西门子840D编程学习

1、第一章根本知识1.1机床运动方式1.1.1轴的运动方式对于一般的铳削和钻削机床，轴的线性运 动具有以下方式：a.工作台的左/右运动b.工作台的上/下运动c.切削头的前/后运动卧式铳削机床轴的线性运动与 之非常相似，这些类型的机床经常配置 附加的旋转工作台。对于 5轴机床，切削头也可以作旋转运动。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第2页共72页对于车床，刀具通常在两个方向的直 线移动就能满足要求。1.1.2直线运动轴的命名一般用字母 X、Y、Z 来命名各个线性运动轴 的运动方向。a.X轴：工作台的左/右运动b.Y轴：工作台的前/后运动c.Z 轴：工作台的上/下运动每一个线性运

2、动轴相对应有一个旋转运动轴， 旋转运动轴用以下字母表示:a.A轴：围绕 X轴的旋转运动b.B 轴：围绕 Y轴的旋转运动c.C 轴：围绕 Z轴的旋转运动对于只有两个线性运动轴的车削机床用以下方法来描述刀具的运动：刀具的横向运动通常叫作 X轴，刀具的纵向运动通常叫作 Z轴。1.1.3刀具的相对运动铳削机床的加工无论是靠刀具的运动还 是靠工作台的运动来满足加工要求。在数控加工 技术中，通常假定刀具总是运动的。操作者不必 考虑机床运动的具体执行方式。这种假定方法也适用于其它不同类型机 床的程序运行。1.1.4位置数据机床运动可以通过编程使某一指定轴到达指定位置。例如：X1 00这表示工作台在 X方向移

3、动 100 mm 或者 Y.说是刀具相对于工件在 X方向移动 100 mm-也可以通过程序来实现多轴联动。例如：X100 Y100乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第4页共72页1.2工件位置表示1.2.1机床坐标系机床必须指定一个线性运动轴在相应方向运 动的参考坐标系，以使机床或切削控制在指定位置 成为可能。通常以字母 X、Y、Z 轴构成的直角坐标 系来描述。按照标准 DIN 6621 7 的规定，机床刀具运动用右手直角笛卡儿坐标系来描述，坐标系的交点叫零点或原点。有时机床工作需要甚至必须用负的位置坐标数据，原点以左的位置坐标通过在坐标数据前冠以“一号表示。1.2.2位置

4、定义为了定义一个位置，假定沿着坐标轴遵 循一定的规那么。那幺现在就可以用指定的坐 标方向X、Y、Z 向及三个资料描述坐标系 上的每一点。原点坐标为 X0、Y0、Z0。例如：为了到达简化的目的，我们在这个例子 中只用坐标系的一个平面如 XY平面来说明。 图中的 P1点至 P4 点用以下坐标值来表示：P1X100Y5 0P2X-50Y1 00P3X-105 Y -11 5P4X70Y-7 5在铳削操作中，进给深度也必须描述出 来，另外，我们需要定义第三坐标轴的值在 这种情况下是 Z轴。例：图中的 P1至 以下坐标定义：P1 X10 Y45 Z-P2 X30 Y60 Z-P3 X45 Y20 Z-1

5、.2.3极坐标系P3点在这个例子中用52015在坐标系中用点的坐标来定义点的方法叫“笛卡儿坐标。这儿还有另外一种定义点的方法叫做极坐标。无论是工件还是工件的一局部用半径和角度来测量的尺寸表示点的位置 的方法叫做“极坐标。例如：图中的 P1点至 P2点用参考极点的坐标值来描述其位置。P1 :半径 100角度 30 P2:半径 60角度 75 1.2.4绝对坐标系在绝对坐标系中，所有点的坐标都 是参考坐标系原点而来的，适用于刀具 的运动。它的含义为：用绝对坐标值描 述的位置是刀具将要到达的位置。例如：图中的 P1点至 P3点的绝 对坐标为：P1 X20 Y35 相对于原点的坐标 值P2 X50 Y

6、60 相对于原点的坐标 值P3 X50 Y60 相对于原点的坐标 值1.2.5相对坐标系在加工图样中，经常用到相对坐标。它的尺寸不是参考坐标系的原点，而是参 考工件上另外一点的坐标而得来的。为了防止这类尺寸之间的转换， 采 用相对坐标来定义点的坐标就可以解决 这一矛盾。相对坐标是参考前一点的位置，适用于刀具的运动，它的含义是：用相对坐标值描述的是刀具移动的距离。例如：图中的 P1点至 P3点的相对坐标 是：P1 X20 Y35 相对于原点的坐标值P2 X30 Y20 相对于 P1点的坐标值P3 X20 Y-3 5相对于 P2点的坐标值1.2.6平面定义一个平面用两个坐标轴来定义，第三个 坐标轴

7、垂直于这个平面，决定刀具进给的方乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第6页共72页向。在编程过程中，为了能计算刀具的偏移量而设定工作平面是必要的。这 个平面和某种类型的循环编程及极坐标也有一定的联系。工作平面在 NC 程序中用 G17、G18、G19指令来定义。工作平面定义指令进给方向XYG17ZZXG18YYZG19X我们应该区分以下坐标系：a.机床坐标系b.根本坐标系c.零件坐标系d.当前零件坐标系在机械运动学中，编程中常用到坐标系的转换。注： 本小节中关于特殊轴定义的说 明见轴的类型一节。1.3.2机床坐标系机床坐标系由机床实际存在的所有 轴组成。刀具和工作台改变的参考

8、点在机床 坐标系中被定义。当机床坐标系用于编程这在一些 G 功能的应用中是可能的时，机床的物理轴 直接用其地址。不允许参考于工作坐标系而 得来。机床坐标系的设定与机床的类型有 关，坐标轴的方向遵循右手的“三手指规贝 U 根据标准 DI N 6 6217。具体的做法是：站在机床前面，右手 的中指指向机床主轴远离进给的方向，然后 根据下面方法确定：a.拇指指向+X 方向b.食指指向+Y 方向c.中指指向+Z 方向1.3坐标系统的设定1.3.1坐标系概述事实上，随着机床类型的不同，坐标系看起来也有很大区别。1.3.3根本坐标系根本坐标系是一个“笛卡儿坐标系，这个“笛卡儿坐标系是机床坐 标系经过运动转

9、换后而得来的。假设没有运动转换，那么根本坐标系与机床坐标系的唯一区别是关于轴的 指定上。零点偏置、比例变换等都是在根本坐标系上完成的。定义工件加工的工作区域的坐标也是参考根本坐标系指定的。1.3.4零件坐标系零件的几何特征是在零件坐标系中描述的。 换句话说，数控程序中的资料是参考零件坐标系确 定的。零件坐标系是一个“笛卡儿坐标系并且标 识于指定零件上的坐标系。矩阵概念是一个“笛卡儿坐标 系转换为另一个“笛卡儿坐标系的自 定义算术规那么。在一个矩阵中包含以下变换功 能：a.坐标系的零点偏置平移b.坐标旋转c.坐标镜像d.比例变换这些变换功能可以单独运用，也可 以综合运用。1.3.6 零件坐标系与

10、机床轴的关系零件坐标系的位置与根本坐标系 或机床坐标系的关系通过矩阵变换编 程来决定。在 NC 程序中通过如 G54 等指令调 出或激活零件坐标系。1.3.5矩阵概念概述乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第8页共72页1.3.7当前工件坐标系有时在一个程序中，工件需要重新定位 和旋转、镜像或比例缩放而设置新的工件原点。在工件坐标系中，矩阵变换编程常用于 在一个适宜的位置重新设置当前的工件原点以 便于重新定位旋转、镜像或比例缩放。在同一个程序中，允许设置假设干个零点 偏置。Rw TutsmjjMiel 7三A.dditiona：|主坐标轴定义一个右手坐标系，刀 具在这个坐标系

11、中通过编程实现运动。在数控加工技术中，主坐标轴被称 为几何轴。在这本编程手册中常用这种说 法。对于车削类机床，经常用到 X轴和 Z轴，有时也用到 Y轴。 对于铳削类机床，经常用到 X 轴、Y轴、Z 轴。1.4.2附加坐标轴相对于几何轴而言，把没有一定几何关系的坐标轴定义为附加坐标轴。 例如：车床转塔刀架的位置轴 U,尾座轴 V。1.4.3第一主轴主切削轴机床加工运动中起决定切削作用的主轴被称为第一主轴。这根主轴在机 床数据中被称为主切削轴。根据规定，主切削轴与第一主轴的说法等效。注：这种主轴的分配可以通过指令 SETMS 主轴数字详见第 5 节中的 有关说明来改变。特定功能如螺纹切削运用这根主

12、轴来完成。1.4轴的类型1.4.1主坐标轴几何坐标轴Rav I.| 11.1Tri i ! r. .1 - E i* mMl 目目 inspindlwC-3KJS-指令：S或 S01.4. 4 辅助主轴机床加工运动中起辅助切削作用的主轴被称为第一主轴。指令：S1 , S2 , S3 , S4轴的类型在编程时注意区别以下类型的轴:a.机床轴b.通道轴c.几何轴d.附加轴e.路径轴f.位置轴g.联动轴1.4.5机床轴机床轴的名称在机床数据中被设定。标准名称：XI、Y1、Z1、A1、B1、C1、U1、V1也可以用以下标准名称来描述：AX1、AX2、，、Axn。1.4.6通道轴在一个通道内的运动轴叫做

13、通道轴。定义：X、Y、Z、A、B、C、U、V1.4.7几何轴直角坐标系乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第10页共72页第一章 数控程序编制的根本规那么2.1数控程序语言的构成元素2.1.1文字设置以下文字在数控程序中是有效的。大写字 母:A、 B、 C、D、E、F、GH、 I、J、K、L、M、N、 O、P、QR、 S、T、U、 V、 WX、 Y、Z。小写字 母:a、 b、 c、d、 e、 f、 g、 h、i 、 j 、 k、 l、m n、 o、p、q、r、s、 t、 u、 v、 w、 x、 y、 z。注：大、小写字母之间没有明显的区别。阿拉伯数字：0、1、2、3、4、5、

14、6、7、8、9。特殊字符：字符含义%程序开始字符只用于外部的 PC程序编制用于参数或注释的符号用于参数或注释的符号用于索引或地址的括号用于索引或地址的括号大于:主程序段=赋值，等于/除；程序段跳过执行*乘+加-减“双引号；字符串标记单引号；特殊数值标记；十六进制数$系统数据标记下划线，字母属性?保存暂不指定!保存暂不指定.小数点逗号，参数分隔符；说明、注释开始&文字格式，与空格字符相同Lp程序段结束Tab分隔符spac e分隔符空白注：无打印字符可作为空白字符。2.1.2功能字数控程序是由程序段组成的，每一个程序段是由功能字组成的。数控语言中的一个功能字包含一个地址字符和一个数字或表达

15、一个数值 的数字变量。这个功能字的地址字符通常是一个字母。数字变量可以包含一个引导标 记符和一个十进制小数。这个引导字符总是出现在地址字符和数字变量之间。正的引导字符+可以省略不写。2.1.2.1地址功能字地址有固定地址或可变地址。例如轴X、Y、Z、主轴转速S、进给速 度F、圆的半径CR等等。2.1.2.2模态地址/非模态地址在编程中，同一地址在出现新的数值以前一直有效的地址叫做模态地址。模态地址在编程中，同一地址直到出现新值的程序段以前一直有效。非模态地址只在本程序段内有效。2.1.2.3轴的引申地址在轴的引申地址中，坐标轴名称插入在地址后面的中括号内。这个坐标 轴名称代表这根轴。例如：FA

16、U =4 00 ;指定轴 U 的进给速度。2.1.2.4扩展地址扩展地址使在一个系统中同时存在几个坐标轴和几个主轴称为可能。一个扩展地址由一个具有引申意义的数字或由一个包含在中括号中的有 效名称和一个有“=的算术表达式组成。例如：X7不需要=,7 是一个数值，但在这儿有一个=号也是允许的。X4=2 0将值赋给 X4 轴需要“=CR=7.3两个字母的地址需要“=M3=53#主轴停止扩展地址表示法只有在以下直接地址中允许使用。X、Y、乙轴地址I、J、K增量参数S主轴转速F进给速度在扩展地址表示法中的数字指针可以通过一个有效的 M、H、S 地址及 SPOS 和 SPOSA来代替。这个有效的地址名称置

17、于中括号中。SPOS, SPOSA MHT主轴位置辅助功能辅助功能刀具顺序号乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第12页共72页2.1.2.5系统固定地址以下地址是系统固定的地址。地址含义地址含义D刀具偏置号N子程序F进给功能P程序编号G准备功能R参数变量H辅助功能S主轴转速L子程序调用T刀具顺序号M辅助功能:主程序程序举例：N10G54 T9 D2引申轴的固定地址：地址含义AX轴值在轴的程序段中可以变化ACC轴的加速度AF轴的进给FDA轴的手轮进给倍率FL轴的进给速度限制IP插补参数OVRA轴的进给倍率POS轴的定位PO多项式系数POSA程序举例：N10 PO SX =1

18、00当用引申轴编程时，这根线性运动轴置于封闭的中括号内。2.1.2.6地址变量地址也可以用一个地址字母或地址字母以外的具有引申意义的数字 或者一个空余的符号定义。变量地址在一个程序的控制中必须是唯一的。相同的地址名称不允许用 于不同类型的地址。注意以下地址类型的区别：a.轴值和终点地址b.插补参数地址c.进给速度地址d.逼近位置地址例如：SSP INU =4 70SPIN U主轴的转速为 470r pmMSPINU=3SPIN U主轴顺时针旋转TSP INU =7SPIN U主轴选择刀具e.测量地址乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯f.轴和主轴的地址g.,变量地址字母有：A

19、、B、C、E、I、J、K、Q、U、V、W X、Y、Z。用户在机床数据中可以改变这些变量地址的具体含义。例如：X1 , Y30 , U2, I25 , E25 , E1 =90 ,具有引申意义的数字序号由一个或两个数字构成，它总是固定的。2.1.2.7地址名称这种地址的标记可以通过增加具有特征含义的字母加以扩展。例如：CR圆弧半径SPOS2.1.2.8操作/算术功能代码含义+加-减*乘/除，整数/整数=实数；例如：3/ 4=0.75DIV除，只限于可变化的整数类型整数 DIV整数=整数；例：3/4= 0MOD模数相除生成一个整除后的余数。例如：3 MODl= 3:链操作SIN()正弦函数COS(

20、)余弦函数TAN()正切函数ASIN ()反正弦函数ACOS()反余弦函数SQRT()平方根ABS()绝对值POT()平方TRUNC()取整数局部ROUND()圆整最后一位四舍五入LN()自然对数EXP()指数输入功能2.1.2.9地址赋值在编程中，可以给地址赋一个值。赋值的类型根据地址名称的类型而定。在以下情况下，在地址名称和数值之间必须插入一个=号。a.地址名称由一个以上字母组成。b.数值由一个以上常量组成。如果地址名是一个单一的字母和数值只有一个常量，那么“=号可以省略。在地址字母的后面加引导字符和分隔符也是允许的。例如：X10将数值 10赋给地址 X,不需要“=号。X1=1 0将数值

21、10赋给地址 X1，需要“=号。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第15页共72页第12页共72页乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯通过二维数组参数赋值在程序中间接地将地址 X1 的值赋给地址 AX。通过带有=号的算术表达式赋值。2.1.2.10重要地址地址含义备注A旋转轴变量B旋转轴变量C旋转轴变量D刀偏顺序号定量F进给速度定量FA轴的进给定量FL轴的进给极限定量G准备功能定量H辅助功能定量I插补参数变量IP插补参数变量J插补参数变量K插补参数变量L子程序调用定量M辅助功能定量N子程序定量OVR倍率定量P程序编号定量PO多项式系数定量POS轴定位定量P

22、OSA轴的边界定位定量SPOS主轴定向定量SPOSA在限制区域内主轴定向定量Q轴变量R数学参数定量S主轴转速定量T刀具顺序号定量U轴变量V轴变量W轴变量X轴变量Y轴变量Z轴变量AC圆弧角度变量CR圆的半径变量FGROUP ( X1 , Y2)AXDATA X1AXX 1X=10*(5 +SI N(3 7.5 )乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第17页共72页AP极坐标角度变量乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯RP极坐标半径变量:主程序定量地址名称也可以用一个单词来描述根据标准 DI N66025,在同一个 NC 程序中，这个单词具有相同的含义，这个地址

23、名称必须是唯一的。同一个地址 名称不能用于其它的地址。地址名可以代表以下含义：a.变量系统变量一用户变量b.常量c.关键词d.一些字母表示的 DIN地址e.跳转标记构成规那么：a.一个地址名可以由 32个以内的有效字符组成；b.以下字符有效：i. 字母ii.下划线iii.数字c. 开头两个字符必须是字母或下划线，编程时操作符号不能插在分隔符之 间见后述。例如：CMIRROR CDON注意：留作专用的关键词不能用于地址名称，在分隔符之间禁止使用操作 符号。屏幕显示对字符数量有一定的限制，在标准显示配置下，有以下限制：a.程序名：24个字符b.轴名：3 个字符c.变量名：32个字符地址名称分配规那

24、么为了防止地址名称之间发生冲突，故提供以下遵循规那么：a.所有的以 CYCLE或下划线开始的地址名称留作 SI MENS 循环用。b.所有的以 CLS 开头的地址名称留作 SIMENS 编辑循环用。c.用户编辑循环的地址名称以 CC 开头。d.我们建议用户选择以字母 U 或某种下划线以及不同于系统、编辑循 环和 SI MENS 循环开头的地址名称。2.1.2.12变量名在用于系统的变量中，开头字符采用“ $符号。这个字符不能用于用户 定义的变量。例如：$P_I FRAME , $AC_F在用引申含义的数字表示的变量中，零可以忽略不写。例如 R01 可以用 R1 代替。2.1.2.13矩阵名根本

25、变量命名规那么也适用于矩阵命名。以矩阵名称表示的算术变量也是第14页共72页乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第19页共72页有效的。例如：R 10=,2.1.2.14数据类型一个变量可由某一个数值或一些数值或一个字符或几个字符组 成，例如一个地址字母。数据允许的类型由定义的变量类型决定，系统变量和预定义的变量数据 类型的关系是确定的。根本变量类型/数据类型类型含义取值范围INT整数_31=(2-1 )REAL实数=(10-0010 芸00)BOOL布尔运算符：真 1和假 01, 0CHARASCI I 码0 2 55STRI NG字符串，字符数量在表示，不 超过 20 0

26、字符序列号 0255AXIS只用于坐标轴轴数FRAME矩阵，用于坐标偏移、旋转、比 例、镜像的几何参数上述根本类型也可在一个阵列中联合起来使用，也可以使用二维阵列。常量a.整数常量有引导字符或没有引导字符的整数。例如将一个数值赋给一个地址。例如：X100将值+100赋给 X 轴Y-10 0将值-10 0 赋给丫轴b.实数常量实数例如十进制小数，有或没有引导字符的实数，例如将一个数值赋给一 个地址。例如：X10. 25将值 10.2 5 赋给轴 XX-10.25将值-10.2 5 赋给轴 XX0.2 5将值 0.2 5赋给轴 XX.25将值 0. 25赋给轴 X, “ 0 可以省略X=-. 1E

27、X-3 将值-0.1 X 10 二赋给轴 X注：十六进制常量常量也可以在十六进制格式中用十六进制数表示。字母“ A到“ F分别 代表数字“10到“15 。十六进制常量用单引号表示，起始字母为H，后面跟十六进制数。字母 和数字间也可以使用操作符。例如：SMC_TOOL_MANAGEMBNT_MASK= HFFFF 将十六进制的数值赋给机床 数据。字符的数量受到整数类型数据取值范围的限制。二进制常量乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第20页共72页常量在二进制格式中也可以使用二进制数来表示。在这种情况下，只使用 数字“ 0 和“ 1 。二进制常量用单引号表示，起始字母为“ B，

28、后面跟二进制数。字母和数 字间也可以使用操作符。例如：SMN_AUXFU_GROUP_SPEC= B10 000 01 0 到 7位赋值。字符的数量受到整数类型数据取值范围的限制。2.1.3程序段和程序结构一个 NC程序由各个独立的 NC 程序段组成，一个 NC 程序段一般由各功能 字组成。一个 NC程序段包含一个操作步骤的所有需要的数据和一个检测字符 “ LF换行。注：“ LF 字符不必手动插入，它一般在你改变行的时候自动生成。2.1.3.1程序段长度一个程序段最多包含 242 个字符包括注释和结束字符“ L F在内。注：在当前的操作程序显示区，一般可以显示三个程序段，每一个程序 段不超过

29、66 个字符，注释也显示出来。在单独的信息显示区显示机床操作信息。2.1.3.2程序段中各个功能字的顺序为了保证程序段结构的清晰性，程序段中功能字一般按以下顺序排列。例如：N10G_ X_ _ Y _ Z_ F_ _ S _ T_ D_ _ M _ H_ _各功能字说明地址含义N子程序段的顺序号地址10程序段号G准备功能X、Y、Z位置数据F轴的进给速度S主轴转速T刀具号D刀具偏置号M辅助功能H辅助功能次要注：一些地址在同一程序段中可以屡次使用。例如 G _ , H , M _2.1.3.3主程序段/子程序段在 NC程序中，有两种程序段。a.主程序段b.子程序段在以主程序段开始的 NC程序局部中

30、，主程序段必须包含所有的完成操作 所需要的信息的功能字。注：主程序和子程序之间也可包含主程序段，在此，控制系统不检测主程 序段中是否包含所有的完成操作所需要的信息。一个子程序段包含每一个操作步骤的所有需要的信息。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第21页共72页2.1.3.4 NC程序段的顺序号主程序段通过一个主程序段序号来定义。 一个 NC 主程序段的顺序号包含 字符“： 和一个整数 程序段顺序号，这个程序段序号总是出现在程序段的 开始。注：主程序段顺序号在一个程序文档中必须是唯一的。例如：:1 0 D2 F 200 S9 00 M3子程序段通过一个程序段顺序号来定义。

31、一个 NC 子程序段的顺序号包含 字符“N和一个整数 程序段顺序号，这个程序段顺序号总是出现在程序段 的开头。例如：N20 G 1 X 14 Y35N30 X 20 Y40为了当系统搜索程序时，只有唯一的结果，子程序段顺序号在一个程序中 必须是唯一的。注：主程序段顺序号是任意的，建议采用递增的顺序号。根据实际情况， 在程序中也可以不使用程序段顺序号。2.1.4NC程序构成一个 NC程序由一个主程序段和假设干个子程序段构成。例如：:10 D2 F20 0 S 900 M3N20 G1 X14 Y3 5N30 X20 Y4 0N40 Y-1 0在任何程序运行时，不需要执行的程序段可以跳过。跳过不需

32、要执行的程序段通过在该程序段前用字符“ / 指定。一些连续执行的程序段也可以跳过执行，跳过的程序段局部不执行，下 个没有跳过的程序段继续执行。例如：N10 ,执行/N20_77跳 过N30,执行/N40,跳过/N50,跳过/N60,跳过N70,执行注：跳过的程序段本身可以通过用户或控制器控制执行。为了控制程序的执行，系统和用户变量也可以用于条件跳转。也可用“；来代替“ /，效果一样。2.1.4.1跳转标记在一个 NC 程序中，可以用一个标记来表示跳转。注：在高级编程指南中你将见到更详细的说明。跳转标记名由至少 2 个最多 32 个字符字母、数字、下划线组成，开 头两个字符必须是字母或下划线，跳

33、转标记后跟一个“：号。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第22页共72页注：在一个 NC 程序中跳转标记必须是唯一的。跳转标记总是在程序段的开头。如果程序段存在序号，那么跳转标记在程 序段序号后面。2.1.4.2注释局部为了便于其它用户和 NC 编程人员更容易地理解 NC 程序，建议在程序段 中参加相应的编制意图注释。注释插入在程序段的结尾，用一个“；号把注释局部与 NC程序段的加 工程序局部分开。例如：N10 G1 F100 X 10 Y20 ; NC程序段的注释或N10 ; Qi any i j ing yin g x uex iba n.N20 ; qukai 20

34、10- 11- 24N50; ci kon g y i j ia gon g.注释可以存贮和在程序运行时显示在当前的程序显示区内。2.2NC程序结构和内容一个 NC 程序或零件程序由一系列的描述数控机床刀具连续加工过程的 NC 程序段组成。有一个关于程序结构的标准是 DIN 660 25标准。这个程序也叫做零件程序，因为它包含一个零件加工的全部所需指令。一个 NC程序或零件加工程序使工件通过数字控制机床刀具自动运行进 行加工成为可能。注：程序名的命名规那么一个程序的名称从文件中得来。一个程序名称可以由不超过 32 个字符 字母、数字、下划线组成。但不包含一些分割符号。头两个字符必须是字 母。例

35、如：MPF100WELLE只有程序名称的前 24个字符可以显示。在操作指南中你将见到更详细的程序存储方面的说明。子程序名在标准 DIN 6602 5 有关子程序命名的规定中，可以在具有引申意义的数字 前面冠以字母“ L “ l (大写和小写)作为子程序名，引申数字前有无“ 0 字 符是有区别的。例如“ L01 和“ L1 所表达的含义是不一样的。程序结束在程序的最后一个程序段必须有表示“程序结束的标记。这些标记有 M2、M30、M17或 RET。例如：N10 ,N20 ,N90 M2;最后一个程序段ORN90 M30;最后一个程序段ORN90 M17;最后一个程序段乾亿精英学习班一一西门子84

36、0D编程学习整理编排：曲凯第23页共72页ORN90 RET;最后一个程序段程序信息为了提供应用户的关于当前程序运行的机床状态信息也可以编制到程序 当中去。在 NC程序中，信息通过插入键盘字“ MSG和后面跟一个含有用双引号 标记的信息文本内容的“()表示。信息也可以通过程序MSG () 去除。例如：N10 MSG ( Roughi ng Contou r)插入加工信息N20 X_ Y_ _N,N90 MSG ();去除 N10中的信息报警设置你也可以在 NC程序中设置报警信息。报警信息在显示器的一个单独区域 显示。在控制过程中报警装置和它所接受到的信号之间的联系取决于报警方式。可以通过插入键

37、盘字SETAL 和后面跟一个含有报警信息序号的圆括号 的程序段报警。报警顺序号的有效范围为 60 000 69 999。其中序号 6000 06 499 9是留作 SIEM ENS 循环出错使用的。报警信息总是通过一个单独的程序段设置的。例如：N100 SE TAL ( 6500 0);设置报警号为 6500 0的报警信息乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第24页共72页第三章刀具运动编程3.1定义初始条件3.1.1概述在这一节中，你将了解到一般出现在 NC 程序开头的常用命令介绍。这些功能的组合方式并不是单一的一种方式，例如：工件平面的选择也 可以在 NC 程序中设置在另

38、一点。这一节和下面的几节让我们来谈一谈一个 NC 程序的常规结构。我们在这儿首先讨论的程序的开始局部。3.1.2绝对/相对坐标尺寸编程，G90/G91编程程序格式绝对坐标尺寸编程G90或X=AC ( _)Y=AC(_ ) Z =AC ( _)相对坐标尺寸编程G91或X=IC ( _)Y=IC (_ ) Z =IC ( _)参数说明X Y Z直线运动轴的名称=AC绝对坐标尺寸(非模态)=IC相对坐标尺寸(非模态)功能G90/ G91指令和非模态的坐标尺寸 AC/IC 用 于定义系统到达设置点的方式。绝对坐标尺寸，G90坐标尺寸是参考激活的坐标系原 点而得来 的坐标尺寸。程序中点的坐标表示刀具将要

39、到达点 的位置。例如：在工件坐标系中。相对坐标尺寸，G91坐标尺寸是相对于刀具已经到达 的最后一 点的坐标。你将以刀具要移动的距离来编程。1 i乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第25页共72页非模态 的绝 对尺寸 和相 对尺寸，AC/IC当 G91 被激活时，AC 可以被用于在指定程序段中允许某根轴可以单独采 用绝对尺寸编程。当G90被激活时，IC可以被用于在指定程序段中允许某根轴 可以单独采用相对尺寸编程。备注：指令 G90、G91 一般应用于所有轴在后续的程序段中有效的编程情况。两 者均为模态指令。程序举例：刀具移动的通道在绝对坐标系中 是以工件的零点为参考点的。圆弧

40、插补中心点坐标 I 和 J 在绝对 坐标系中的每一个程序段中被指定，圆的 中心点坐标用相对尺寸编程，而不考虑 G90/ G91的状态。N10 G90 ;绝对尺寸编程N20 G0 X45 Y6 0 Z 2 ;到达起始点N30 G1 Z-5 F5 00 ;刀具进给N40 G2 X20 Y3 5 I=A C ( 45 ) J=A C(35 );圆弧中心点的绝对坐标3.1.3旋转轴绝对尺寸(DC ACP ACN编程程序格式参数说A=DC(_ ) B或A=ACP(_ _)或A=ACN(_ _)=DC(_ ) CB=ACP()B=ACN()=DC(_ )C= ACP()C= ACN(_ )A B C将要运

41、动的旋转 轴名称DC绝对尺寸,直接逼近终ACP绝对尺寸，顺时 针方向ACN绝对尺寸,逆时针方向点位置逼近终点位置逼近终点位置乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第26页共72页功能利用上述参数你可以定 义旋转轴按各种不同的方式逼 近指定位置。利用DC的绝对尺寸编程旋转轴在绝对坐标系中 以沿着最近的方向逼近程序指 定的位置。旋转轴运动通过的区 域不超过 180 。利用ACP的绝对尺寸编程旋转轴在绝对坐标系中以顺时针方向逼近程序所指定的位置。利用ACN的绝对尺寸编程旋转轴在绝对坐标系中以逆时针方向逼近程序所指定的位置。注：03 60 旋转范围必须在机床数据中指定(模态记忆)。G9

42、1 或 IC 必须在程序中指明，以使旋转轴在程序中以大于 360 的角度旋转。你可以在 前面的表达中看到更多的有关说明。注：旋转轴的正向旋转方向(顺时针或逆时针)可以在机床数据中设定。备注：你也可以用 DC、ACP、ACN将主轴例如：SPOS=DC ( 4 5)程序举例：在具有旋转工作台的机床上：刀具是静止的，刀具通过工作 台以顺时针方向旋转270加工一 个圆弧槽。N40 G0 C=DC(0);旋转工作台定位在00位置上N50 G1 Z-5 ;刀具进给N60C=ACP( 270);刀具切圆弧槽正向到指正位置。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第27页共72页3.1.4公制/

43、英制尺寸编程，G70/G71程序指令：G70/G71指令说明：G70英制尺寸G71公制尺寸功能依据产品图纸的尺寸，你可以对用英制和公制尺寸交替标注的工件进行 编程。说明你可以通过这个指令通知控制系统转换以下几何尺寸所需偏差的单 位系统，然后直接输入它们的几何尺寸。a.位置坐标 X、Y、Zb.中点坐标 I 1、J1、K1插补参数 I、J、K和圆编程的半径 CRa.螺纹导程b.运动编程TRANSc.极半径 RP所有其它参数如进给速率、刀具偏置或零点偏置的设置通过定义机床数据 的测量系统来完成。程序举例在默认设置为公制单位的情况下， 进行公英制转换。N10 ,;默认设置为公制单位N20 X90N30

44、 G 70 G1 X 2.7 5 Y3.22 F500 ;以英制单位的尺寸逼近程序指定位置，直到G71被激活之前 G70 一直有效。N40 X1. 18 Y3. 54N100 G 71 X20 Y 30 ;以公制单位的尺寸逼近程序指定位置。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第28页共72页3.1.5设置零点偏置，G5任G599编程格式调用指令：G54/G5 5/G 56/ G57或G505 G599注销指令：G53或G500或SUPA指令说明G54G57调用 14 个零点偏置G500注销，直到下一个 G54G599指令出现G53非模态注销，包括程序偏置SUPA非模态注销，包

45、括程序偏置和手轮偏置DRF,外部的零点偏置和预先设置的零点偏置功能零点偏置把根本坐标系的原点与所有轴的 工件原点联系起来。对于工件的不同装夹位置，零点偏置可以通 过一个 G指令指定一个程序零点以简化编程。说明设置偏置值在控制面板上，键入以下工作台的零点偏置 值。a.偏置坐标b.工作台的旋转角度c.需要的比例因子详细说明请看操作指南的有关内容。激活零点偏置在 NC程序中，零点偏置通过指令使机床坐标系转变为工件坐标系。在下一个 NC 程序段中，所有的位置参数及 刀具的移动是参考当前设置的工件原点。注：可以设置 4 个有效的零点偏置。例如， 在多个工件的加工操作中，可以设置 4 个工件装 夹位置。乾

46、亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第29页共72页附加可 设置 的零点 偏置，G505G599这些指令对于需要设置附加的零点偏置是非常有效的，这些指令使你可 以创立多达 100 个零点偏置，这是对 G54G57指令所设置的 4个零件偏置的一 个补充。注销零点偏置指令 G500可以注销所设置的零点偏置。指令 G53 或指令 SUPA常用于可 编程的程序段注销或零点偏置的注销。备注在程序开始的默认设置中，例如 G54或 G500可以在机床数据中被设置。程序举例在这个例子中：在一个工作台上装夹 3 个工件，通过G54G56设置零点偏置来加工该 工件。工件的加工程序为子程序 L4 7

47、。N10 G54,;调用第一个零点偏置N20 L4 7 ;运行程序，在这种情况下采用 子程序N30 G55,;调用第二个零点偏置N40 L47 ;运行子程序N50 G56,;调用第三个零点偏置N60 L47 ;运行子程序3.1.6选择工件平面，G1 G19程序调用格式G17或G18或G19指令说明171819功能在轮廓加工中，工作平面的指定也可以定义以下功能： a.刀具半径补偿平面G17工作平面X/Y进给方向 ZG18工作平面Z/X进给方向 YG19工作平面Y/Z进给方向 X注：可以用下面方法助记X Y Z XY Z乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第30页共72页b.根据

48、刀具类型、刀具长度在进给方向上进行补偿c.圆弧插补平面说明建议在程序的开始局部定义工作平面。为了使在加工过程中，刀具的长度和半径的正确控制成为可能。当刀具 补偿用 G41 和 G42定义时，工作平面必须被 指定。在标准的系统设置中，G17 X/Y平面 总是处于默认状态。倾斜面加工在用 ROT 指令旋转的坐标系中，你可以 使坐标轴跟倾斜面一致，这个工作平面也跟 着旋转。倾斜平面内的刀具长度补偿刀具长度补偿总的来说总是参考固定点、非旋转的工作平面。注：可以用 CUT2 D、CUT2DF 来选择补偿 平面。备注:该数控装置对于工作平面的空间定义提供了方便的坐标转换功能。程序举例通用接近方式定义工作平

49、面，调出刀具类型和刀具偏置，激活刀具补偿轨迹，运行加 工程序。关于铳削刀具加工的例子：N10 G17 T5 D8 ; G17调出工作平面，在这种情况下，T、D 刀具参数调出N20 G1 G41 X1 0 Y 30 Z-5 F5 00 ;半径 补偿在 X/ Y 平面N30 G2 X22.5 Y40 I5 0 J 40 ;圆弧插补和刀具半径 补偿在 X/Y平面3.1.7限制工作区域编程，G25/G26编程格式G25 X_ Y_ _ Z _ ;在同一 NC 程序段中编程G26 X_ Y_ _ Z _ ;在同一 NC 程序段中编程WALIMON WALI MOF指令说明G25 X_ Y_ _ Z _

50、;设定限制工作区域的最小值，值在狭义轴中设定。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第31页共72页G26 X_ Y_ _ Z _ ;设定限制工作区域的最大值，值在狭义轴中设定。WALIMON 激活工作区域限制WALIMOF;注销工作区域限制 值在根本坐标系中设定。功能这些指令允许你设置保护区域，以防刀具运动时超出工作区域边界。说明刀具的参考点定义当刀具长度补偿被激活时，刀具的顶点为参考点，否那么参考点是刀具装夹的 参考点。如果刀具的位置在指定的工作区 域之外或离开工作区域，程序将停止运 行。可编程的工作区域限制，G25/G2 6最大工作区域限制和最小工作区域 限制分别在每一根

51、机床轴上定义，这些值 在程序运行后立即生效并且在控制系统 重新启动和复位时不丧失。注：在根本坐标系中，各机床轴的工作区域可单独应用。即可以单独定义一根轴的工作区域激活/注销工作区域限制指令 WA_IM ON激活用指令 G25/G 26定义的所有轴的工作区域限制。注：指令 WALI MON 是缺省设置，因此只有当工作区域限制被注销后才需 要它编程。指令 WALIM ONF 用于注销所有轴的工作区域限制。轴设置的数据定义了有工作区域限制的轴的有效性。备注G25/G26也可用于用地址S表示的 主轴转速限制编程。在一台车床的工作区域中，一个保 护区域被定义。这个保护区域保护着一些 装置例如刀架、测量装

52、置等不被破坏。缺省设置：WAUMONN10 G2 5 X -80 Z 30 ;定义各独立坐 标轴的最小工作区域限制N20 G2 6 X 80 Z3 30 ;定义各独立坐 标轴的最大工作区域限制N100 WALIM OF ;注销工作区域限制程序举例乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第32页共72页N110 G1 X1 00 ;接近工作区域限制N120 G1 X0 ;继续加工N130 WALIMON;激活工作区域限制3.1.8返回参考点程序格式G74 X1=0 Y 1=0 Z1 =0 A1=0,独立的 NC 程序段编程指令说明G74返回参考点X1=0 Y1 =0,指定机床轴 X

53、1、Y1 ,返回参考点功能当机床接通电源时在增量位置测量系统中使用，所有轴的直线运动必 须首先返回它们的参考点。只有满足上述条件后，直线运动轴才能被编程。在 NC程序中，用指令 G74可以使机床运动轴接近参考点。说明直线运动轴返回参考点的速度在机床数据中予以设定，不需要编程指定。数控系统自动检测这些轴运动的方向。注：机床轴的地址X1、Y1、Z1 等等在程序中指定。对于用 G74指令返回参考点的轴的运动可以不用程序指定。注销运动用指令 TRAFOOF程序举例：当测量系统变化时，接近刀具运动的参考点，初始化工件零点。N10 G74 X 1=0 Y1 =0 Z1=0 C1 = 0 L F ;直线运动

54、轴和旋转运动轴接近参考 点N20 G54 ;零点偏置N30 G0 X_ Y_ _ Z _ ;快速运动编程3.2运动指令编程3.2.1概述运动指令编程在这一节中，所有的用于加工零件轮廓 的运动指令将逐一被介绍。你可以用这些指令编程加工直线和圆 弧。一条螺旋线可以通过这两个轮廓指令的 组合编程加工出来。在一个加工过程开始之前， 你需要将刀具定位在可以防止刀具或工件被 破坏的位置。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第33页共72页刀具起始点直线运动总是从上一次到达点的位置到程序中指定点的位置，这个定义 的位置 也是下次运行的起始位置。运动轴的数量根据系统配置的不同，在一个程序段中

55、最 多可以设置 8个运动轴。这些轴可以是路径轴、 同步运动轴、位置轴、主轴等等。注：在一个程序段中，一个轴的地址只能 出现一次。这些指令可以在直角坐标系或极坐标系中 编程。3.2.2用极坐标运动指令编程，G110 G111 G112 AR RP程序格式极坐标定义G110、G11 1 或 G112 X_ Y_ Z_ _G110、G11 1 或 G112 AP=_ R P=_利用极坐标进行运动编程G0 A P=_ R P=_G1 A P=_ R P=_G2 A P=_ R P=_G3 A P=_ R P=_命令及参数说明G110极坐标尺寸，参考上一点坐标的位置G111极坐标尺寸，在工件坐标系中的绝

56、对尺寸G112极坐标尺寸，参考上一次设定的有效极点AP=极角，角度取值范围为 0360。，角度参考垂直于工件平面的轴RP=极半径单位可以为 inc h或 mnj注：所有三个指令必须在程序段中单独编程。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第34页共72页功能当一个工件是以原点为中心点、角度和半 径的形式标注尺寸时，例如钻孔模式，这些极坐 标指令就可以让你直接用图纸上的坐标尺寸进 行编程。说明运动指令通过极坐标指定位置可以用运动指令 G0、G1、G2 和 G3进行运动编程。工件平面极坐标在用 G17G19 指令选择的工作平面 是有效的。圆柱坐标系垂直于工件平面的第三几何轴， 也可

57、以在笛 卡儿坐标系中被定义。这种定义方式使工件 的几何参数在圆柱坐 标系中编程成为可能。极点定义G110、G111、G112极点可以在笛卡儿坐标系或极坐标系中 定义。G指令 G110、G111、G112常用于为坐标尺寸的参考点提供一个唯一的定义方式，相对 尺寸与绝对尺寸AC/IC 对于用这些 G指令定 义的系统没有影响。注：如果没有极点被定义，激活的工件 坐标系的原点将被使用。极角AP取值范围是03600。对于绝对坐标输入方式，这个角度参考 工件平面的水平轴。例如用 G17 定义的工作 平面的 X 轴。角度旋转的正方向为逆时针方 向。当采用相对坐标输入时AP=IC ，上一 次编程的角度位置成为

58、这一次角度编程的参 考位置。直到新的极点定义或工作平面改变以 前，这个极坐标角度将一直被系统保存。乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第35页共72页极半径RP极半径极半径用公制或英制单位表示的绝对尺寸的绝对值来定义。直到新的极 半径输入以前，极半径RP 将一直被系统所保存。一般应用：在 NC程序中，你可以在极坐标系与笛卡儿坐标系之间来回转换。备注：在 NC程序中，你可以在极坐标系与笛卡儿坐标系之间来回转换。程序实例制作一个钻模：孔的位置在极坐 标系中定义。每一个孔用同样的加工时 序来加工：钻预孔、钻削至接近尺寸、扩孔等。这个加工时序以一个子程序的形式存储在系统中。N10 G

59、17 G5 4,定义工作平面 X/Y ,定义工件零点N20 G111 X 43 Y38定义极点N30 G0 RP=30 AP=18 Z5到达刀具起始点，圆柱坐标位置N40 L10调用子程序进行加工N50 G91 AP =72快速运动到下一点，极角是相对坐标尺寸，极半径为程序段 N30中极半径值，这个极半径值被系统所记忆，不需要重新定义N60 L10调用子程序进行加工N70 AP=IC ( 72)快速运动到下一点N80 L10调用子程序进行加工N90 AP=IC ( 72)快速运动到下一点N100 L1 0调用子程序进行加工N110 AP =IC ( 72)快速运动到下一点N120 L1 0调用

60、子程序进行加工N130 ,乾亿精英学习班一一西门子840D编程学习整理编排：曲凯第36页共72页3.2.3快速移动指令，G0程序格式G0 X_ Y_ Z_G0 A P= R P=参数说明X、Y、ZAP=RP=功能你可以用这个快速移动指令使刀具快速定位、工件的来回运动或者使刀具快速接近换刀点。注：这个指令的功能不能用于对工件的切削加工。说明用指令 G0 编程的刀具运动是尽可能以最高的 速度移动快速移动。在机床数据中，快速移动速 度对于每一根轴单独定义。如果几根轴同时进行快速移动，那么快速移 动的速度取决于在每根轴的移动路径中需要时间最 长的那根轴的移动速度。备注指令 G0 是一个模态指令。程序实例指令