数控机床编程与操作课件 1.西门子SINUMERIK 808D数控车床基本认知与操作

数控车床基本认知与操作SINUMERIK808D

西门子SIEMENSSINUMERIK808DSIEMENS知识目标1.认识数控车床的组成部分及各部分的基本功能2.了解SINUMERIK808系统数控车床操作面板各个按键、旋钮的功能、作用。3.了解数控机床右手笛卡尔坐标系原理

SIEMENS能力目标1.能够识别数控车床的组成部分，能够区分普通车床和数控车床的加工的不同之处2.能够正确地操作开关机、进行手动编辑程序管理等操作3.能够按照安全操作规程操作机床项目1认识数控车床

数控车床在结构上与普通车床有很大的不同，所以在学习操作数控车之前，先参观实训车间，认识了解数控车床。项目1认识数控车床数控车床用于加工轴、套类等回转体零件。数控车床导轨形式有两种：水平导轨(如图1-1-1（a）所示)和斜导轨，水平导轨数控车床采用前置刀架，如图(b)所示刀架位于主轴前面，与传统卧式车床刀架的布置形式一样，装备四工位电动刀架。1.数控车床的机构项目1认识数控车床斜导轨车床采用后置刀架如图(b)所示，刀架位于主轴的后面，刀架导轨位置与正乎面倾斜，该结构形式便于观察刀具的切削过程中切屑容易排除，后置空间大，装备多工位回转刀架，全功能的数控车床刀架布局都采用后置刀架。项目1认识数控车床2.数控车床坐标系

数控车床通常控制两个直线运动轴：即刀具运动的Z轴和X轴，如图所示，数控车削中心机床具有对主轴旋转的控制，即C轴功能，如图2(b)所示。由于C轴是工件回转运动，所以图2（b）中的C轴标注符号为C´，数控车削中心可控制X、Z、C´三个坐标轴。车削中心采用回转刀刀架，力具容量大。刀架上可配置铣削动力头，使车削中心的加工功能大大增强，除车削圆柱表面外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面统削，以及中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等。项目1认识数控车床3.机床零点

数控车床的机床坐标系原点也称做机床零点，零点是机床上一个固定的点，一般设在主轴前端面与其旋转中心线交卓，如图3所示的M点位置。机床零点由机床制造商设定，并且无法改变。项目1认识数控车床4.机床参考点

数控系统在每次上电后，并不知道机床零点的位置，为了能够正确地建立机床的坐标系,操作人员通过手动或自动返回参考点，使各运动轴返回到机床的参考点，以此建立机床坐标系。机床参考点是一个固定点,可以同机床零点一致，也可以通过相应的参数将机床参考点偏移至需要的位置，通常设在X、Z轴的正向极限位置，如上图所示的R点位置。参考点用于使机床上的刀具运动与测量系统同步，机床开机后首先操作“回参考点”或

“回零”，通过回参考点操作在数控系统中建立起机床坐标系。

装备绝对尺寸测量装置的机床能够记忆机床零点位置，开机后不需要回参考点操作。项目1认识数控车床

加工程序中记录的刀具轨迹，需要依据坐标系，数控坐标系分为数控机床坐标系和工件坐标系，其中数控机床坐标系是生产厂家在数控机床上设定的坐标系，工件坐标系又称为编程坐标系，就是编程所使用的坐标系。对于数控机床坐标系的坐标轴和运动方向规定已标准化，我国相应的标准与ISO国际标准等效，其基本规定如下。项目1认识数控车床5.数控机床坐标系（1）刀具相对工件运动的原则——工件相对静止，刀具运动

标准规定工件静止，刀具运动，刀具远离工件方向为坐标轴正向，由于规定工件是静止的，数控程序中纪录的走刀路线是刀具的运动路线，这样编程人员不用考虑机床上是工件运动，还是刀具运动，只要依据零件图样，就可确定刀具的走刀路线。（2）机床坐标系的规定标准规定机床坐标系采用右手笛卡儿直角坐标系。数控机床刀具直线运动的坐标轴用字母X、Y、Z表示，三轴关系遵循右手系规定，即伸出右手，大拇指所指为Z轴，食指所指为X轴，中指所指为Z轴，如图(a)所示。刀具绕X、Y、

Z轴的旋转运动坐标轴分别用A、B、C表示，其旋转的正向按右手螺旋方向确定，即大拇指指向直线坐标轴正向，其余四指指向为旋转运动正向，如图(b)所示。项目1认识数控车床5.数控机床坐标系项目1认识数控车床6.机床坐标轴的规定

机床坐标系的坐标轴与机床导轨平行。判断机床坐标轴的顺序是首先定Z轴，然后定义轴，最后根据右手法则定X轴。刀具运动时坐标轴符号规定如下。①Z轴。数控机床的Z轴与机床主轴平行，刀具远离工件的方向为Z轴正向。②X轴。X轴一般是水平、平行于工件装夹面，对于立式卧式车床床（Z轴是水平的）的，沿刀具主轴后端向工件看，右侧为轴正向。项目2西门子数控系统介绍

西门子数控系统是最早进入我国市场的数控系统之一，目前在中国市场使用广泛的西门子系统有SINUMERIK802S/C、SINUMERIK802D,SINUMERIK810D和SINUMERIK840D。其中西门子802S/C系统是普及型数控系统，西门子840D属于髙端系统，802D系统是840D系统的简化版，拥有大部分840D的数控功能，它们之间的性能和价格比较如图。

西门子于2012年推出的新款普及型数控控制器SINUMERIK808D，这款控制器适用于普及型数控车削和数控铣削，具有结构紧凑、坚固耐用，操作简单，有利于提髙机床加工精度和加工效率。

项目2西门子数控系统介绍1.数控机床加工过程数控机床加工过程如图所示，即①对加工对象（零件图样）工艺分析，确定切削加工过程。②根据加工过程用规定代码编写零件加工程序。③把加工程序输入数控机床，经过数控系统处理，发出指令，控制机床切削加工。④加工出符合要求的零件。项目2西门子数控系统介绍1.数控车床操作部分组成数控车床操作通过机床上的操作面板完成，SINUMERIK数控系统有多种型号，不同型号的操作面板布局有一些差别，例如SINUMERIK802系统操作面板如图(a)所示。SINUMERIK808系统的车床操作面板如图(b)所示。操作面板分两部分：数控系统操作面板和机床控制面板。数控系统操作面板简称PPU面板，用于向SIEMENS输入数据以及导航至系统的操作区域。机床控制面板简称MCP面板，用于选择机床的操作模式，如手动JOG或MDA,或自动AUTO等。虽然面板结构略有差异，但是操作步骤、思路基本相同。项目2西门子数控系统介绍2.数控系统操作面板（PPU)

以SINUMERIK808为例，数控系统面板（PPU)由显示屏和键盘组成，如图3-2的上半部分所示。图中标出了各开关与按键的分类，各类键的用途说明如右图所示。

项目2西门子数控系统介绍位于显示器下面的水平软键和右侧的垂直软键。由屏幕上软键菜单指示软键的用途，在不同的屏面下软键的当前用途不同。项目2西门子数控系统介绍（1）操作区域(显示屏面)的切换

不同的操作在相应的显示屏面内完成，数控系统的操作划分为6类，每类操作均有相应的操作区（屏面），“操作区域控制键”用于选择操作类别，同时切换显示屏面。相对于6类操作用6个操作区域键选择，即加工操作键、程序编辑键、偏置设定键、程序管理键、系统/诊断键以及用户自定义键，如右图所示。项目2西门子数控系统介绍（2）控制键控制键用于编辑程序，各键用途如图所示。项目2西门子数控系统介绍（3）光标键用于选择、控制光标位置。光标键用途如图所示。项目2西门子数控系统介绍3.机床控制面板（MCP)机床控制面板(MCP)如图3-6所示，面板上配置了操作机床所用的按键、旋转开关等。按键分为操作模式选择键、程序检查键等。生产广家不同，机床面板上开关的配置不相同，开关的形式及排列顺序有所差异，但基本功能类似，以SINUMERIK808D标准机床控制面板（MCP)为依据。⑴机床操作模式把数控机床操作分类，每一类操作称为机床的一种操作模式，用操作模式选择键选择机床的操作模式，操作数控机床首先需要选择操作模式，选择键的分布如图所示。项目2西门子数控系统介绍（2）程序控制键程序控制键在操作面板上位置如图⑤区域所示，各键用途如图所示，程序控制键用于调试程序，说明如下。项目2西门子数控系统介绍（3）轴运行键项目2西门子数控系统介绍(4)用户定义键项目2西门子数控系统介绍（5）主轴控制键与程序状态键主轴控制键用于控制主轴正、反转和停转。程序状态键用于控制程序运行、停止和复位，数控程序输入系统后，按循环启动键，运行程序；按进给保持键，停止运行程序；按复位键使程序运行指针回到程序头。

项目2西门子数控系统介绍数控系统的屏幕窗口是人机对话的工具，操作者必须看懂屏面的内容，屏幕窗口划分为三个区域，即状态区域、应用区域、提示和软键区域。项目2西门子数控系统介绍4.从状态区域中洞悉数控系统（SIEMENS)当前状态(1)状态区域中的子区域状态区域用于实时显示SIEMENS运行的状态，便于操作者在操作过程中通过屏面监视SIEMENS

的运行。状态区域又划分为7个子区域，如图3-12所示，即①有效操作区域；②有效操作模式；③报警和信息提示区域；④当前时间和日期；⑤程序文件名；⑥程序状态指示；⑦有效程序控制模式。在状态区域中采用图符表示各种不同状态，各图符具体含义如表所示。项目2西门子数控系统介绍(2)显示屏面的切换（状态区域中的①区域信息）“操作区域控制键”用于选择操作类别，同时切换显示屏面。系统分为6类操作，分别用6个操作区域键选择，如图3-13所示。通过屏面上的状态区域显示的图符识别当前操作区。操作区域键切换屏面及屏面①区域显示的图符如表3-1所示。项目2西门子数控系统介绍(3)机床操作模式选择(状态区域中的②区域信息）把机床操作划分成5种操作模式，操作数控机床首先需要选择操作模式，用操作模式键选择机床的操作模式，通过屏面上的状态区域（图3-12中的位置②）显示的图符识别当前操作模式。选择键的分布与用途如图3-14所示。操作模式键选择及状态区域②显示的图符如表3-2所示。项目2西门子数控系统介绍5.应用区域显示内容应用区域分为3个子区，即：刀具运动实际位置值窗口，T、F、S窗口，程序段显示（1）在屏面上显示刀具的位置和T，F,S等工艺数据项目3开机关机、手动进给（JOG）操作3.1开机与关机

(1)开机

打开数控机床电源，回参考点的操作步骤项目3开机关机、手动进给（JOG）操作项目3开机关机、手动进给（JOG）操作（2）关闭电源关闭数控系统电源应按下述步骤进行。①检查操作面板上表示循环起动的显示灯(LED)是否关闭。②检查数控机床的移动部件是否都已经停止。③如果有外部的输入瑜出设备连接到机床上，应先关掉外部输入出设备的电源。④持续按下POWEROFF按钮大约5Sc：⑤参考制造厂提供的说明书，按照其中所述步骤切断机床的电源。项目3开机关机、手动进给（JOG）操作3.2手动回参考点

机床参考点是数控机床上的一个固定基准点，通常设置在正向运动的极限位置。