/G53 可设定的零点偏置给出工件零点在机床坐标系中的位置（工件零点以机床零点为基准偏移）。当工件装夹到机床上后求出偏移量，并通过操作面板输入到规定的数据区。程序可以通过选择相应的G功能G54G59激活此值。编程格式：G54 第一可设定零点偏置 G55 第二可设定零点偏置 G56 第三可设定零点偏置 G57 第四可设定零点偏置

7、 G500 取消可设定零点偏置模态有效 G53 取消可设定零点偏置程序段方式有效，可编程的零点偏置也取消 6.6.程序指定进给率指令程序指定进给率指令 G94/G95G94/G95 编程格式：G94 F 直线进给率，mm/min G95 F 旋转进给率，mm/r1.1.主轴转速极限指令主轴转速极限指令 G25/G26G25/G26编程格式：G25 S 设定主轴转速下限 G26 S 设定主轴转速上限编程说明：G25/G26 指令要求一个独立的程序段，原先编程的转速保持存储状态。主轴转速的最高极限值在机床说明书中设定。2.2.主轴定位指令主轴定位指令 SPOSSPOS 该指令运行的前提条件是主轴必

8、须设计成可以进行位置控制的状态下。编程格式：SPOS绝对位置：03605.2.25.2.2主轴运动主轴运动3.3.恒定切削速度指令恒定切削速度指令 G96/G97G96/G97 该指令运行的前提条件是主轴为受控主轴。G96为模态有效，直到被G功能组中一个其他G指令(G94，G95，G97)替代为止。编程格式：G96 S LIMS=F 编程说明：恒定切削生效，S为切削速度，m/min；LIMS为主轴转速上限，r/min；F为旋转进给率，mm/r。编程格式：G97 编程说明：取消恒定切削。取消恒定切削速度后，如果没有写入新的地址S，则主轴按此之前最后编程的主轴转速S旋转。5.2.3 坐标轴运动坐标

9、轴运动1.1.准确定位准确定位/连续路径加工指令连续路径加工指令 G09/G60/G64G09/G60/G64编程格式：G60准确定位，模态有效 G64连续路径加工 G09 准确定位，单程序段有效 G601 精准确定位窗口 G602 粗准确定位窗口编程说明：指令G09仅对自身程序段有效，而G60准确定位一直有效，直到被G64取代为止。（1）G601精准确定位窗口。当所有的坐标轴都到达“精准确定位窗口”(机床数据中设定值)后，开始进行程序段转换。（2）G602粗准确定位窗口。当所有的坐标轴都到达“粗准确定位窗口”(机床数据中设定值)后，开始进行程序段转换。2.2.返回固定点指令返回固定点指令 G

10、75G75 用G75指令可以返回到机床中某个固定点，比如换刀点。固定点的位置固定地存储在机床数据中，它不会产生偏移。G75需要一独立程序段。编程格式：G75 X Z3.3.回参考点指令回参考点指令 G74G74 用G74指令实现NC程序中回参考点功能，每个轴的方向和速度存储在机床数据中。G74需要一独立程序段。编程格式：G74 X Z4.4.暂停指令暂停指令 G04G04 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。编程格式：G04 F 暂停时间，秒 G04 S 暂停主轴转数5.5.快速线性移动指令快速线性移动指令 G00G00 G00用于快速定位刀具，移动时不对工件加

11、工。可以在几个轴上同时执行快速移动，由此产生线性轨迹。用G00快速移动时，在地址F下编程的进给率无效。G00一直有效，直到被同组中其他的指令(G01，G02，G03，)取代为止。编程格式：G00 X Z 程序段中X_ Z_ 是G00移动的终点坐标。6.6.直线插补指令直线插补指令 G01G01 G01指令使刀具以直线从起始点移动到目标位置，按地址F下编程的进给速度运行。所有的坐标轴可以同时运行。G01一直有效，直到被同组中其他的指令(G00，G02，G03，)取代为止。编程格式：G01 X Z F 程序段中X_ Z_ 是G01移动的终点坐标。7.7.圆弧插补指令圆弧插补指令 G02/G03/G

12、05G02/G03/G05 刀具沿圆弧轨迹从起始点移动到终点，方向由G指令确定。G02表示顺时针方向，G03表示逆时针方向。顺圆、逆圆的判别：观察者应面对第三轴的正方向来判断。编程格式：G02/G03 X Z I K 圆弧终点和圆心坐标 G02/G03 X Z CR 圆弧终点和圆弧半径 G02/G03 I K AR 圆心坐标和圆心角 G02/G03 X Z AR_ 圆弧终点和圆心角 G05 X Z IX=_ KZ=_ 通过中间点 G02/G03是模态指令，一直有效，直到被同组中的其他指令(G00，G01，G05，G33)取代为止。如图所示，已知圆心坐标和终点坐标，试编写圆弧的加工程序。N05

13、G22 X40 Z30 用于N10的圆弧起始点N10 G03 X40 Z50 I-7 K10 F0.1 终点和圆心如图所示，已知终点坐标和半径尺寸。试编写圆弧的加工程序。N05 G22 X40 Z30 用于N10的圆弧起始点N10 G02 X40 Z50 CR=12 F0.1 终点和半径如图所示，已知终点坐标和张角，试编写圆弧的加工程序。N05 G22 X40 Z30 用于N10的圆弧起始点N10 G02 X40 Z50 AR=105 F0.1 终点和张角如图所示，已知圆心坐标和张角尺寸，试编写圆弧的加工程序。N05 G22 X40 Z30 用于N10的圆弧起始点N10 G02 I-7 K10

14、 AR=105 F0.1 圆心和张角如图所示，已知终点和中间点的圆弧插补，试编写圆弧的加工程序。N05 G22 X40 Z30 用于N10的圆弧起始点N10 G05 X40 Z50 IX=45 KZ=40 F0.1 终点和中间点8.8.倒角和倒圆指令倒角和倒圆指令编程格式：CHF_ 插入倒角，数值为倒角长度编程说明：用倒角CHF指令可以在直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一直线并倒去棱角。编程格式：RND_ 插入倒圆，数值为倒圆半径编程说明：用倒圆RND=指令可以在直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一圆弧，圆弧与轮廓进行切线过渡。9.9.恒螺距螺纹切

15、削指令恒螺距螺纹切削指令 G33G33 G33模态指令，主轴旋转方向M03为右旋，M04为左旋。编程格式：G33 Z K SF=圆柱螺纹 G33 Z X K SF=锥螺纹（锥角小于45）G33 Z X I SF=锥螺纹（锥角大于45）G33 X I SF=端面螺纹 编程说明：螺纹长度中要考虑导入空刀量和退出空刀量。加工单线螺纹时，主轴起始点偏移SF=0可不写。加工双线螺纹时，另一条线的SF=180。多段连续螺纹之间的过渡可以通过G64连续路径方式自动实现。在螺纹加工期间，主轴修调开关必须保持不变，进给修调开关无效。5.2.45.2.4刀具和刀具补偿刀具和刀具补偿1.1.刀具刀具 T T 刀具T

16、指令可以选择更换刀具。编程格式：T 2.2.刀具补偿号刀具补偿号D D 一个刀具可以匹配从19几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。如果没有编写D指令，则D1自动生效。系统中最多可以同时存储30个刀具补偿数据组。编程格式：D 刀具补偿号：19 D0 补偿值无效 编程说明：刀具调用后，刀具长度补偿立即生效。3.刀具半径补偿和取消指令刀具半径补偿和取消指令 G41/G42/G40编程格式：G41 X_ Z_ 刀补在工件轮廓左边有效 G42 X_ Z_ 刀补在工件轮廓右边有效 G40 X_ Z_ 取消刀尖半径补偿编程说明：只有在线性插补(G00，G01)时才可以进行G41/G42的选择。4.4.拐

17、角特性指令拐角特性指令 G450/G451G450/G451 在G41/G42有效的情况下，一段轮廓到另一段轮廓以不连续的拐角过渡时可以通过G450和G451功能调节拐角特性。编程格式：G450圆弧过渡 G451 交点 例：零件加工图如图所示，试编写零件加工的程序。SKC01.MPFN05 G00 X80 Z100 T1 D1 刀具1，补偿号D1N10 G22 F0.1 S500 M03 半径尺寸编程，工艺参数的设置N20 X0 Z6N30 G01 G42 G451 X0 Z0 开始补偿运行N40 G91 X20 CHF=7.07 倒角N50 Z-20N60 X10 Z-30N70 Z-8N8

18、0 G03 X20 Z-20 CR=20N90 G01 Z-20N95 X5N100 Z-25N110 G40 G90 GO0 X80 Z100 M05 结束补偿运行N120 M025.3 SIEMENS 802S5.3 SIEMENS 802S系统的系统的子程序子程序子程序程序名子程序程序名 ：可与主程序程序名的选取方法一样，例如SKC7，也可使用地址字L，其后的值可以有7位(只能为整数)。子程序结束子程序结束 ：M02、M17、RET指令均可。编程说明：编程说明：在一个主程序或子程序中可以直接用程序名调用子程序。子程序调用要占用一个独立的程序段。编程举例：编程举例：N10 L015 调用子

19、程序L015 N20 SKC7 调用子程序SKC7程序重复调用次数程序重复调用次数:P:P 其后的数值为重复次数，最大次数可以为9999(P1P9999)。编程举例：编程举例：N10 L785 P3 调用子程序L785，运行3次5.45.4固定循环固定循环5.4.15.4.1毛坯切削循环指令毛坯切削循环指令 LCYC95LCYC95毛坯切削循环LCYC95指令参数说明:(1)R105。加工方式参数。R105不同数值的加工情况见表5-2。(2)R106。精加工余量(半径值)。如果没有编程精加工余量，则一直进行粗加工，直至形成最终零件轮廓。(3)R108。粗加工最大可能的切削深度。(4)R109。

20、粗加工时的进刀角度。(5)R110。粗加工时的退刀量。(6)R111。粗加工进给量。(7)R112。精加工进给量。毛坯切削循环LCYC95的加工过程如图所示。表5-2参数R105加工方式数数值值纵纵向横向向横向外部内部外部内部加工方式加工方式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纵向外部综合加工10横向外部综合加工11纵向内部综合加工12横向内部综合加工5.4.25.4.2螺纹切削循环指令螺纹切削循环指令 LCYC97LCYC97螺纹切削循环LCYC97指令参数说明:(1)R100 螺纹起始点直径。(2

21、)R101 纵向螺纹起始点(绝对值)。(3)R102 螺纹终点直径。(4)R103 纵向螺纹终点(绝对值)。(5)R104 导程。为坐标轴平行方向的数值，无符号。(6)R105 加工方式。R105=1时为外螺纹；R105=2时为内螺纹。(7)R106 精加工余量(单边值)。(8)R109 导入空刀量，无符号(9)R110 退出空刀量，无符号。(10)R111 螺纹深度。(11)R112 主轴起始点偏移。如果没有说明主轴起始点的偏移量，则第一条螺纹线自动地从0位置开始加工。(12)R113 粗切削次数。(13)R114 螺纹头数。螺纹切削循环LCYC95指令加工参数如图所示。例：切削螺纹M402

22、，外圆、沟槽和倒角已加工好，如图所示。SKC2.MPFN10 G00 X80 Z100N20 T2 D1 M03 S400N30 R100=39.8 R101=0 R102=39.8 R103=35 R104=2 R105=1 R106=0.1 R109=4 R110=2 R111=1.24 R112=0 R113=4 R114=1 LCYC97N40 G00 X80 Z100 N50 M025.4.3 5.4.3 切槽循环指令切槽循环指令 LCYC93LCYC93切削循环LCYC93指令参数说明(1)R100 X轴方向切槽起始点直径(绝对值)。(2)R101 Z轴方向切槽起始点(绝对值)。(

23、3)R105 加工类型。R105不同数值的加工情况见表5-5。(4)R106 精加工余量(半径值)，无符号。(5)R107 刀具宽度，无符号。(6)R108 每次切入深度。可把切槽加工分成许多个切深进给，在每次切深后刀具上提1 mm，以便断屑。(7)R114 槽底宽度(不考虑倒角)，无符号。(8)R115 切槽的深度(半径值)，无符号。(9)R116 槽侧面的斜度，R116=0时，为矩形槽。(10)R117 槽口倒角。(11)R118 槽底倒角。(12)R119 槽底停留时间。表5-5 R105不同数值的加工情况数数值值纵纵向横向向横向外部内部外部内部起始点位置起始点位置1纵向外部左边2横向外

24、部左边3纵向内部左边4横向内部左边5纵向外部右边6横向外部右边7纵向内部右边8横向内部右边例：如图所示，从起始点(60，35)起加工深度为30 mm，槽底宽度为25 mm的梯形槽。槽底倒角的长度为2 mm，精加工余量0.1 mm，刀具宽度为5 mm。SKC3.MPFN10 G00 X80 Z100 F0.08N20 T2D1 M03 S300N30 R100=70 R101=60 R105=5 R106=0.1 R107=5 R108=4 R114=25 R115=30 R116=20 R117=0 R118=2 R119=1 LCYC93N40 G00 X80 Z100N50 M025.5

25、SIEMENS 802S5.5 SIEMENS 802S系统系统数控车床的操作数控车床的操作面板（详见课本）面板（详见课本）5.5.1数控系统控制面板数控系统控制面板1.系统控制面板各功能键的作用系统控制面板各功能键的作用2.数控系统面板的主要作用数控系统面板的主要作用（1）对系统各功能进行调整，调试机床系统。（2）对零件程序进行编辑。（3）选择需要运行的零件加工程序。（4）控制和观察程序的运行。5.5.2数控机床控制面板数控机床控制面板1.机床控制面板各功能键的作用机床控制面板各功能键的作用2.机床控制面板各旋钮的作用机床控制面板各旋钮的作用5.6 SIEMENS 802S5.6 SIEME

26、NS 802S系统系统数控车床的基数控车床的基本操作（详见课本）本操作（详见课本）数控车床的基本操作主要包括开机、回参考点、手动方式、增量方式、自动方式、MDA运行方式以及数控车床的对刀操作等。5.7 5.7 SIEMENS 802SSIEMENS 802S系统的编程实例系统的编程实例 例：用SIEMENS802S系统编写第4章图4-4所示零件的加工程序，要求编程零点设置在零件右端面的中心点上。夹零件毛坯，伸出卡盘长度76 mm。粗、精加工零件外形轮廓至尺寸要求。切断零件。回换刀点，程序结束。SKC4MPFN20 G90 G95 G00 X80 Z100 换刀点，端面车刀 N30T1 D1 M

27、03 S500 调用1号车刀，主轴正转n=500 r/min _CNAME=“L01”R105=1 R106=0.25 R108=1.5 设置坯料切削循环参数 R109=7 R110=2 R111=0.3 R112=0.08 N40 LCYC95 调用坯料切削循环粗加工N45 G00 X80 Z100 M05 M09N50 M00 程序暂停N55 T3D1 M03 S1000 M08 外圆精车刀N60 R105=5 设置坯料切削循环参数N65 LCYC95 调用坯料切削循环精加工N70 G00 X80 Z100 M05 M09N75 M00 程序暂停N80 T4D1 M03 S350 切断刀(

28、宽4 mm)N85 G00 X45 Z-60 M08N90 G01 X0 F0.1N92 Z2N95 G00 X80 Z100 M05 M09N100 M02 程序结束L01SPF 子程序N05 G01 X20 Z0N10 G01 X24 Z-2N15 G01 Z-20N20 G01 X25N25 G01 X30 Z-35N35 G01 Z-40N40 G03 X42 Z-46 CR=6N45 G01 Z-61N50 G01 X45N55 RET 子程序结束例：综合型零件加工，如图所示。零件参考程序。SKC8.MPFN006 G90 G95 G00 X100 Z100 刀架回换刀点N008 T

29、1 D1 S500 M03 调用1号粗车刀N010 G00 X80.5N012 Z2N014 G01 Z-220 F0.3 粗车外圆柱面80.5N016 X86N018 G00 Z2N020 X75.5N022 G01 Z-130 粗车外圆柱面 75.5N024 X77N026 G00 Z2N028 X70.5N030 G01 Z-130 粗车外圆柱面 70.5N032 X72 N034 G00 Z2N036 X65.5N038 G01 Z-130 粗车外圆柱面 65.5N040 X67N042 G00 Z2N044 X62.5N046 G01 Z-130 粗车外圆柱面 62.5N048 X6

30、4N050 G00 Z2N052 X57.5N054 G01 Z-60N056 X62.5 Z-120 粗车外圆锥面N058 G00 Z2N060 X52.5N062 G01 Z-60N064 X62.5 Z-120 粗车外圆锥面N066 G00 Z2N068 X48.5N070 G01 Z-60N072 X62.5 Z-120 粗车外圆锥面N074 G00 X100 Z100 M05 快速退刀到换刀点，主轴停转N076 M00 程序暂停N078 T2 D1 M03 S800 调用2号精车刀N080 G00 X93.48 Z-150 调用子程序时的起刀点位置N082 L01 P5 调用子程序5

31、次N084 G00 Z2N086 X44.85N088 G01 Z0 F0.1N090 X47.85 Z-1 车倒角N092 Z-60N094 X50N096 X62 Z-120 精车削锥面N098 Z-130N100 X78N102 X80 Z-131N104 Z-150N106 G02 X80 Z-210 CR=70 车削圆弧面N108 G01 Z-220N110 X85N112 G00 X100 Z100 M05 快速退刀到换刀点，主轴停转N114 M00 程序暂停N116 T3 D1 M03 S350 调用3号切槽刀N118 G00 X52 Z-60N120 G01 X45 F0.1

32、N122 G04 F2 暂停2sN124 G01 X52N126 G00 X100 Z100 M05 快速退刀到换刀点，主轴停转N128 M00 程序暂停N130 T4 D1 M03 S800 调用4号螺纹刀N132 G00 X47 Z3 M08N134 G33 Z-58.5 K1.5 车削第一刀螺纹N136 G00 X52N138 Z3N140 X46.4N142 G33 Z-58.5 K1.5 车削第二刀螺纹N144 G00 X52N146 Z3N148 X46.1N150 G33 Z-58.5 K1.5 车削第三刀螺纹N152 G00 X52N154 Z3N156 X46.05N158

33、G33 Z-58.5 K1.5 车削第四刀螺纹N160 G00 X52 M09N162 X100 Z100 M05 快速退刀到换刀点，主轴停转N164 M02 程序结束子程序如下：L01.SPFN02 G91 X-2.6 增量编程N04 G02 Z-60 CR=70N06 G01 X2N08 G00 Z60N10 G01 X-2N12 G90 绝对编程N14 M17 子程序结束本章小结本章小结 本章主要介绍了SIEMENS 802S的编程结构和编程的一些基本指令，以及SIEMENS 802S的子程序和固定循环程序编制的方法。同时还简要介绍了SIEMENS 802S系统数控车床的系统控制面板和机床控制面板及数控车床的基本操作方法和一些编程实例。