SIEMENS-802S系统数控车床加工技术与实训(共65页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第四章 SIEMENS 802S系统数控车床实训操作SIEMENS(西门子)公司是全球生产数控系统的著名厂家,西门子系统在数控机床领域中占有重要的地位和较大的市场分额,本章重点介绍SIEMENS802S系统数控车床的功能、编程及操作。第一节 SIEMENS802S系统数控车床系统功能一、准备功能准备功能主要用来指令机床或数控系统的工作方式。与FANUC系统一样,SIEMENS802S系统的准备功能也用地址符G和后面数字表示,具体G指令代码见表4-1。表4-1 准备功能G指令代码G指令功 能说 明G指令功 能说 明G00快速定位运动指令模态有效G53取消可设定零点偏移程
2、序段有效G01直线插补G60准确定位定位性能模态有效G02顺时针圆弧插补G64连续路径方式G03逆时针圆弧插补G09准确定位程序段有效G04暂停指令非模态指令G70英制尺寸编程模态有效G05中间点圆弧插补模态有效G71米制尺寸编程G33恒螺距螺纹切削模态有效G90绝对尺寸编程模态有效G74回参考点特殊运行程序段方式有效G91相对尺寸编程G75回固定点G94每分钟进给模态有效G158可编程零点偏移写储存器程序段方式有效G95每转进给G25主轴转速下限G96恒线速度控制模态有效G26主轴转速上限G97取消恒线速度控制G17加工中心孔时要求平面选择G450圆弧过渡模态有效G18XZ平面设定G451等
3、距线交点G40刀尖半径补偿取消刀尖半径补偿模态有效G22半径尺寸编程模态有效G41刀尖半径左补偿G23直径尺寸编程G42刀具半径右补偿G500取消可设定零点偏移可设定零点偏移模态有效G54第一可设定零点偏移G55第二可设定零点偏移G56第三可设定零点偏移G57第四可设定零点偏移注:带有的记号的G代码,在电源接通时,显示此G代码;对于G70、G71,则是电源切断前保留的G代码。二、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。SIEMENS802S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
4、主轴停转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,返回开始状态三、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F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。 2 每分钟进给指令G94 在含有G94程序段后面,遇到F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G
5、94状态,即使断电也不受影响,直到被G95取消为止。四、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: “G96 S200 LIMS=2500” 表示切削速度是200mmin,主轴转速限制在2500r/min以内。 2
6、 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。 五、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,T2 D2表示选用2号刀具和2号刀补(FANUC系统用T0202表示)。六、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
7、、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“KG18”,其传输格式为:_N_KG18_MPF;$PATH=/_N_MPF_DIR第二节 SIEMENS802S系统基本编程指令一、米制和英寸制输入指令G71G70G70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。二、绝对相对尺寸编程指令G90G91绝对增量尺寸编程指令G90G91的程序段格式为: 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
8、,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。三、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。四、可设置零点偏移指令G54G57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一802S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,详述
9、参考第五节),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)。五、取消零点偏移指令G500、G53G500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G53是非模态指令,仅在它所在的程序段中有效。 六、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
10、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,W1、W2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 X_ Z_程序段,地址X、Z后面的数值为偏移的距离。图4-1 零点偏移指令G158举例例4-1 调用可编程零点偏移指令G158。应用举例一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 X0 Z_ ;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
11、W2为工件原点的工件坐标系N30 X_ Z_ ;加工工件应用举例二N10 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取消,恢复机床坐标系七、快速定位指令GOOG00指令的程序段格式为:G00 X_ Z_G00是模态(续效)指令,它命令刀具以点定
12、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。八、直线插补指令G01G01指令的程序段格式为:G01 X_ Z_ F_G01指令刀具从当前点以F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。 九、圆弧插补指令G02G03SIEMENS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: X_ Z_ I_ K_ F_2
13、 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: X_ 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 I_ 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: 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1800时,CR取正值,当圆心角大于1800时,CR取负值,A
14、R为圆弧张角。(4)圆弧的顺逆方向参考第三章图3-6。例4-2 用四种圆弧插补指令编制图4-2所示的加工程序,A为圆弧的起点,B为圆弧的终点。 图4-2 用圆弧插补指令编程程序一: N5 G90 GOO X40 Z30 ; 进刀至圆弧的起始点AN10 G02 X40 Z50 I-7 K10 F100 ; 用终点和圆心坐标编程 程序二:N5 G90 GOO X40 Z30 ; 进刀至圆弧的起始点AN10 G02 X40 Z50 CR=12.207 F100 ; 用终点和半径编程程序三:N5 G90 GOO X40 Z30 ; 进刀至圆弧的起始点AN1O G02 I-7 K10 AR=105 F1
15、00 ; 用圆心和张角编程程序四:N5 G90 GOO 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、通过中间点进行圆弧插补指令G05G05程序段格式为:G05 X_ 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,IX、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(G0O、G01、G02、G03、G33)取代为止。例4-3
16、 用G05指令编制图4-3圆弧的加工程序 图4-3 G05圆弧插补N5 G90 GOO X40 Z30 ; 进刀至圆弧的起始点ANIO G05 X40 Z50 IX=45 KZ=40 ; 圆弧终点和中间点十一、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
17、置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,如图4-6、图4-7所示,实际上刀尖是有圆弧的。在切削内孔,外圆及端面时,刀尖圆弧不影响加工尺 图4-4 刀具偏移 图4-5 刀具几何偏移与磨损偏移 图4-6 刀尖圆角半径 图4-7 理想刀尖寸和形状,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。
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- SIEMENS 802 系统 数控车床 加工 技术 65
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