西门子840d数控编程实例一本通

30RMB校阅BILLst#竣本书为工厂内部培训资料，页面为A4大小，市面上没有出售，如有需要请提前预定QQ：574164352旺旺：zhizunzhangdalong说明SINUMERIK840D是西门子数控产品的突出代表。于20世纪90年代推出。它保持西门子前两代系统SINUMERIK880和840C的三CPU结构：人机通信CPU（MMC-CPU）、数字控制CPU（NC-CPU）和可编程逻辑控制器CPU（PLC-CPU）。三部分在功能上既相互分工，又互为支持。它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术°SINUMERIK840D数控系统适用于几乎所有的应用，可实现灵活组网，发挥机床及生产线最大效力，高度开放的HMI和NCK能满足不同客户的个性化需求，无论是各种用户定制画面，还是专有技术、特殊工艺均能轻松与系统无缝连接。利用完善的SINUMERIKMDynamics（3轴/5轴）铣削工艺包、优异的同步功能，80位浮点数纳米（NANOFP）计算精度、空间补偿系统（VCS）等创新技术的应用使机床性能更胜一筹，实现最佳的加工质量。可以说西门子系统在中国得到了广泛的运用，尤其SINUMERIK840D数控系统以高端的性能而赢得使用者的好评本笔记以PAMA机床为例，通过整理筛选以往的实际加工零件，笔者终于完成了本书的制作，本书总结的例题皆为实际加工案例，不同于学校的教科书，只要用心学习，不出多日读者自己便可熟练的编程本笔记适合初学者使用，每个程序后面都有详细的指令用法及含义解释，为笔者多年的经验总结。由于笔者水平有限，书中难免有不足之处，欢迎读者批评指出。祝读者早日掌握编程技术，步步高升。编者2011年8月TOC\o"1-5"\h\z第一章基础知识5\o"CurrentDocument"1.1西门子840D系统程序命名规则51.2快速定位指令G00（模态指令）51.3直线插补指令G01（模态指令）6\o"CurrentDocument"1.4圆弧插补G02/G03（模态指令）7\o"CurrentDocument"1.5暂停指令G04（模态指令）81.6准确停止G09（非模态指令）、G60（非模态指令）8\o"CurrentDocument"G17、G18、G19加工平面选择（模态指令）9G40、G41、G42刀具半径补偿（模态指令）错误!未定义书签。\o"CurrentDocument"G53、G153、G500（非模态指令）、SUPA（非模态指令）9G54〜G57、G505〜G599H件坐标系（模态指令）10G64/G641连续路径加工（模态指令）错误!未定义书签。G70/G71/G700/G710英制/公制（模态指令）错误!未定义书签。G90/G91绝对/增量尺寸（模态指令）错误!未定义书签。G94/G95进给单位（模态指令）错误!未定义书签。G110、G111、G112极坐标（非模态指令）错误!未定义书签。1.16框架指令（非模态指令）：111.17辅助功能和部分指令错误!未定义书签。1.18算术参数与程序跳转错误!未定义书签。1.19子程序错误!未定义书签。1.20程序段重复错误!未定义书签。第二章测量与赋值142.1测量循环概要错误!未定义书签。2.2供给参数错误!未定义书签。2.3结果参数错误!未定义书签。2.4参数的赋值14第三章标准循环错误!未定义书签。3.1钻孔循环CYCLE81错误!未定义书签。3.2钻孔循环CYCLE82错误!未定义书签。3.3钻深孔循环CYCLE83错误!未定义书签。3.4刚性攻丝螺纹循环CYCLE84错误!未定义书签。3.5柔性攻丝螺纹循环CYCLE840错误!未定义书签。3.6精镗孔循环CYCLE86错误!未定义书签。3.7射线性排列孔的钻孔循环HOLSE1错误!未定义书签。3.8圆周排列孔的钻孔循环HOLES2错误!未定义书签。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第四章编程实例164.1平面钻孔实例错误!未定义书签。4.2椭圆加工实例错误!未定义书签。4.3圆柱表面加工错误!未定义书签。4.4铣圆弧面加工164.5钻孔攻丝实例错误!未定义书签。4.6镗孔实例错误!未定义书签。\o"CurrentDocument"4.7背铣实例174.8深孔加工实例错误!未定义书签。4.9坐标系旋转加工184.10成排孔加工错误!未定义书签。4.11倒角编程实例错误!未定义书签。4.12倒圆角编程实例错误!未定义书签。4.13镜像编程实例错误!未定义书签。4.14凸轮加工实例错误!未定义书签。4.15腔体加工实例错误!未定义书签。4.16综合加工实例（一）错误!未定义书签。4.17综合加工实例（二）错误!未定义书签。4.18综合加工实例（三）错误!未定义书签。4.19综合加工实例（四）错误!未定义书签。4.20综合加工实例（五）错误!未定义书签。（以下为节选）

第_章基础知识1.1西门子840D系统程序命名规则a、前一个符号必须是字母或数字（或一个字符有下划线）b、其余符号可以是字母、数字及下划线c、程序名最多有24个字符d、字符间不允许使用分隔符常见程序段格式N-G-X-Y-Z-F-S-D-T-M-说明N…程序段号G…准备功能乂…丫..]…坐标终点F…进给速度S…主轴转速D…刀沿号T…刀具号M…辅助功能1.2快速定位指令G00（模态指令）格式GOX.Y…Z…GOAP=…RP=…解释XYZ直角坐标的终点AP=极坐标的终点，这里指极角RP=极坐标的终点，这里指极半径指令用途快速运行进行刀具的快速定位，工件的绕行或者返回换刀位置。但G00不能用于工件加工！用G00来编程的刀具运行将以可能的最快速度运行（快速运行）。在每个机床数据中，每个

编程实例N10G0X30Y30N20L1N30G0X-50Y30N40M30轴的快速运行速度都是单独定义的。如果同时在多个轴上执行快速运行，那么快速运行速度由对轨迹运行所需时间最长的轴来决定。编程实例N10G0X30Y30N20L1N30G0X-50Y30N40M30；快速定位到圆心点；加工孔；加工完快速退回；程序结束1.3直线插补指令G01（模态指令）格式G1X-Y…Z…F…G1AP=…RP=…F…解释XYZ直角坐标的终点AP=极坐标的终点，这里指极角RP=极坐标的终点，这里指极半径F进给率单位为毫米/分钟指令用途；快速定位；z切深2mm；直线插补；Z快速退回；程序结束刀具作两点间的直线运动加工时使用该指令，G01表示刀具从当前位置开始以给定的切削速度F，沿直线移动指令给出的目标位置°G01、F指令均为模态指令，有继承性，即如果上一段程序为G01，则本程序可以省略不写。X、Y、Z为终点坐标值也同样具有继承性，即如果本程序段的X（或Y或Z）的坐标值与上一程序段的X（或Y或Z）坐标值相同，则本程序段可以不写X（或Y或Z）坐标。切削加工时，一般要求进给速度恒定，因此，在一个稳定的切削加工工程中，往往只在程序开头的某个插补（直线插补或圆弧插补）程序段写出F值。；快速定位；z切深2mm；直线插补；Z快速退回；程序结束编程实例N10GOX14Y14N20G1Z-2N30X30Y30N40G0Z6N50M30

1.4圆弧插补G02/G03（模态指令）格式G2/G3X-丫…Z“・[…「•.K…G2/G3AP=…RP=…G2/G3X-Y…Z…CR=…G2/G3AR=…I-J…K…G2/G3AR=…X…Y…Z…解释G2顺时针方向沿圆弧轨迹运行G3逆时针方向沿圆弧轨迹运行XYZ直角坐标系的终点IJK直角坐标系的圆弧圆心（在X,Y,Z方向）I值为圆心X值减去圆弧起点X值，JK分别对应AP=极坐标的终点，这里指极角RP=极坐标的终点，这里极半径CR=圆弧半径AR=圆弧角（张角）0〜360度指令用途圆弧插补允许对整圆或圆弧进行加工。CR=+…：角度小于或者等于180°CR=-…：角度大于180°编程实例而是通过圆弧终点和插补参数来编程。整圆（运行角度360°）不能用CR=来编程，N10G0X60Y60N20G1Z-2N30G2X150Y120CR=-50N40G0Z6N50M30

或N10G0X150Y120N20G1Z-2N30G3X60Y60CR=-50N40Z6N50M30整圆加工N10G0X50-40Y50N20G1Z-2N30G2X50-40Y50I50-10J50-50N40G1Z6N50M301.5暂停指令G04（模态指令）格式G04F……G04S……解释F……以秒为单位的时间S……用主轴旋转次数来确定暂停时间指令用途用G4指令多半是为了在加工完零件的时候停留几秒，以保证加工的光滑度。当主轴有高速、低速档切换时在M5指令后，用G4指令停顿几秒，使主轴真正停止再进行换挡，避免损伤主轴的伺服马达。编程实例而是通过圆弧终点和插补参数来编程。1.6准确停止G09（非模态指令）、G60（非模态指令）指令用途如果在一个切削进给的程序段中有G09指令给出，则刀具接近指令位置时会减速，NC检测到位置到达信号后才会继续执行下一程序段。这样，在两个程序段之间的衔接处刀具将走出一个非常尖锐的角，所以需要加工非常尖锐的角时可以使用这条指令。使用G60可以实现同样的功能，G60与G09的区别就是G09是一条非模态的指令，而G60是模态的指令，即G09只能在它所在的程序段中起作用，不影响模态的变化，而G60可以在它以后的程序段中一直起作用，直到程序中出现G64为止。1.7G17、G18、G19加工平面选择（模态指令）G17:XY平面进给方向ZG18:XZ平面进给方向YG19:YZ平面进给方向X1.9G53、G153、G500（非模态指令）、SUPA（非模态指令）解释G53以程序段方式取消当前可设定零点偏移和可编程零点偏移。G153和G53一样，并且抑制整个基本框架SUPA和G153一样，并且包括编程的偏移、手轮偏移（DRF）、外部零点偏移和PRESET偏移G500取消可设定零点偏移/框架（G54到G599），直至下一次调用指令用途G53指令一般用于程序结束如N10G0G90X10Y10F500T1返回N20G54S1000M3N30L1N40G55G0Z200N50L1；调用第一个零点偏移，主轴右旋；调子程序；调用第二个零点偏移Z，在障碍物之后；调子程序N60G56；调用第三个零点偏移N70L1;调子程序N80G53X200Y300M30；零点偏移抑制，程序结束G153指令不常用SUPA指令一般用于程序开始如N10G0G17G40G71G90G94；N20GEOAX()；取消轴转换N30TRANS；取消所有的FRAMEN40STOPRE；预处理停止，等待上面指令全部执行完以后再执行下面指令，防止程序发生混乱N50SUPAG500指令在没有赋值的时候为机床坐标系，可以把机床从工件坐标系转换到机床坐标系1.10G54〜G57、G505〜G599工件坐标系(模态指令)指令用途在加工复杂零件的时候，往往需要加工多个面，这样每个加工面都需要一个坐标系，我们现在就来讲讲坐标系是如何建立的。首先编程人员会根据工件的图纸尺寸编出一个探测程序(在后面章节会讲探测程序)，那么这里就有问题了，编程人员根据图纸编出的程序只是工件坐标系，大家应该知道工件坐标系和机床坐标系不一样，很多时候两者的原点是不重合的。在实际加工中我们会在编程之前把工件的工装每个定位点的机床坐标系值测出来，工装是根据工件而设计的，测出了工装坐标我们就可以推出工件在机床坐标系中的位置，这样编程人员就可以顺利的编出探测程序了。探测程序把工件的坐标探测出来，就需要赋值，举个例子在探测程序开始会清空坐标系的指令：$P_UIFR[1]=CTRANS():CFINE()$P_UIFR[2]=CTRANS():CFINE()$P_UIFR[3]=CTRANS():CFINE()$P_UIFR[4]=CTRANS():CFINE()表示把G54〜G57中的Coarse和Fine中的值全部清0，如图SettableworkoffsetX1[mm|Y1[mn]Z1[nm]G54Coas：eFineD-OOOf^]0.000O.DOO0.0000.000O.DOOG55Coarse0.0000.000O.DOOPint0.0000.000O.DOOG%CoarseU.UUUU.UUU0.000Fineo.uuuU.UUUU.UUUG57Coars=eo.ooa0.000O.DOOFineo.ooa0.000O.DOO

在探测程序中会有个赋值，这个赋值就是把工件原点探测出来后，用机床坐标系表示，即零点偏移。什么叫零点偏移，比如说工件坐标系原点在机床坐标系中探出的值为（200，200，200），那么我们只需要把Coarse中的值对应的改为200200200即可，这时候机床坐标系的原点和工件原点重合，在这里简单的体一下，下面的章节再具体讲解。1.16框架指令（非模态指令）：可编程零点偏置TRANSATRANS，可编程的旋转，ROT，AROT，可编程的比例因子，SCALE,ASCALE，可编程的镜像，MIRROR，AMIRRORTRANS/ATRANS常常被用于对于在指定轴的方向上所有路径轴与位置轴的平移编程。这个指令允许你用不同的零点操作，例如在工件的不同位置重复相同的加工过程。如图要加工一个空，而孔的圆心不在原点这时候我们可以用TRANS指令N10G0G17G40G71G90G94N20TRANSX15Y40；零点偏移N30G0X0Y0Z6M3；（15,40）相当于原点（0,0）N40L1；加工子程序N50G0Z6M5N60TRANS；取消零点偏移N70M30ATRANS为附加的零点偏移，即上面程序段中出现框架指令（TRANS,ROT,SCALE,MIRROR）的一个，则用ATRANS，表示在上个框架指令的基础上本指令继续执行，同理AROT,ASCALE,AMIRROR用法也一样。ROTRPL=…平面内选择N10G0G17G40G71G90N20TRANSX20Y10N30L1N40TRANSX55Y35N50AROTRPL=45N60L1N70TRANSX20Y40N80AROTRPL=60N90L1N100TRANSN110G0G53Z6M5M30G94；绝对平移；子程序调用；绝对平移；坐标系旋转45°角；子程序调用；增量平移；增量旋转60°角；子程序调用；取消零点偏移和旋转指令N120M30

空间旋转N10G0G17G40G71G90G94N20TRANSX10Y10N30L1N40ATRANSX35N50AROTY30N60ATRANSX5N70L1N80TRANS绝对平移；G94；绝对平移；子程序调用；绝对平移；坐标系旋转45°角；子程序调用；增量平移；增量旋转60°角；子程序调用；取消零点偏移和旋转指令N20TRANSX10Y10N30L1N40ATRANSX35N50AROTY30N60ATRANSX5N70L1N80TRANS绝对平移；子程序调用；增量平移；关于Y轴旋转；增量平移；子程序调用；取消零点偏移和旋转指令N90M30各轴旋转顺序如图区别：ROTX-90Z45和ROTX-90AROTZ45的区别ROTX-90Z45为坐标系绕X逆时针旋转90度，绕Z顺时针旋转45度。注意此时绕的Z轴是机床的实际Z轴ROTX-90AROTZ45为坐标系绕X逆时针旋转90度后绕Z顺时针旋转45度。这里绕的Z轴为机床的实际Y轴，因为ROTX-90时已经把Z轴转换为丫轴了SCALE,ASCALEN10G0G17G40G71G90N20TRANSX15Y15N30L1N40TRANSX40Y20N50AROTRPL=35N60ASCALEX0.7Y0.7N70L1N80G0Z6M5M30N90ROTN100M30G94；绝对平移；加工大型腔；绝对平移；工件平面旋转35°角；小型腔的比例因子；加工小型腔；取消零点偏移、旋转比例缩放指令MIRROR，AMIRRORN10G0G17G40N20L1N30MIRRORX0N40L1N50AMIRRORY0N60L1N70MIRRORY0N80L1N90MIRRORN100G0G53Z6N110M30；加工第一个轮廓，右上角；关于Y轴镜像，对于X轴方向相反；加工第二个轮廓，左上角；关于X轴镜像，对于Y轴方向相反；加工第三个轮廓，左下角；关于X轴镜像，对于X轴方向相反；加工第四个轮廓，右下角；注销镜像M5第二章测量与赋值2.4参数的赋值探测程序的目的就是要把工件坐标系和机床坐标系重合，便于加工。上面我们讲了探测参数，现在我们来讲讲如何把探测的值赋值到机床中SettableworkoffsetY1[mm]Z1[did]G54Coarse[TOD喧0.0000.000FinennnnnnnnnnnnG55Coarseo.aoo0.0000.000Fineo.aoo0.0000.000G56Coarse0.0000.0000.000Fineo.aoo0.000o.ooaG57Coarseo.aoo0.0000.000Fineo.aoo0.0000.000看图中的坐标值为原始的机床坐标，如果工件坐标系和机床坐标系不重合的话，那么是无法直接按图纸程序加工工件的。下面请看一个例子：例1执行完下面指令$P_UIFR[1,X,TR]=110.001$P_UIFR[1,Y,TR]=120.002$P_UIFR[1,X,FI]=11.001面板内的值将变为：SellableworkofhetAxisXI[mm]Y1[mm]G&4Coarseiinrmon?ClO(lfJFine11.0010.0000.000参数说明:那么$P_UIFR[1,X,TR]=110.001的含义为：把X轴的G54粗设定（TR）为110.001$P_UIFR[1,Y,TR]=120.002的含义为：把Y轴的G54粗设定（TR）为120.002$P_UIFR[1,X,FI]=11.001的含义为：把X轴的G54精设定（FI）为11.001$P_UIFR[1,Y,TR]中的1表示G54，如果是2表示G55，可参考下面参数：$P_UIFR[0]等同于G500$P_UIFR[1]等同于G54$P_UIFR⑵等同于G55$P_UIFR[3]等同于G56$P_UIFR[4]等同于G57$P_UIFR[5]等同于G505$P_UIFR[99]等同于G599例2执行$P_UIFR[1]=cfine(y,22.002)结果如下:SettablewoikoHsetAxisX1[mm]Y1[mm]Z1[mm]G54Course000000000000Fine0000220020000$P_UIFR[1]=cfine(y,22.002)表示把G54中的XYZ轴值全部清空后，把Y轴中的精设定为22.002执行$P_UIFR[1]=ctrans(x,110.111,y,120.222)：cfine(x,11.111,y,22.222)结果如下:SettableworkoffsetAxisXI[nm]VI[im]G54Coarse110111i?nm0conFine11.11122.222o.oao把G54中XYZ轴清空后重新赋值，这里我就就解释含义了，相信大家已经明白了。$P_UIFR[1]=CTRANS():CFINE()是把G54XYZ值全部清空看下面一段探测的赋值程序：$P_UIFR[1,X,TR]=110$P_UIFR[1,Y,TR]=120$P_UIFR[1,Z,TR]=0$P_UIFR[2,X,TR]=3$P_UIFR[2,Y,TR]=120$P_UIFR[2,Z,TR]=0轻读者自己在面板中填写赋值第四章编程实例4.4铣圆弧面加工版棚有,耨同意不得使用用。70饨面刀在工件表面加K350iiiiii的圆弧分析：工厂中铣圆弧面是非常常见的，一般用于装配，对于圆弧加工精度一般要求不是太高，设中70洗面刀为一号刀编程如下：编程：N10G0G17G40G71G90G94；设定XY加工平面，取消刀补，公制，绝对尺寸，直线进给率N20GEOAX()；取消轴转换N30TRANS；取消所有的FRAMEN40STOPRE；预处理停止，等待上面指令全部执行完以后再执行下面指令，防止程序发生混乱N50SUPA；仰制当前零点偏移N60L106(1)；调中70铣面刀N70G0G17G90G54X30Y-10S850F1100D1T1M7；G54加工坐标系，T1长度补偿，1号刀沿N80G0Z20M3N90G1Z0N100L1N110G0Z20N120N90G1Z0N100L1N110G0Z20N120G0X30Y-10N130G1Z-2.5N140L1N150G0Z20N160G0X30Y-10S1000N170G1Z-4N180L1N190G0Z60D0M5M9N200M30;调用L1子程序;最一刀提高主轴速度，保证表面光滑度L1.SPFN10G1X30Y0N20G3X-30Y0CR=30半圆弧N30G1X-65Y0N40G2X65Y0CR=140N50G1Y-10N60M174.7背铣实例；把刀具半径计算到走刀路径中，先铣半径30mm；铣半径140mm圆弧；子程序结束图为减速箱某部分，用归「0背饥刀加工箱内的1mm沉孔(1)分析：在减速箱内部铣一个直径140mm深4mm的沉孔，因为减速箱内腔比较大，刀具从正面直接伸进去加工沉孔很困难，这时候背铣刀就派上用场了，使用背铣刀可以轻松解决这个问题。设①70背铣刀为1号刀，程序如下(2)编程:N10G0G17G40G71G90G94；设定XY加工平面，取消刀补，公制，绝对尺寸，直线进给率N20GEOAX()；取消轴转换N30TRANS；取消所有的FRAMEN40STOPRE；预处理停止，等待上面指令全部执行完以后再执行下面指令，防止程序发生混乱N50SUPA；仰制当前零点偏移N60L106(1)；调①70背铣刀N70TRANSZ=-4；Z的原点偏移到