《数控车削编程与加工技术》图文课件-第五章

第5章SIEMENS802S系统的编程与操作第5章SIEMENS802S系统的编程与操作教学要求：

1.学会使用SIEMENS802S系统编程指令等程序编制的基本知识和方法。

2.熟悉SIEMENS802S数控车床的系统控制面板、掌握此系统数控车床的基本操作方法。

3.能够独立编写车床加工程序。教学重点：

1.SIEMENS802S系统编程指令

2.数控车床的控制面板

3.数控车床的基本操作方法教学难点：

1.SIEMENS802S系统编程指令的应用

2.车床的基本操作

5.1SIEMENS802S系统的编程结构

1.程序名称为了识别程序和调用程序，每个程序均有一个程序名，例如：SKC527。在编制程序时可以按以下规则确定程序名：（1）开始的两个符号必须是字母。（2）其后的符号可以是字母、数字或下划线。（3）最多为8个字符。（4）不得使用分隔符。2.程序结构和内容

NC程序由若干个程序段组成，每一个程序段执行一个加工步骤。程序段由若干个程序字组成。最后一个程序段包含程序结束符M02或M30。3.程序字及地址符程序字是组成程序段的元素，由程序字构成控制器的指令，程序字由以下几部分组成:

（1）数值。数值是一个数字串，它可以带正负号和小数点，正号可以省略不写。（2）地址符。地址符一般是一个字母，也可以包含多个字母这时数值与字母之间可以用符号“＝”隔开，例如CR=5.23。4.程序段结构一个程序段中含有执行一个工序所需的全部数据。程序段由若干个程序字和段结束符“LF”组成。在程序编写过程中进行换行时或按输入键时可以自动产生段结束符。程序段中有很多指令时建议按如下顺序:N＿

G＿

X＿

Z＿F＿S＿T＿D＿

M＿5.2SIEMENS802S系统的编程指令5.2.1尺寸系统1.绝对指令和增量指令G90/G91

G90和G91指令分别对应着绝对位置数据输入和增量位置数据输入。其中G90表示坐标系中目标点的坐标尺寸，G91表示待运行的位移量。编程格式：G90

绝对尺寸输入

G91增量尺寸输入编程举例：N10G90G00X80Z100绝对值尺寸N20G01X85Z-3仍然是绝对值尺寸…N80G91G00X40Z20转换为增量值尺寸N90G01X-12Z17仍然是增量值尺寸2.公制尺寸／英制尺寸指令G71/G70工件图纸所标注的尺寸可能与系统设定的尺寸不一样（英制或公制），但这些尺寸可以直接输入到程序中，系统会完成公、英制尺寸的转换工作。编程格式：G70英制尺寸

G7l公制尺寸编程举例：N10G70X10Z30英制尺寸N20X40Z50G70继续生效N80G71X19Z25转换为公制尺寸…3.半径/直径数据尺寸指令G22/G23

编程格式：G22半径数据尺寸

G23直径数据尺寸

4.可编程的零点偏置指令G158

如果工件在不同的位置有重复出现的形状或结构，或者选用了一个新的参考点，在这种情况下就需要使用可编程零点偏置，由此就产生一个当前工件坐标系，新输入的尺寸均是在该坐标系中的数据尺寸。可以在所有坐标轴中进行零点偏移。G158要求一个独立的程序段。编程格式：G158X＿Z＿表示可编程的零点偏置

G158取消可编程的零点偏置5.工件装夹---可设定的零点偏置指令G54～G57/G500/G53

可设定的零点偏置给出工件零点在机床坐标系中的位置（工件零点以机床零点为基准偏移）。当工件装夹到机床上后求出偏移量，并通过操作面板输入到规定的数据区。程序可以通过选择相应的G功能G54～G59激活此值。编程格式：G54第一可设定零点偏置

G55第二可设定零点偏置

G56第三可设定零点偏置

G57第四可设定零点偏置

G500取消可设定零点偏置—模态有效

G53取消可设定零点偏置—程序段方式有效，可编程的零点偏置也取消

6.程序指定进给率指令G94/G95

编程格式：G94F＿

直线进给率，mm/minG95F＿

旋转进给率，mm/r1.主轴转速极限指令G25/G26编程格式：

G25S＿

设定主轴转速下限

G26S＿

设定主轴转速上限编程说明：

G25/G26指令要求一个独立的程序段，原先编程的转速保持存储状态。主轴转速的最高极限值在机床说明书中设定。2.主轴定位指令SPOS

该指令运行的前提条件是主轴必须设计成可以进行位置控制的状态下。编程格式：

SPOS＝＿绝对位置：0°～360°5.2.2主轴运动3.恒定切削速度指令G96/G97

该指令运行的前提条件是主轴为受控主轴。G96为模态有效，直到被G功能组中一个其他G指令(G94，G95，G97)替代为止。编程格式：G96S＿

LIMS=＿

F＿

编程说明：恒定切削生效，S为切削速度，m/min；LIMS为主轴转速上限，r/min；F为旋转进给率，mm/r。编程格式：G97

编程说明：取消恒定切削。取消恒定切削速度后，如果没有写入新的地址S，则主轴按此之前最后编程的主轴转速S旋转。5.2.3坐标轴运动1.准确定位/连续路径加工指令G09/G60/G64编程格式：G60准确定位，模态有效

G64连续路径加工

G09准确定位，单程序段有效

G601精准确定位窗口

G602粗准确定位窗口编程说明：指令G09仅对自身程序段有效，而G60准确定位一直有效，直到被G64取代为止。（1）G601精准确定位窗口。当所有的坐标轴都到达“精准确定位窗口”(机床数据中设定值)后，开始进行程序段转换。（2）G602粗准确定位窗口。当所有的坐标轴都到达“粗准确定位窗口”(机床数据中设定值)后，开始进行程序段转换。2.返回固定点指令G75

用G75指令可以返回到机床中某个固定点，比如换刀点。固定点的位置固定地存储在机床数据中，它不会产生偏移。G75需要一独立程序段。编程格式：G75X＿Z＿3.回参考点指令G74

用G74指令实现NC程序中回参考点功能，每个轴的方向和速度存储在机床数据中。G74需要一独立程序段。编程格式：G74X＿Z＿4.暂停指令G04G04程序段(含地址F或S)只对自身程序段有效，并暂停所给定的时间。编程格式：G04F＿

暂停时间，秒

G04S＿

暂停主轴转数5.快速线性移动指令G00G00用于快速定位刀具，移动时不对工件加工。可以在几个轴上同时执行快速移动，由此产生线性轨迹。用G00快速移动时，在地址F下编程的进给率无效。G00一直有效，直到被同组中其他的指令(G01，G02，G03，…)取代为止。编程格式：G00X＿Z＿程序段中X__Z__是G00移动的终点坐标。6.直线插补指令G01G01指令使刀具以直线从起始点移动到目标位置，按地址F下编程的进给速度运行。所有的坐标轴可以同时运行。G01一直有效，直到被同组中其他的指令(G00，G02，G03，…)取代为止。编程格式：G01X＿Z＿F＿程序段中X__Z__是G01移动的终点坐标。7.圆弧插补指令G02/G03/G05刀具沿圆弧轨迹从起始点移动到终点，方向由G指令确定。

G02表示顺时针方向，G03表示逆时针方向。顺圆、逆圆的判别：观察者应面对第三轴的正方向来判断。编程格式：

G02/G03X＿

Z＿

I＿K＿圆弧终点和圆心坐标

G02/G03X＿

Z＿CR＝＿圆弧终点和圆弧半径

G02/G03I＿

K＿AR＝＿

圆心坐标和圆心角

G02/G03X＿Z＿AR＝__圆弧终点和圆心角

G05X＿Z＿IX=__KZ=__通过中间点

G02/G03是模态指令，一直有效，直到被同组中的其他指令(G00，G01，G05，G33)取代为止。如图所示，已知圆心坐标和终点坐标，试编写圆弧的加工程序。N05G22X40Z30用于N10的圆弧起始点N10G03X40Z50I-7K10F0.1终点和圆心如图所示，已知终点坐标和半径尺寸。试编写圆弧的加工程序。N05G22X40Z30用于N10的圆弧起始点N10G02X40Z50CR=12F0.1终点和半径如图所示，已知终点坐标和张角，试编写圆弧的加工程序。

N05G22X40Z30用于N10的圆弧起始点N10G02X40Z50AR=105F0.1终点和张角如图所示，已知圆心坐标和张角尺寸，试编写圆弧的加工程序。N05G22X40Z30用于N10的圆弧起始点N10G02I-7K10AR=105F0.1圆心和张角如图所示，已知终点和中间点的圆弧插补，试编写圆弧的加工程序。

N05G22X40Z30用于N10的圆弧起始点N10G05X40Z50IX=45KZ=40F0.1终点和中间点8.倒角和倒圆指令编程格式：

CHF＝__插入倒角，数值为倒角长度编程说明：用倒角CHF＝＿指令可以在直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一直线并倒去棱角。编程格式：

RND＝__插入倒圆，数值为倒圆半径

编程说明：

用倒圆RND=＿指令可以在直线轮廓之间、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。9.恒螺距螺纹切削指令G33

G33模态指令，主轴旋转方向M03为右旋，M04为左旋。编程格式：

G33Z＿K＿SF=＿

圆柱螺纹

G33Z＿X＿K＿

SF=＿

锥螺纹（锥角小于45°）

G33Z＿X＿I＿SF=＿

锥螺纹（锥角大于45°）

G33X＿I＿

SF=＿

端面螺纹编程说明：螺纹长度中要考虑导入空刀量和退出空刀量。加工单线螺纹时，主轴起始点偏移SF=0可不写。加工双线螺纹时，另一条线的SF=180。多段连续螺纹之间的过渡可以通过G64——连续路径方式自动实现。在螺纹加工期间，主轴修调开关必须保持不变，进给修调开关无效。5.2.4刀具和刀具补偿1.刀具T

刀具T指令可以选择更换刀具。编程格式：

T＿

2.刀具补偿号D

一个刀具可以匹配从1～9几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。如果没有编写D指令，则D1自动生效。系统中最多可以同时存储30个刀具补偿数据组。编程格式：D＿

刀具补偿号：1～9D0补偿值无效编程说明：刀具调用后，刀具长度补偿立即生效。3.刀具半径补偿和取消指令G41/G42/G40编程格式：G41X__Z__刀补在工件轮廓左边有效

G42X__Z__刀补在工件轮廓右边有效

G40X__Z__取消刀尖半径补偿编程说明：只有在线性插补(G00，G01)时才可以进行G41/G42的选择。4.拐角特性指令G450/G451

在G41/G42有效的情况下，一段轮廓到另一段轮廓以不连续的拐角过渡时可以通过G450和G451功能调节拐角特性。编程格式：G450圆弧过渡

G451

交点

例：零件加工图如图所示，试编写零件加工的程序。

SKC01.MPFN05G00X80Z100T1D1刀具1，补偿号D1N10G22F0.1S500M03半径尺寸编程，工艺参数的设置N20X0Z6N30G01G42G451X0Z0开始补偿运行N40G91X20CHF=7.07倒角N50Z-20N60X10Z-30N70Z-8N80G03X20Z-20CR=20N90G01Z-20N95X5N100Z-25N110G40G90GO0X80Z100M05结束补偿运行N120M025.3SIEMENS802S系统的子程序子程序程序名：可与主程序程序名的选取方法一样，例如SKC7，也可使用地址字L＿，其后的值可以有7位(只能为整数)。子程序结束：M02、M17、RET指令均可。编程说明：在一个主程序或子程序中可以直接用程序名调用子程序。子程序调用要占用一个独立的程序段。编程举例：N10L015调用子程序L015N20SKC7调用子程序SKC7程序重复调用次数:P＿其后的数值为重复次数，最大次数可以为9999(P1～P9999)。编程举例：N10L785P3调用子程序L785，运行3次5.4固定循环

5.4.1毛坯切削循环指令LCYC95毛坯切削循环LCYC95指令参数说明:(1)R105。加工方式参数。R105不同数值的加工情况见表5-2。(2)R106。精加工余量(半径值)。如果没有编程精加工余量，则一直进行粗加工，直至形成最终零件轮廓。(3)R108。粗加工最大可能的切削深度。(4)R109。粗加工时的进刀角度。(5)R110。粗加工时的退刀量。(6)R111。粗加工进给量。(7)R112。精加工进给量。毛坯切削循环LCYC95的加工过程如图所示。表5-2参数R105加工方式数值纵向／横向外部／内部加工方式1纵向外部粗加工2横向外部粗加工3纵向内部粗加工4横向内部粗加工5纵向外部精加工6横向外部精加工7纵向内部精加工8横向内部精加工9纵向外部综合加工10横向外部综合加工11纵向内部综合加工12横向内部综合加工5.4.2螺纹切削循环指令LCYC97螺纹切削循环LCYC97指令参数说明:(1)R100螺纹起始点直径。(2)R101纵向螺纹起始点(绝对值)。(3)R102螺纹终点直径。(4)R103纵向螺纹终点(绝对值)。(5)R104导程。为坐标轴平行方向的数值，无符号。(6)R105加工方式。R105=1时为外螺纹；R105=2时为内螺纹。(7)R106精加工余量(单边值)。(8)R109导入空刀量，无符号(9)R110退出空刀量，无符号。(10)R111螺纹深度。(11)R112主轴起始点偏移。如果没有说明主轴起始点的偏移量，则第一条螺纹线自动地从0°位置开始加工。(12)R113粗切削次数。(13)R114螺纹头数。螺纹切削循环LCYC95指令加工参数如图所示。例：切削螺纹M40×2，外圆、沟槽和倒角已加工好，如图所示。SKC2.MPFN10G00X80Z100N20T2D1M03S400N30R100=39.8R101=0R102=39.8R103=35R104=2R105=1R106=0.1R109=4R110=2R111=1.24R112=0R113=4R114=1LCYC97N40G00X80Z100N50M025.4.3切槽循环指令

LCYC93切削循环LCYC93指令参数说明(1)R100X轴方向切槽起始点直径(绝对值)。(2)R101Z轴方向切槽起始点(绝对值)。(3)R105加工类型。R105不同数值的加工情况见表5-5。(4)R106精加工余量(半径值)，无符号。(5)R107刀具宽度，无符号。(6)R108每次切入深度。可把切槽加工分成许多个切深进给，在每次切深后刀具上提1mm，以便断屑。(7)R114槽底宽度(不考虑倒角)，无符号。(8)R115切槽的深度(半径值)，无符号。(9)R116槽侧面的斜度，R116=0时，为矩形槽。(10)R117槽口倒角。(11)R118槽底倒角。(12)R119槽底停留时间。表5-5R105不同数值的加工情况数值纵向／横向外部／内部起始点位置1纵向外部左边2横向外部左边3纵向内部左边4横向内部左边5纵向外部右边6横向外部右边7纵向内部右边8横向内部右边例：如图所示，从起始点(60，35)起加工深度为30mm，槽底宽度为25mm的梯形槽。槽底倒角的长度为2mm，精加工余量0.1mm，刀具宽度为5mm。SKC3.MPFN10G00X80Z100F0.08N20T2

D1M03S300N30R100=70R101=60R105=5R106=0.1R107=5R108=4R114=25R115=30R116=20R117=0R118=2R119=1LCYC93N40G00X80Z100N50M025.5SIEMENS802S系统数控车床的操作面板（详见课本）5.5.1数控系统控制面板1.系统控制面板各功能键的作用2.数控系统面板的主要作用（1）对系统各功能进行调整，调试机床系统。（2）对零件程序进行编辑。（3）选择需要运行的零件加工程序。（4）控制和观察程序的运行。5.5.2数控机床控制面板1.机床控制面板各功能键的作用2.机床控制面板各旋钮的作用5.6SIEMENS802S系统数控车床的基本操作（详见课本）数控车床的基本操作主要包括开机、回参考点、手动方式、增量方式、自动方式、MDA运行方式以及数控车床的对刀操作等。5.7SIEMENS802S系统的编程实例

例：用SIEMENS

802S系统编写第4章图4-4４所示零件的加工程序，要求编程零点设置在零件右端面的中心点上。①夹零件毛坯，伸出卡盘长度76mm。②粗、精加工零件外形轮廓至尺寸要求。③切断零件。④回换刀点，程序结束。SKC4．MPFN20G90G95G00X80Z100换刀点，端面车刀N30T1D1M03S500调用1号车刀，主轴正转n=500r/min_CNAME=“L01”R105=1R106=0.25R108=1.5设置坯料切削循环参数

R109=7R110=2R111=0.3R112=0.08N40LCYC95调用坯料切削循环粗加工N45G00X80Z100M05M09N50M00程序暂停N55T3

D1M03S1000M08外圆精车刀N60R105=5设置坯料切削循环参数N65LCYC95调用坯料切削循环精加工N70G00X80Z100M05M09N75M00程序暂停N80T4

D1M03S350切断刀(宽4mm)N85G00X45Z-60M08N90G01X0F0.1N92Z2N95G00X80Z100M05M09N100M02程序结束L01．SPF子程序N05G01X20Z0N10G01X24Z-2N15G01Z-20N20G01X25N25G01X30Z-35N35G01Z-40N40G03X42Z-46CR=6N45G01Z-61N50G01X45N55RET子程序结束例：综合型零件加工，如图所示。零件参考程序。SKC8.MPFN006G90G95G00X100Z100刀架回换刀点N008T1D1S500M03调用1号粗车刀N010G00X80.5N012Z2N014G01Z-220F0.3粗车外圆柱面Φ80.5N016X86N018G00Z2N020X75.5N022G01Z-130粗车外圆柱面Φ75.5N024X77N026G00Z2N028X70.5N030G01Z-130粗车外圆柱面Φ70.5N032X72

N034G00Z2N036X65.5N038G01Z-130粗车外圆柱面Φ65.5N040X67N042G00Z2N044X62.5N046G01Z-130粗车外圆柱面Φ62.5N048X64N050G00Z2N052X57.5N054G01Z-60N056X62.5Z-120粗车外圆锥面N058G00Z2N060X52.5N062G01Z-60N064X62.5Z-120粗车外圆锥面N066G00Z2N068X48.5N070G01Z-60N072X62.5Z-120粗车外圆锥面N074G00X100Z100M05快速退刀到换刀点，主轴停转N076M00程序暂停N078T2D1M03S800调用2号精车刀N080G00X93.48Z-150