车床编程(立车版)

齐重数控装备股份有限公司 编程 1 目目 录录 1 常用功能和指令介绍 . 1 11 概述 . 1 111 数控车床中轴的定义 . 1 112 各坐标系含义 . 2 113 零点偏置 . 5 114 绝对及增量式编程 . 9 12 常用 G 代码介绍 . 11 121 快速移动 G0 . 11 122 直线插补 G1 . 11 123 圆弧插补 G2、G3 . 12 124 倒角和倒圆 CHF/CHR 和 RND . 13 125 刀尖圆弧半径补偿 G41 和 G42 . 15 126 暂停 G4 . 21 127 等螺距螺纹切削 G33 . 21 1210 每分钟、每转进给 G94、G95 . 24 1211 恒线速切削 G96、G97 . 24 2 高级编程及循环功能 . 25 21 子程序功能 . 25 211 子程序的作用: . 25 212 子程序的调用: . 25 22 R 参数的使用说明 . 26 23 程序跳转 . 27 24 毛坯车削循环 CYCLE95 . 29 25 螺纹切削循环 CYCLE97 . 35 齐重数控装备股份有限公司 编程 2 齐重数控装备股份有限公司 编程 1 1 常用功能和指令介绍常用功能和指令介绍 11 概述概述 本文对 SIEMENS 840D 系统的编程原理和功能作了系统和简明的介绍，相对于 SIEMENS 数控系统随机资料，本文具有如下特点： ? 语言简练而实用、筛选掉了很多繁琐无用的内容 ? 图文并茂，符合当前车床的使用习惯，便于理解贯通 ? 适用于初学者和有一定基础的编程和操作人员，能满足绝大部分常见工件编程 的需要，如想更加深入学习和研究，还须参看 SIEMENS 数控系统随机的技术手册 111 数控车床中轴的定义数控车床中轴的定义 数控编程、提高其程序的通用性，对数控机床的坐标轴及轴的运动方向的定义 制定了统一的国际标准，数控加工机床都是按照笛卡儿坐标系的原则对机床轴进行 定义的，如图 1-1-1。 图 1-1-1 笛卡儿坐标系又称之为右手三指定则，在一般车削机床中，在车削加工平面中， Y 轴指向的是主轴的旋转方向，以立式车床为例，当面对机床时，右手食指指向主 轴的正向旋转方向，如图 1-1-2。 齐重数控装备股份有限公司 编程 2 图 1-1-2 通过此图可以看到，当食指指向主轴旋转方向后，那么垂直与主轴旋转方向的 轴即为 Z 轴，横向轴即为 X 轴，手指指尖指向的是各轴移动的正方向，其中 X 为直 径轴。卧式车床有刀架在内侧或外侧的区别，此时主轴相应的正向旋转方向也不相 同，所以 X 的移动方向的定义也会随之改变。 112 各坐标系含义各坐标系含义 机床坐标系：是机床固有的坐标系，被称之为机械坐标系，其坐标原点被称 为机床原（零）点，这个零点是机床上一个固定的点。 数控系统在每次上电后，并不知道机床零点的位置，为了能够正确的建立机床 的坐标系，操作人员可通过手动或自动返回参考点的功能，使各轴返回机床的参考 点，以此建立机床的机械坐标系。 以水平轴为例，回参考点运行时，X 轴开始向正方向运动，当行程开关的回参 考点触头压合回参考点撞块时，发出信号给数控系统，X 轴减速向负方向运动一小 段距离（一般是几厘米），直到找到零脉冲和零点再停止，从这可以看出，机械坐 标系的零点是由回参考点开关和撞块的安装位置决定的，如果越过参考点撞块，刀 架硬限位开关将被压合，产生报警，坐标轴停止；如果硬限位开关没发生作用，行 程开关将压合急停撞块，所有坐标轴将制动。一个坐标轴通常设置了 5 个撞块：一 个参考点，两个硬限位（一正一负），两个急停限位（一正一负）。水平轴正方向 安装了 3 个撞块，负方向有 2 个，见图 1-1-3。 齐重数控装备股份有限公司 编程 3 图 1-1-3 MCS 建立的硬件条件 机床的零点（MCS 的零点）可以同机床参考点一致，也可以通过相应的参数将 机床参考点偏移至需要的位置。 由于一般的数控机床的测量系统都是选用的增量式的反馈系统，这就要求在系 统每次开机后都需要重新返回机床的参考点，而且只有在返回参考点后，才会建立 起相应的坐标系基准，同时反向间隙补偿、丝杠螺距误差补偿、存储行程检测才会 生效，这是机床正确、安全操作的首要步骤。 工件坐标系的零点即工件的零点，一般来说，X 方向零点位于工件的回转中心 上；Z 方向零点应根据零件图纸的尺寸链选择，尽可能选择的零点可以减少计算的 步骤，以此减少计算误差，从而达到减少加工误差的目的。当工件装夹在机床上后， 齐重数控装备股份有限公司 编程 4 工件的回转中心同机床工作台的回转中心一致或有较小的误差，这种误差值称之为 浮动零点，一般可以忽略不记。那么如果将机床的参考点直接偏移至工件的零点上， 编程人员就可以直接按照提供的零件图纸进行编程， 这将大大简化编程的计算步骤， 数控系统就提供了零点偏置的功能。机床坐标系 MCS 的零点 M 和工件坐标系 WCS 的 零点 W 之间存在怎样的位置关系，为什么引出 WCS 这个概念，见图 1-1-4。 图 1-1-4 在图 1-1-4 中，刀尖 M 点是机床坐标系的零点，当刀尖快速移动到工件毛坯轮 廓附近的某点时，坐标如图所示，接下来操作者需要做的是： ? 试车工件表面某处，对刀 ? 测量车削后工件的尺寸 ? 对照工件图纸，并计算待加工毛坯余量 ? 按机床坐标系编程 M03S40 ；主轴正转 G90G00X-128.3Z-50.303 ；定位 G94G91G1F100Z-6 ；进给开始 X35 ；此坐标需计算 Z-8 X-20 ；需计算 Z-6 M05 M30 齐重数控装备股份有限公司 编程 5 图 1-1-5 图 1-1-5 是工件图纸， 如果在工件图纸上设置一个工件坐标系 WCS， 零点定为 W， 操作者接下来要做的是： ? 试车工件表面某处，对刀 ? 测量车削后工件的尺寸 ? 按图纸尺寸编程 M03S40 ；主轴正转 G90G00X100Z0 ；定位 G94G1F100Z-6 ；进给开始 X135 Z-14 X115 Z-20 M05 M30 ；程序结束 由此看出，在工件坐标系下编程可以充分利用图纸上给出的尺寸，使编程更加 简单，方便，直观。那么机床坐标系 MCS 和工件坐标系 WCS 之间有何联系？WCS 的 零点 W 在 MCS 内的坐标（如 X 轴和 Z 轴）称为零点偏置，零点偏置使用方法见下面 内容。 113 零点偏置零点偏置 G500G500取消可设定零点偏置功能 齐重数控装备股份有限公司 编程 6 当 G500 生效后，编程的基础零点（绝对值方式编程）就以机床参考点为基础， 直到同一功能组中其他的功能有效，基础框架才会随之改变。 G54G59G54G59-可设定零点偏置功能 为编程人员提供了六个可设定的零点偏置功能，零点偏移的基本计算如图 1-1-6 图 1-1-6 F机床参考点 M机械坐标系零点（一般可以认为 F 和 M 在同一位置） W工件坐标系零点 如图，如刀具已经处于工件上端面及外圆对刀点点 A，X 方向零点对刀计算公式为： L1+X/2=XL 其中 L1机床参考点工件外圆对刀点的距离（实际距离）, X对刀点工件直径值 XL计算后的零点偏移数据 如 L1=500mm X=600mm 齐重数控装备股份有限公司 编程 7 那么 XL=500+600/2=800 如果机床参考点同机械坐标系零点重合，那么所对刀数据为正值，如果机床参考点 为远离机械坐标系，既机床固定零点，那么所对刀数据为负值，即-800mm。X 轴对 刀实例见图 1-1-7。 图 1-1-7 X 轴对刀后，将结果填入某一零点偏置如 G54 横坐标内，再退出 X 轴到安全位 置。如图 1-8。 图 1-1-8 Z 方向零点对刀计算公式为 L2+Z=ZL 其中 齐重数控装备股份有限公司 编程 8 L为机床参考点到工件上端面对刀点的距离 Z对刀点与工件 Z 方向零点间的距离，如所对刀位置同工件 Z 方向零点一致， 此数据为 0。 ZL计算后的零点偏移数据 如 L2=200mm Z=0mm 那么 ZL=200+0=200 Z 轴对刀实例见图 1-1-9。 图 1-1-9 结束后，将结果填入某一零点偏置如 G54 纵坐标内，再退出刀具，见图 1-1-10。 图 1-1-10 齐重数控装备股份有限公司 编程 9 通过将这两个零点偏移数据输入至 G54G59 零点偏置功能中， 当零点偏移功能 生效后（在程序中调用），机床参考点即偏移至需要的零点位置。 114 绝对及增量式编程绝对及增量式编程 编程时，坐标值分两种：绝对值编程格式和增量值编程格式，分别用 G90 和 G91 加以区分。 绝对值编程，是以机床参考点为基本框架，编程人员可以通过框架偏移（如 G54 等零点偏移指令），将零点设置在需要的位置。一般在数控加工中，都是以绝对值 方式编程的。 增量值是以前一位置为作为基准点， 在图 1-1-11 中， 增量尺寸编程时，尺寸的变化可以在图中很明显的看到， 三个数据都是以前一位置为变化的。 例例 图 1-11 中， L1 尺寸为 50mm,L2 为 70mm,L3 为 300mm, 并假设刀具在点 A 上,刀具依次从 A 点快速移动至 D 点 G91G0Z-50(点 B 至点 A 的距离为 50mm) G0Z-70(点 C 至点 B 的距离为 70mm) G0Z-300(点 D 至点 C 的距离为 300mm) 图 1-1-11 如图 1-12，绝对尺寸编程时，三个数据都是以前 点 W、工件坐标系零点位置为零点变化的。 例例 图1-1-12中,L1尺寸为50mm,L2为120mm,L3 为 420mm,并假设刀具在点 A 上,刀具依次从 A 点快 速移动至 D 点 G90G0GZ-50(点 B 至点 A 的距离为 50mm) G0Z-120(点 C 至点 A 的距离为 120mm) G0Z-420 (点 D 至点 A 的距离为 420mm) 在以上两个例子中，G0 和 G91、G90 是模态代码，即一经指 图 1-1-12 定始终有效， 除非被同一组的 G 代码取消。 在编程中应尽量简化相同的编程代码 （称 之为代码优化），使程序简洁。如上两例中的程序应改为： G91G0Z-50 齐重数控装备股份有限公司 编程 10 Z-70 Z-300 和 G90G0Z-50 Z-120 Z-420 练习：如图 1-1-13，分别使用绝对值和增量式编程方式对工件编程。 图 1-1-13 齐重数控装备股份有限公司 编程 11 12 常用常用 G 代码介绍代码介绍 121 快速移动快速移动 G0 格式格式 如图 1-2-1，刀具从点 P1 快速移动至点 P2，假设点 P2 相对与点 P1 的增量坐标为 （-100，-20），程序为 G91G0X-100Z-20 快速移动的速度是由系统参数设定的，编程中不需要编写移动速度，但可以通 过倍率开关调整。 图 1-2-1 122 直线插补直线插补 G1 格式格式 如图 1-2-2，刀具从点 A 进给移动至点 B，假设点 B 相 对与点 A 的增量坐标为 （0， -50） ， 指令为 G1Z-50F10 直线插补的速度是由程序段中 F 代码后的数值设 定的，可以通过倍率开关调整，F 后的数值可通过代码 G94 或 G95 定义进给量的单位，当 G94 生效时，单位为 毫米/分钟，G95 生效时，单位为毫米/每转，当 G95 指 令生效前，主轴必须先旋转，并且主轴必须有速度反馈机构, 图 1-2-2 G0X_Z_ G1X_Z_F_ 齐重数控装备股份有限公司 编程 12 即系统带有主轴编码器。 西门子系统提供了一个 DRY 功能，即空运行功能，当此功能生效后，G01 的速 度变化不是设定的程序设定的 F 代码速度,而是系统参数设定的空运行速度， 此功能 失效时，G01 的速度就是 F 代码设定的速度。速度可通过手动倍率调节旋钮调节。 123 圆弧插补圆弧插补 G2、G3 在立车中，右侧刀架 G2 方向 G3 方向 格式： 格式： ? 终点坐标+圆弧半径 这种格式主要用于小于 180 度的圆弧 ? 终点坐标+圆心坐标与圆弧起点的偏移量 这种格式主要用于大于等于 180 度的圆弧 其中 X_和 Z_圆弧终点坐标值 CR_圆弧半径 I 水平轴 X 方向圆心坐标与圆弧起点坐标的偏移量 K垂直轴 Z 方向圆心坐标与圆弧起点坐标的偏移量 例例 如图 1-2-3 和 1-2-4 所示,圆弧段程序分别为 G2/G3 X_Z_CR=_ G2/G3 X_Z_CR=_ G2/G3 X_Z_I_K_ G2/G3 X_Z_I_K_ 齐重数控装备股份有限公司 编程 13 图 1-2-3 DIAMOF ；半径编程 G90G0X30Z40 ；圆弧起点 G3X50Z40CR=12.207 ；终点加半径 图 1-2-4 DIAMOF ；半径编程 G90G0X30Z40 ；圆弧起点 G3X50Z40I10K-7 ；终点加圆心，圆心以圆弧起点为参考坐标 124 倒角和倒圆倒角和倒圆 CHF/CHR 和和 RND 格式格式： ? 倒角格式一 CHF = _ CHF = _ 齐重数控装备股份有限公司 编程 14 图 1-2-5 倒角格式二 图 1-2-6 ? 倒圆 图 1-2-7 RND= _ RND= _ CHR = _ CHR = _ 齐重数控装备股份有限公司 编程 15 125 刀尖圆弧半径补偿刀尖圆弧半径补偿 G41 和和 G42 由于在圆弧切削和锥度切削时刀尖的圆度，只用刀具位置偏置功能进行补偿， 很难达到精密零件的要求。刀尖半径补偿功能可自动补偿上述误差。为了说明该功 能，引入假想刀尖这一概念。 假想刀尖就是实际上是并不存在的点，如图 1-2-8 中的 A 点。由于很难将实际 刀尖半径中心对准在起点或者参考位置，因此，需要用假想刀尖，而假想刀尖比较 容易对准在起点或者参考位置上。图 1-2-8 中左侧的尖刀是了我们最常见的车刀， 图 1-2-8 粗略来看，刀尖是一个点，实际上刀尖是是一个具有半径的圆弧，圆弧圆心是 O 点，无论圆弧的哪个位置切削工件，O 点都与工件轮廓保持着一个半径的距离。在 圆弧半径大到影响加工精度时，便不能再看做是一个点。图 1-2-8 中右侧是常见的 圆刀，假象刀尖与圆弧圆心重合了。 从刀尖半径中心看到的假想刀尖的方向，由切削过程中刀具的朝向决定，因此 必须和补偿量一样事先设定。假想刀尖的方向可由下列 8 种中加以选择。与 8 种假 想刀尖的方向对应的代码（编号）如图 1-2-9 箭头的顶端表示假想刀尖。 齐重数控装备股份有限公司 编程 16 图 1-2-9 当刀尖半径中心与起点对准在一起时，使用0 号及9 号假想刀尖，见图1-2-10 尖号设定在与偏置号对应的偏置存储器的中。 图 1-2-10 以下是常用的 4 种刀尖对刀方法，见图 1-2-11 和图 1-2-12 齐重数控装备股份有限公司 编程 17 图 1-2-11 齐重数控装备股份有限公司 编程 18 图 1-2-12 齐重数控装备股份有限公司 编程 19 进行刀尖半径补偿，必须指定编程路径的哪一方是工件位置。与此相关的指令 有 G40、G41、G42。见图 1-2-11。 G40取消刀具半径补偿，刀具路径就在编程轨迹上 G41刀具在轨迹的右侧移动 G42刀具在轨迹的左侧移动 图 1-2-13 为了说明 G41/G42 的用法和假想刀尖的概念，举下面的例子加以说明。 齐重数控装备股份有限公司 编程 20 图 1-2-14 见图 1-2-12，为了切削所示轮廓，用 1-9 号刀尖都可以实现，图中使用了 3 号 或 9 号，如果使用了 3 号刀尖（假想刀尖的坐标在 MCS 内）： N20：假想刀尖在（5，0），刀尖圆弧下端即编程坐标在（20，0） N30：假想刀尖在（15，0），刀尖圆弧下端即编程坐标在（40，0） N40：假想刀尖在（30，-15），刀尖圆弧左端即编程坐标在（60，-10） N50：假想刀尖在（35，-20），刀尖圆弧下端即编程坐标在（80，-20） N60：假想刀尖在（40，-45），刀尖圆弧左端即编程坐标在（80，-40） N70：G40 指令使半径补偿失效，假想刀尖坐标与编程坐标重合。 如果使用了 9 号刀尖，假想刀尖与刀尖圆弧圆心重合，刀尖圆弧的切削位置始 终是编程坐标，同 3 号刀尖的切削轨迹、效果完全相同。 图 1-2-15 见图 1-2-13，为了切削所示轮廓，用 1-9 号刀尖都可以实现，图中使用了 6 号 或 9 号，如果使用了 6 号刀尖（假想刀尖的坐标在 MCS 内）： N30：假想刀尖在（15，-5），刀尖圆弧上端即编程坐标在（20，0） 齐重数控装备股份有限公司 编程 21 N40：假想刀尖在（25，-5），刀尖圆弧上端即编程坐标在（40，0） N50：假想刀尖在（30，-10），刀尖圆弧右端即编程坐标在（60，-10） N60：假想刀尖在（40，-24.142），刀尖圆弧右端即编程坐标在（80，-24.142） N70：假想刀尖在（40，-40），刀尖圆弧右端即编程坐标在（80，-40） N80: G40 指令使半径补偿失效，退刀。 如果使用了 9 号刀尖，假想刀尖与刀尖圆弧圆心重合，刀尖圆弧的切削位置始 终是编程坐标，同 6 号刀尖的切削轨迹、效果完全相同，所不同的只是假想刀尖的 位置相差固定的值（1 个圆弧半径）。 总结总结：刀尖半径补偿生效前即 G40 生效时，编程坐标就是当前刀具假想刀尖的坐标 （如图 中 N70 段指令）；当 G41 或 G42 生效时，系统就会自动调整刀尖圆弧圆心的 位置，使其始终与切削的轮廓差 1 个刀尖圆弧半径的距离，刀具在工件轮廓的哪一 侧，取决于我们给出的指令是 G41 还是 G42；如果刀尖半径过大导致某些轮廓无法 完全切削（比如图 中 N60 和 N70 连接的部位），系统会计算出最佳的连接位置使切 不到的部分略过，这样就出现了连接处的 Z 轴坐标是-24.142 而不是-25；退刀时如 果使用 G40 取消了刀尖半径补偿，一定要注意，退刀的距离要适当，过小可能导致 碰撞，因为 G40 生效后，编程的坐标变成了假想刀尖的坐标而不是切削刃的位置， 一般考虑大于 1 个刀尖半径即可。 126 暂停暂停 G4 格式： 格式： F等待时间,单位秒 S等待时间，按主轴转速计算 例 例 G4F2；暂停 2 秒 G4S2；在 G95 生效时，主轴转 2 转，进给在这一时间停止 127 等螺距螺纹切削等螺距螺纹切削 G33 通过指定 G33 指令，可以切削等螺距直线螺纹（图 1-2-14）、旋涡形螺纹（图 1-2-15）、以及锥度螺纹（图 1-2-16）。主轴转速可从安装在主轴上的位置编码器 实时读得并被转换为用来移动刀具的每分钟切削进给速度后发送给刀具。螺纹的切 G4 F(S) G4 F(S) 齐重数控装备股份有限公司 编程 22 削开始部分和切削结束部分，通常会由于伺服系统的迟延等原因而出现不正确的部 分。因此，考虑到该不正确的部分，指定的螺纹长度，应比所需的螺纹长度略长些。 ? 等螺距直线螺纹 格式: 格式: 其中 Z终点坐标 图 1-2-16 K螺距 SF螺纹起始角(默认为零度) 例例见图 1-2-15 程序: 螺纹的螺距:4mm 导入长度3mm 导出长度1.5mm 实际螺纹长度70mm 切削量:1mm(切削2 次) 公制,直径编程 M3S10 G91G0 Z3X-4；切深2mm，X轴外圆对0 G33 Z-80 K4 ；螺距4 G0X6 ；退刀 图1-2-17 Z80 ；回到安全位置 X-8 ；进刀(第2 次再切削1mm) G33 Z-80 K4 G0X Z80 等螺距旋涡螺纹（图 1-2-16） 格式:格式: 其中 图 1-2-18 X终点坐标 G33Z_K_SF=_ G33Z_K_SF=_ G33X_I_SF=_ G33X_I_SF=_ 齐重数控装备股份有限公司 编程 23 I螺距 SF螺纹 原理同等螺距直线螺纹 ? 等螺距锥度螺纹（图 1-2-17） 格式: 格式: 其中 X_Z_ 终点坐标 图 1-2-19 I(K)螺距 如何确定锥度 I 或 K 的值,请看图 1-2-18 图 1-2-20 例例见图 1-2-19 程序: 螺纹的螺距:4mm 导入长度 8mm 导出长度 6mm 实际螺纹长度 70mm 切削量:1mm(切削 2 次) 公制,直径编程 M3S10 G00 X16Z8 G33 X45Z-84 K4 G00 X46 X20Z8 X14 图 1-2-21 G33X_Z_I(K)_ G33X_Z_I(K)_ 齐重数控装备股份有限公司 编程 24 (第 2 次再切削 1mm) G33 X43Z-84 K4 1210 每分钟、每转进给每分钟、每转进给 G94、G95 G94 每分钟进给量,单位 mm G95 主轴每转进给量,单位 mm 1211 恒线速切削恒线速切削 G96、G97 为了使车削的端面得到较理想的粗糙度,可以使用 G96 指令 ? 恒线速切削激活 格式格式 ? 恒线速切削取消 格式格式 其中 G96恒线速切削激活 S_线速度设定， m/min LIMS主轴最高速度限制，单位 r/min F进给速度，mm/r，同 G95 G97恒线速切削取消 线速和主轴转速之间的关系是 n=1000*V/D 其中 n机床主轴转速 r/min V工件圆周的切削线速度 m/min D工件的直径 mm G96S_LIMS=_ F_ G97 齐重数控装备股份有限公司 编程 25 2 高级编程及循环功能高级编程及循环功能 21 子程序功能子程序功能 如果程序含有固定的顺序或频繁重复的模式，这样的一个顺序或模型可以在存 储器中储存为一个子程序以简化该程序。可以从主程序调用一个子程序。另外，一 个被调用的子程序也可以再调用另一个子程序。 211 子程序的作用子程序的作用: 用子程序编写经常重复进行的加工，比如某一确定的轮廓形状。子程序位于主 程序中适当的地方，在需要时进行调用、运行。子程序的结构与主程序的结构一样， 在子程序中也是在最后一个程序段中用M2,M17等结束子程序运行。 子程序结束后返 回主程序。 为了方便地选择某一子程序，必须给子程序取一个程序名。程序名可以自由选 取，但必须符合规定。其方法与主程序中程序名的选取方法一样。另外，在子程序 中还可以使用地址字L，其后的值可以有7位（只能为整数）。注意：地址字L之后 的每个零均有意义，不可省略。 举例: L128并非L0128或L00128！ 以上表示3个不同的子程序。 212 子程序的调用子程序的调用: xxxx P_ 子程序名子程序名 调用次数调用次数 齐重数控装备股份有限公司 编程 26 22 R 参数的使用说明参数的使用说明 R 参数又称算术参数，可以使编程更加简便灵活，它可以直接在程序中进行算 术运算，还可以直接用数学表达式来表示轴坐标，系统自动算出坐标的值。系统提 供的 250 个 R 参数，分为两类，R0-R99 未指定，可以供用户自定义使用，R100-R249 为加工循环传递参数，用户不可使用，但如果用户不用这些加工循环，那么就可以 给这些 R 参数定义其他功能。 程序中一个 R 参数代表一个可变参数值，通过给这些参数赋值，使一个程序能 适用于多种类似的情况。给一个 R 参数赋值有两种方法，一是通过机床控制面板在 HMI“参数”区域直接设置 R 参数，二是系统在执行过程中直接赋值或把某个计算结 果赋值给 R 参数。 例例 R0=-0.1EX-5 ;意义：R0=-0.000 001 R1=1.874EX8 ;意义：R1=187 400 000 给坐标轴地址(运行指令)赋值时，要求有一独立的程序段。 举例: G0 X=R2 ;给X轴赋值 在计算参数时也遵循通常的数学运算规则。先算函数，再算括号园括号内的。 另外，乘法和除法运算优先于加法和减法运算。角度计算单位为度。 例例 R1=R1+1 ;由原来的R1加上1后得到新的R1 R1=R2+R3 R4=R5-R6 R7=R8*R9 R10=R11/R12 R13=SIN(25.3) ;R13等于正弦25.3度 R14=R1*R2+R3 ;乘法和除法运算优先于加法和减法运算 R14=(R1*R2)+R3 R15=SQRT(R1*R1+R2*R2);意义:求R1和R2的平方和的平方根 例例G1 G91 X=R1 Z=R2 F3 Z=R3 X=-R4 Z=-R5 齐重数控装备股份有限公司 编程 27 23 程序跳转程序跳转 使用程序跳转功能可以实现程序运行分支，跳转分为绝对跳转和有条件跳转。 绝对跳转：插入该指令后可以改变程序执行顺序 格式： 格式： 或 其中：GOTOF跳转到程序结束方向的标记符 GOTOB跳转到程序开始方向的标记符 标记符可以自由选取，但必须由2-8个字母或数字组成，其中开始两个符号 必须是字母或下划线。跳转目标程序段中标记符后面必须为冒号。标记符位于程序 段段首。如果程序段有段号，则标记符紧跟着段号。在一个程序段中，标记符不能 含有其它意义。 有条件跳转：用IF-条件语句表示有条件跳转。如果满足跳转条件（也就是值不等于 零），则进行跳转。跳转目标只能是有标记符或程序段号的程序段。该程序段必须 在此程序之内。有条件跳转指令要求一个独立的程序段。在一个程序段中可以有许 多个条件跳转指令。使用该指令有时可以明显的简化程序。 格式 格式 其中：IF条件导入指令 条件用作判断条件的表达式 GOTOF跳转到程序结束方向的标记符 GOTOB跳转到程序开始方向的标记符 标记符同绝对跳转 GOTOF 标记符 GOTOB 标记符 IF 条件 GOTOF 标记符 IF 条件 GOTOB 标记符 齐重数控装备股份有限公司 编程 28 常用的比较运算符： 运算符 意义 = 等于 = 大于或等于 大于 小于 不等于 判断条件结果为两种，一种是“满足”，这时该值为 1，另一种是“不满足”，值 为 0，如果结果为 0，则不进行跳转。 例例R1=1 R2=2 R3=3 ;给 R 参数赋值 START1： ;标识符 R1=R1+1 ;R1 自加 1 IF R3R1+R2 GOTOF START1 ;比较结果如果为 1，则跳转 END1： ;比较结果如果不为 1，则结束 M2 例例利用 R 参数和跳转指令，用户可以编写循环程序，实现某些自动进刀加工功能。 图 2-3-1 从图 2-3-1 中可知，螺纹切削的动作很简单：刀尖移动到起点，X 轴进给到指 定的深度，Z 轴移动切削开始，Z 轴移动到终点位置，X 轴退刀，回到起点，X 轴在 齐重数控装备股份有限公司 编程 29 原来基础继续进给一段深度直到整个螺纹切削过程完成。用户可以将每次的进给 深度定义在 R 参数中，当前进给次数用 R0 表示，总的进给次数为 4。程序如下： N10 M3S10G94G90G0X.Z. ；准备，定位 N20 R0=1 ；计数器清零 N30 START1: ；纹切削开始 N40 G91G1F4X=-RR0 ；X 轴方向进刀 N50 G33 Z-100 K10 ；Z 轴运动 N60 G0X. ；退刀 N70 Z. N80 R0=R0+1 ；计数器加 1 N90 IF R0=4 GOTOB START1 ；判断，如果切削不大于 4 次，则返回螺纹切削 N100 M5 N110 M2 ；结束 循环是指用于特定加工过程的工艺子程序，比如用于攻丝或凹槽铣削等。循环 在用于各种具体加工过程时只要改变参数就可以。西门子系统预装了多个标准循环 程序，接下来本文将介绍本机床可能常用的几个。 24 毛坯车削循环毛坯车削循环 CYCLE95 普通机床在加工毛坯时，需多道工序，反复操作，直到工件轮廓达到半精加工 或精加工要求，效率低，对工人的技术水平有一定要求。本数控机床的标准加工循 环 CYCLE95 毛坯加工循环解决了这个难题。通过在主程序中调用 CYCLE95，并编写 好当前工件的毛坯轮廓子程序， 可以让程序按事先设置好的切削参数自动加工毛坯。 加工方式有粗加工/精加工/完整加工。 图 2-4-1 齐重数控装备股份有限公司 编程 30 如图 2-4-1 所示，切除部分无法通过一个简单的轮廓程序一次性去掉，如果反 复调用一个轮廓程序，并且每次切深增加一些，会产生大量的空运行时间，非常实 用的办法就是调用毛坯车削循环。 接下来介绍操作界面，见图 2-4-2。 图 2-4-2 新建一零件程序后，进入程序编辑画面，如图 2-2 所示，按一下“车削”键， 可以看到屏幕右侧出现 4 个软键，本文以“车削（CYCLE95）”和“螺纹（CYCLE97）” 为例对车床循环作一介绍（本文只对螺纹中的“螺纹切削”说明）。 按压“切削”，进入参数输入画面图 2-4-3，根据工艺和加工要求，输入或选 择切削参数或选项 齐重数控装备股份有限公司 编程 31 图 2-4-3 格式 ：格式 ： 参数： 参数： ? NPP此参数定义轮廓加工程序的名称，轮廓加工程序单纯的描述工件的轮廓， 不需要考虑进刀和退刀部分，系统通过此程序获知零件的轮廓形状。轮廓定义也可 以定义一部分的轮廓程序段，此时输入起始标志的名称：末尾标志的名称 如： NPP=L1；轮廓程序名称 NPP=START：END；轮廓定义起始段： 轮廓定义结束段 ? MID用来定义每次粗切削时的最大 进刀深度，系统每次会自动计算进刀次 数， 依据是总的切削最大深度和每次粗切 削时的最大进到深度，如图2-4-4： 图2-4-4 CYCLE95 (NPP, MID, FALZ, FALX, FAL, FF1, FF2, FF3, VARI, DT, DAM) 齐重数控装备股份有限公司 编程 32 ? FAL、FALX、FALZ根据轮廓的精加工余量(无符号)。如果各个轴定义的精加工 余量相同，可以FAL用定义，如果不同则用FALX定义X轴方向的精加工余量，用 FALZ定义Z轴方向的精加工余量。见图2-4-5 图2-4-5 ? FF1非退刀槽加工的进给率，见图2-4-6 ? FF2进入凹凸切削时的进给率 ? FF3精加工的进给率 图2-4-6 ? VARI加工类型选择，参考下表和图2-4-3，加工参数选择好“粗加工、精加工、 全加工、纵向的、端面的、外部、内部、带返回或不带返回”即可，如果不带有图 形化参数输入界面，需设置好VARI的值。见图2-4-7。 粗加工程序自动按输入的进刀深度计算进刀次数， 从毛坯切削至精加工需要的 尺寸； 精加工切削掉精加工余量达到最终尺寸的加工过程； 全加工粗加工和精加工一次完成。 齐重数控装备股份有限公司 编程 33 值 加工选择 1 粗加工 纵向 外部 2 粗加工 端面 外部 3 粗加工 纵向 内部 4 粗加工 端面 内部 5 精加工 纵向 外部 6 精加工 端面 外部 7 精加工 纵向 内部 8 精加工 端面 内部 9 全加工 纵向 外部 10 全加工 端面 外部 11 全加工 纵向 内部 12 全加工 端面 内部 图2-4-7 ? DT断屑停留时间（只限于粗加工） ? DAM断屑走刀最大距离（如果没有填0，只限于粗加工） ? _VRT用来编程在粗加工时刀具在两个轴向的退回量，如果未填写则退回1mm 注意：轮廓程序中只允许G0、G1、G2、G3、倒圆和倒角指令，其它指令会导致报警。