第五章-SIEMENS系统数控车床与车削中心的编程

数控车工（技师、高级技师）,第五章SIEMENS系统数控车床与车削中心的编程,掌握SIEMENS802D系统数控车床与车削中心的编程，重点掌握车削中心的三轴及三轴以上的加工程序的编制。掌握配合件程序的编制方法。掌握非圆曲线的编程方法。,一、基本功能,1.准备功能,表5-1SIEMENS802D车床数控系统准备功能一览表,第一节一般程序的编制,表5-1SIEMENS802D车床数控系统准备功能一览表,第一节一般程序的编制,表5-1SIEMENS802D车床数控系统准备功能一览表,第一节一般程序的编制,表5-1SIEMENS802D车床数控系统准备功能一览表,第一节一般程序的编制,表格,第一节一般程序的编制,表格,第一节一般程序的编制,表格,第一节一般程序的编制,表格,第一节一般程序的编制,1)表5-1中带“*”的功能在程序启动时生效。2)802D系统有很多指令与802C/S系统不同，在编程过程中要特别注意两种系统的不同之处。3)不同组的G指令在同一程序段中可以指令多个。,表5-2SIEMENS802D车床数控系统辅助功能一览表,2.辅助功能,第一节一般程序的编制,表5-2SIEMENS802D车床数控系统辅助功能一览表,第一节一般程序的编制,表5-3SIEMENS802D车床数控系统常用的计算功能,3.计算功能,第一节一般程序的编制,二、倒圆、倒棱及蓝图编程,1.倒圆、倒棱(1)倒棱(CHR=)直线轮廓和圆弧轮廓的任意组合之间切入一直线段。,图5-1倒棱,第一节一般程序的编制,(2)倒圆(RND=)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，如图5-2所示。,图5-2倒圆,第一节一般程序的编制,(1)角度(ANG=)如果在平面中一条直线只给出一终点坐标，或者几个程序段确定的轮廓仅给出其最终的终点坐标，则可以通过一个角度参数来明确地定义该直线。,表5-4定义直线的角度参数,2.蓝图编程,第一节一般程序的编制,表5-5用CHR插入一个倒棱,(2)倒棱(CHR=)在拐角处的两段直线之间插入一段直线，编程值就是倒棱的直角边长，见表5-5。,第一节一般程序的编制,表5-6蓝图编程,第一节一般程序的编制,表5-6蓝图编程,第一节一般程序的编制,三、车削循环,1.概述2.螺纹的相邻排列CYCLE98(1)编程格式(2)参数说明(见表5-7),第一节一般程序的编制,表5-7CYCLE98的参数及说明,第一节一般程序的编制,表5-7CYCLE98的参数及说明,第一节一般程序的编制,1)该循环将能够加工多个并排的圆柱或圆锥螺纹。2)循环启动前到达位置。3)循环形成以下动作顺序：导入行程开始，加工第一个螺纹导程时，用G00返回循环内部测定的起始点。进行粗加工时的进刀位移应根据VARI中所规定的进给方式进行。攻螺纹将根据已编程的粗加工段数重复进行。在随后以G33进行的切削中，将把精加工余量切削完。根据空进刀数重复该步骤。对于以后的每一个螺纹导程，都将重复整个动作过程。,第一节一般程序的编制,(3)参数含义(见图5-3),图5-3参数含义,第一节一般程序的编制,1)P01和DM1(起始点和直径)。2)P02、DM2和P03、DM3(中间点和直径)。3)P04和DM4(终点和直径)。4)APP和ROP的关系(导入/导出行程)。5)TDEP、FAL、NRC和NID的关系(螺纹深度、精加工余量、粗加工和空进刀次数)。,图5-4进给角度,第一节一般程序的编制,6)IANG(进给角度，见图5-4)。7)NSP(起始点偏移)。,图5-5加工方式,第一节一般程序的编制,8)PP1、PP2和PP3(螺距)。9)VARI(加工方式)。,10)NUMT(导程数目)。,第一节一般程序的编制,图5-6导程数目,图5-7加工实例,第一节一般程序的编制,一、第2主轴,(1)SETMS(n)当前的主主轴为主轴(n=1或2)。(2)进行转换1)SETMS：所设计的主主轴从现在起重新成为主主轴。2)SETMS(1)：主轴1从现在起重新成为主主轴。(3)与主主轴相关的功能(只适用于该主轴)1)G95：每转进给。2)G96、G97：恒定切削速度。3)LIMS：使用G96、G97时的转速上限。4)G33、G34、G35、G331、G332：切削螺纹，螺纹插补。,第二节车削中心的编程,5)M03、M04、M05、S：简单规定旋转方向、停止点和转速。6)S1=、S2=：主轴1或2的主轴转速。7)M1=3，M1=4，M1=5：规定主轴1的旋转方向、停止点。8)M2=3，M2=4，M2=5：规定主轴2的旋转方向、停止点。9)M1=40，M1=45：主轴1的传动级(如果存在的话)。10)M2=40，M2=45：主轴2的传动级(如果存在的话)。,第二节车削中心的编程,11)SPOS(n)：主轴n准停。,二、铣削功能,1.刀具补偿(1)补偿号一个刀具可以匹配19个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)，如图5-8所示。,图5-8刀具补偿号匹配举例,第二节车削中心的编程,1)不用M06更换刀具(只用T)2)用M6更换刀具(2)补偿内容1)几何尺寸、长度、半径。2)刀具类型。(3)刀具半径补偿中的几个特殊情况1)重复执行相同的补偿方式时，可以直接进行新的编程而无需在其中写入G40指令。2)可以在补偿运行过程中变化补偿号D。,第二节车削中心的编程,3)铣刀半径补偿G41、G42(见图5-12)，开始补偿刀具以直线方式运动，并在轮廓起始点处与轨迹切向垂直，如图5-13所示。4)补偿方向指令G41和G42可以相互变换，无需在其中再写入G40指令。5)如果通过M02(程序结束)，而不是用G40指令结束补偿运行，则最后的程序段以补偿矢量正常位置坐标结束。,第二节车削中心的编程,表5-9刀具长度补偿有效性(特殊情况),图5-9三维刀具长度补偿,第二节车削中心的编程,表5-10钻头刀具补偿有效性,表5-11铣刀刀具补偿有效性,第二节车削中心的编程,图5-10钻头举例说明所要求的补偿参数,第二节车削中心的编程,图5-11铣刀举例说明所要求的补偿参数,第二节车削中心的编程,图5-12轮廓左边右边的铣刀半径补偿,第二节车削中心的编程,图5-13开始进行铣刀半径补偿,第二节车削中心的编程,图5-14更换补偿方向,第二节车削中心的编程,图5-15端面铣削加工,2.端面铣削加工TRANSMIT(见图5-15),第二节车削中心的编程,(1)说明1)使用动态转换功能TRANSMIT时，可以对夹在旋转夹具上的待车削的工件进行端面铣削或钻削。2)编程此加工工序时，应使用笛卡儿坐标系。3)控制系统将编程的笛卡儿坐标系中的进给运动转换为实际加工轴的运动。4)必须通过专用的机床数据设计TRANSMIT。5)除了刀具长度补偿外，也可使用刀具半径补偿(G41、G42)进行加工。6)速度控制考虑到了旋转运动定义的极限。(2)编程格式,第二节车削中心的编程,图5-16编程实例,第二节车削中心的编程,图5-17TRACYL,3.柱面铣削加工TRACYL(图5-17),第二节车削中心的编程,1)动态转换功能TRACYL用于圆柱体外表面的铣削加工，可以生成任意方向开口的槽。2)以特定的加工圆柱直径将柱面展开并编了铣削外表面槽铣削的程序。3)控制系统将笛卡儿坐标系中的进给动作转换为实际机床轴的动作要求使用回转轴此时，主主轴用作机床回转轴。4)必须使用专用的机床数据设计TRACYL；同时也定义了在回转轴的什么位置Y=0。5)如图5-18所示，铣床具有一个实际的加工轴Y(YM)，因此，可以设计一个扩展的TRACYL变量。,(1)说明,第二节车削中心的编程,图5-18带有附件机床Y轴(YM)的特殊机床运动,第二节车削中心的编程,图5-19各种槽(截面视图),第二节车削中心的编程,(3)OFFN地址说明1)用于指定槽壁到所编程的路径的距离。,图5-20使用OFFN定义槽宽,(2)编程格式,第二节车削中心的编程,2)编程格式。3)槽加工好以后，设定OFFN=0。4)为了可以使用TRACYL铣削槽，零件程序通过槽的中心线定义坐标，并且通过OFFN设定槽宽(一半)。5)OFFN只在刀具半径补偿选择后才生效。6)通常，铣削槽的零件程序中包含以下内容：7)导槽：使用和槽宽完全匹配的刀具直径，可以准确加工槽。8)使用带槽壁补偿的TRACYL时，应根据槽中心编程。9)选择刀具半径补偿：为了使刀具移动到槽壁的左侧(槽中心线的右侧)，输入G42。,第二节车削中心的编程,10)刀具半径补偿有效时，如果也不使用TRACYL，但考虑OFFN，则在TRAFOOF之后，OFFN应复位到零。11)可在零件程序中更改OFFN，这样可以修改实际的中心线。,图5-21槽加工举例,第二节车削中心的编程,图5-22进给图,第二节车削中心的编程,三、孔加工循环,1.参数的类型1)几何参数(图5-23)。2)加工参数。3)平面定义。4)循环调用前必须选择刀具长度补偿。5)停留时间编程。2.钻削、中心钻孔CYCLE81,第二节车削中心的编程,第二节车削中心的编程,(1)编程格式,表格,(2)参数及说明(见表5-12与图5-25),表5-12CYCLE81参数说明,第二节车削中心的编程,图5-25CYCLE81,1)RFT和RTP(参考平面和返回平面)。,第二节车削中心的编程,2)SDIS(安全间隙)。3)DP和DPR(最后钻孔深度)。,图5-26CYCLE81加工实例,第二节车削中心的编程,3.钻孔、锪平面CYCLE82(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-13),表5-13CYCLE82参数说明,第二节车削中心的编程,3)DTB(停留时间)。,图5-27CYCLE82,1)其按照编制的主轴速度和进给率进行钻孔，直至达到最后钻孔深度。2)动作组成。,第二节车削中心的编程,4.深孔钻削CYCLE83(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-14与图5-28和图5-29)。,第二节车削中心的编程,表5-14CYCLE83的参数说明,。,1)钻头可以在每次进给至指定深度后退回到参考平面+安全间隙，以用于排屑，或者每次退回1mm用于断屑,第二节车削中心的编程,2)动作组成。深孔钻削排屑(VARI=1)。使用G00回到安全间隙之前的参考平面；使用G01移动到起始钻孔深度，进给率来自程序调用中的进给率，它取决于参数FRF(进给系数)；在最后钻孔深度处的停留时间(参数DTB)；使用G00返回到安全间隙之前的参考平面，用于排屑；起始点的停留时间(参数DTS)；使用G00回到上次到达的钻孔深度，并保持预留量距离；使用G01钻削到下一个钻孔深度(持续动作顺序直至到达最后钻孔深度)；使用G00返回到返回平面。深孔钻削断屑(VARI=O)。使用G00回到安全间隙之前的参考平面；用G01钻孔到起始深度，进给率来自程序调用中的进给,第二节车削中心的编程,4)DTB(停留时间)。5)DTS(停留时间)。6)FRF(进给系数)。7)VARI(加工方式)。8)预期间隙的大小由循环内部计算所得。,3)参数DP(或DPR)、FDEP(或FDPR)和DMA。,第二节车削中心的编程,表5-15CYCLE84的参数说明,5.刚性攻螺纹CYCLE84(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-15与图5-30),第二节车削中心的编程,表5-15CYCLE84的参数说明,第二节车削中心的编程,三、孔加工循环,图5-30刚性攻螺纹CYCLE84,第二节车削中心的编程,4)SDAC(循环结束后的旋转方向)。5)MPIT和PIT(以螺距作为螺纹尺寸和数值)。6)POSS(主轴准停位置)。7)SST(速度)。8)SST1(退回速度)。9)循环中攻螺纹时的旋转方向始终自动颠倒。,1)循环启动前到达位置。2)动作组成。,3)DTB(停留时间)。,第二节车削中心的编程,表5-16CYCLE840的参数说明,6.带补偿夹具攻螺纹CYCLE840(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-16与图5-31,第二节车削中心的编程,1)使用此循环，可以进行带补偿夹具的攻螺纹；有无编码器和有编码器两种。2)动作组成。,图5-31CYCLE840,第二节车削中心的编程,3)DTB(停留时间)。4)SDR(退回时的旋转方向)。5)SDAC(旋转方向)。6)ENC(攻螺纹)。7)MPIT和PIT(以螺距作为螺纹尺寸和数值)。8)根据机床数据MD30200NUMENCS中的设定，循环可以选择攻螺纹时带或不带编码器。,第二节车削中心的编程,7.铰孔1(镗孔1)CYCLE85(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-17与图5-32),表5-17CYCLE85的参数说明,第二节车削中心的编程,1)DTB(停留时间)。2)FFR(进给率)。3)RFF(退回进给率)从孔底退回到参考平面+安全间隙时，RFF下编程的进给率值有效。,图5-32CYCLE85,第二节车削中心的编程,8.镗孔(镗孔2)CYCLE86(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-18与图5-33),表5-18CYCLE86的参数说明,第二节车削中心的编程,表5-18CYCLE86的参数说明,第二节车削中心的编程,4)SDIR(旋转方向)。5)RPA(第一轴上的返回路径)。6)RPO(第二轴上的返回路径)。7)RPAP(镗孔轴上的返回路径)。8)POSS(主轴位置)。,图5-33CYCLE86,1)此循环可以用来使用车孔刀进行镗孔。2)镗孔2时，一旦到达镗孔深度，便激活了定位主轴停止功能。3)动作组成。,第二节车削中心的编程,图5-33CYCLE86,第二节车削中心的编程,图5-34CYCLE86加工实例,第二节车削中心的编程,(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-19与图5-35),表5-19CYCLE87的参数说明,1)镗孔3时，一旦到达钻孔深度，便激活了主轴停止功能M05，并生成编程暂停M00。2)动作组成。,9.带停止钻孔1(镗孔3)CYCLE87,第二节车削中心的编程,图5-35CYCLE87,第二节车削中心的编程,图5-36CYCLE87加工实例,第二节车削中心的编程,(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-20与图5-37),表5-20CYCLE88的参数说明,10.带停止钻孔2(镗孔4)CYCLE88,第二节车削中心的编程,图5-37CYCLE88,第二节车削中心的编程,(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-21与图5-38),表5-21CYCLE89的参数说明,11.铰孔2(镗孔5)CYCLE89,第二节车削中心的编程,图5-38CYCLE89,第二节车削中心的编程,图5-39CYCLE89加工实例,第二节车削中心的编程,(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-22与图5-40),表5-22HOLES1的参数说明,12.排孔系循环HOLES1,第二节车削中心的编程,2)为了避免不必要的空行程，通过平面轴的实际位置和此排孔的几何分布，循环计算出是从第一孔或是最后一孔开始加工。,图5-40HOLES1,1)此循环可以用来钻削一排孔，即沿直线分布的孔或网格孔。,第二节车削中心的编程,图5-41基准点,3)SPCA和SPCO(平面的第一坐标轴和第二坐标轴的基准点)如图5-41所示，排孔形成的直线上的某一点定义成基准点，用于计算孔之间的距离。,第二节车削中心的编程,4)STA1(角度)。5)FDIS和DBH(距离)。6)NUM(数量)。,图5-42零件图,第二节车削中心的编程,图5-43网格孔,第二节车削中心的编程,(1)编程格式(2)参数及说明(见表5-23与图5-44),表5-23HOLES2的参数说明,13.圆周孔HOLES2,第二节车削中心的编程,图5-44HOLES2,1)CPA、CPO和RAD(圆心位置和半径)。,第二节车削中心的编程,2)STA1和INDA(起始角和增量角)。3)NUM(数量)。,图5-45加工圆周孔系,第二节车削中心的编程,一、八棱体径向偏心孔的加工,图5-46毛坯图,第三节加工实例,图5-47零件图,1.工艺分析及操作要点,第三节加工实例,(1)加工难点分析1)端面环槽的加工。2)外形轮廓的加工。3)锥面的加工。,第五章SIEMENS系统数控车床与车削中心的编程,(2)工艺方案的制定和工序的划分1)加工工序加工工序图见表5-24，加工工步见表5-25，所用刀具见表5-26。,表5-24工序图表,第三节加工实例,表5-24工序图表,第三节加工实例,表5-24工序图表,第三节加工实例,表5-24工序图表,第三节加工实例,表5-25加工工步,第三节加工实例,表5-25加工工步,第三节加工实例,表5-25加工工步,第三节加工实例,表5-26刀具清单,第三节加工实例,工序1操作要点：找正B、C基准面与机床主轴轴线的平行，平行度误差不超过0.02mm。,2)各工序的操作要点,第三节加工实例,工序2操作要点：找正B、C基准面与机床主轴轴线的平行，平行度误差不超过0.02mm，保证B面对C面的垂直度要求；找正16.8+0018mm孔中心线对B、C两基准面的对称度在0.02mm以内，并找正其对E、F两面的对称度，确定孔的轴线位置。在用18mm钻头钻20+0013mm的底孔时，注意孔的有效深度，以保证车孔深度需要；注意孔位的轴向位置，孔深不能过深，略过中心即可，以免伤到16.8mm通孔表面。注意精车20mm内孔时的进给量和背吃刀量要小，以保证表面Ra1.6m的粗糙度要求和的公差要求。,在加工时，注意该孔的车孔深度为距端平面40mm，与后续加工的16.8mm孔在母线位置形成凸台，这也是加工后的测量依据之一。工序3操作要点：注意偏心方向和偏心值。找正时，松开E面卡爪，向外移动2mm，松开B面卡爪，将工件向左平移，将F、B面卡爪拧到位，找正夹紧，保证偏心值20.05mm。工序4操作要点：工步1的操作要点，如图5-48所示。,图5-48工步15的工步图,第三节加工实例,图5-49工步6的工步图,第三节加工实例,工序5操作要点：利用上道工序已加工出的两段770mm圆柱面进行找正，同时，也可利用16.8+0018mm内孔作为辅助找正基准，有利于保证同轴度0.025mm的要求。2.加工程序2)工序4工步4中镗孔16.8mm的加工程序：“R1=16.8”；“R2=0.5”；“R3=-102”；“R4=16”；“R5=15”,第三节加工实例,二、配合件的加工(图5-50),图5-50配合件,第三节加工实例,(1)加工路线1)粗、精加工加工件1左端外形。2)车38mm5mm两槽。3)用CYCLE95粗加工工件1左端内形，用调用子程序精加工工件1左端内形。4)调头校正，手工车端面，保证总长95mm，钻中心孔，顶上顶尖。5)用CYCLE95粗加工工件1右端外形，用调用子程序精加工工件1右端外形。6