數(shù)控系統(tǒng)編程指令詳解

1、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)編程指令詳解第一章 編程語言1.1 準(zhǔn)備功能（G指令）一般用NC語言對(duì)單個(gè)操作步驟進(jìn)行實(shí)際編程，只能代表一個(gè)NC程序中工作的一部分。實(shí)際指令編程之前，應(yīng)先對(duì)操作步驟進(jìn)行計(jì)劃和準(zhǔn)備，對(duì)NC程序的結(jié)構(gòu)和組織考慮的越周詳，所產(chǎn)生的復(fù)雜程序就會(huì)越清晰、準(zhǔn)確，而且生成的速度就會(huì)越快，越簡便。通常按如下編程步驟進(jìn)行：根據(jù)圖紙要求、指定加工方案；測量每一把刀具的長度及半徑；確定工件零點(diǎn)坐標(biāo)系的位置；計(jì)算出每把刀具的切削用量；編制加工零件程序；根據(jù)程序圖形模擬，查看刀具運(yùn)行軌跡；空運(yùn)行，查看刀具運(yùn)行軌跡；試切削、檢驗(yàn)、優(yōu)化加工程序。每一個(gè)程序都有一個(gè)不同的名稱叫程序名，編程時(shí)可以任意選擇

2、名稱。在編輯程序時(shí)首先要建立一個(gè)新程序名，然后才能編制加工程序。建立新程序名時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：前一個(gè)符號(hào)必須是字母；其余符號(hào)可以是字母、數(shù)字幾及下劃線；程序名最多有24個(gè)字符；字符間不允許有分隔符。SIEMENS 802D數(shù)控系統(tǒng)常用G代碼：1.2.1 G00快速定位指令格式：G00 Xxx Yxx ZxxXxx Yxx Zxx 直角坐標(biāo)系中的終點(diǎn)坐標(biāo)；編程示例（圖11）Y （200，200）0X圖11N10 G00 G90 X0 Y0N20 G00 X200 Y200G00 指令的運(yùn)動(dòng)速度為機(jī)床的快速定位速度（機(jī)床允許的最大運(yùn)動(dòng)速度）G00的速度由機(jī)床參數(shù)設(shè)定。G00快速移動(dòng)功能不能用于工件

3、切削加工，只能用于空行程進(jìn)給，一般用于接近起始位置或換刀點(diǎn)、退刀等。1.2.2 G01 直線插補(bǔ)指令格式：G01 Xxx Yxx Zxx FxxXxx Yxx Zxx 直角坐標(biāo)系中的終點(diǎn)坐標(biāo)；Fxx 進(jìn)給率 單位 mm/min。編程示例（圖12）Y（150，200）0 X圖12N10 G00 G90 X0 Y0N20 G01 X150 Y200 F300G01指令規(guī)定的進(jìn)給速度可以由面板上的進(jìn)給倍率開關(guān)進(jìn)行修調(diào)，此功能一般用于工件切削，切削的進(jìn)給速度由F值指定。1.1.3 G02/G03 圓弧插補(bǔ)指令格式：G02/G03 Xxx Yxx Zxx Ixx Jxx KxxG02/G03 Xxx Y

4、xx Zxx CR = xxYX ZG02 G02 G02 G03 G03 G030X 0 Z 0 Y圖12說明：G02 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)；G03 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)；Xxx Yxx Zxx 直角坐標(biāo)系中的終點(diǎn)坐標(biāo)；CR = xx 圓弧半徑；Ixx 指圓弧的起點(diǎn)至圓弧的圓心在X軸上的投影矢量。當(dāng)圓弧的起點(diǎn)在圓弧的圓心左側(cè)時(shí)，I值為正，反之I值為負(fù)。Jxx 指圓弧的起點(diǎn)至圓弧的圓心在Y軸上的投影矢量。當(dāng)圓弧的起點(diǎn)在圓弧的圓心下側(cè)時(shí)，J值為正，反之J值為負(fù)。Kxx 指圓弧的起點(diǎn)至圓弧的圓心在Z軸上的投影矢量。當(dāng)圓弧的起點(diǎn)在圓弧的圓心下側(cè)時(shí)，K值為正，反之K值為負(fù)。注：編制整圓時(shí)用G02/G03 Xxx

5、Yxx Zxx Ixx Jxx Kxx這種編程格式。G02/G03 Xxx Yxx Zxx CR = xx 格式用于圓弧程序的編制；當(dāng)圓弧角小于或等于180º時(shí)，CR值取正；弧角大于180º時(shí)，CR值取負(fù)。1.1.4 G04暫停時(shí)間（1）指令格式：G04 Fxx或 G04 Sxx（2）說明： Fxx 以秒為單位的時(shí)間； Sxx 以主軸旋轉(zhuǎn)次數(shù)來確定暫停的時(shí)間；1.1.5 G17、G18、G19平面選擇 說明：（圖13） Y G17 G19 0 X G18 Z圖13G17 XY 平面，以Z軸為進(jìn)刀方向；G18 ZX 平面，以Y軸為進(jìn)刀方向；G19 YZ 平面，以X軸為進(jìn)刀方向

6、；1.1.6 G40、G41、G42 刀具半徑補(bǔ)償功能（1）指令格式：G00（G01）G41（G42）Xxx Yxx Zxx Txx Dxx（2）說明： Xxx Yxx Zxx 直角坐標(biāo)系中的終點(diǎn)坐標(biāo)； Txx 執(zhí)行的刀號(hào)； Dxx 刀沿號(hào)（同一把刀可以設(shè)9個(gè)刀沿即D1、D2D9）G41 刀具半徑左側(cè)補(bǔ)償；G42 刀具半徑右側(cè)補(bǔ)償；G40 取消刀具半徑補(bǔ)償，取消G41、G42半徑補(bǔ)償功能的。在加工工作平面內(nèi)，沿刀具切削方向看，若刀具在加工軌跡的左側(cè)，則為刀具的左側(cè)補(bǔ)償G41；若刀具在加工軌跡的右側(cè)，則為刀具的右側(cè)補(bǔ)償G42；（14） G41 G42 G41 G42 G41 G42 G41 G4

7、2圖14注：刀具半徑補(bǔ)償只能跟隨在G00和G01后面進(jìn)行，不可以直接跟隨在圓弧插補(bǔ)G02或G03后面。1.1.7 G54、G55、G56、G57、G58、G59工件坐標(biāo)系為了方便程序編制，并使得程序中的尺寸與加工零件圖紙上的尺寸盡可能保持一致，在數(shù)控系統(tǒng)中具備了工件坐標(biāo)系設(shè)置。SIEMENS 802D系統(tǒng)可設(shè)定6個(gè)工作坐標(biāo)系，根據(jù)程序指令可任選一個(gè)作為工件零點(diǎn)坐標(biāo)系，可以作為基準(zhǔn)對(duì)工件進(jìn)行加工程序的編制。 Y 150 G55 工件2 G54 100 工件1 0 100 200 X Z圖15在NC程序中，通過執(zhí)行G54 G59命令，可以將零點(diǎn)由機(jī)床坐標(biāo)系偏移到工件坐標(biāo)系，在下一個(gè)程序段運(yùn)行時(shí)，所

8、有位置參數(shù)及刀具運(yùn)動(dòng)均參照當(dāng)前設(shè)定的工件零點(diǎn)，可以單個(gè)使用，也可以多個(gè)使用。如圖14所示，工件1的XY零點(diǎn)為X 100 Y 100，此值輸入到G54工件零點(diǎn)偏置中。工件1的XY零點(diǎn)為X 200 Y 100，此值輸入到G55工件零點(diǎn)偏置中。1.1.8 G90/G91 絕對(duì)/增量尺寸（1） 指令格式：G90 Xxx Yxx ZxxG91 Xxx Yxx Zxx（2） 說明：X、Y、Z表示三根坐標(biāo)軸；（3） 編程實(shí)例：如圖 （16）Y250 200 150100 0 50 100 150 200 350 圖16絕對(duì)方式G90下： G90 G54 G00 X0 Y0； X50 Y100； X150 Y

9、200； X200 Y150； X350 Y250；增量方式G91下： G90 G54 G00 X0 Y0； G91 G00 X50 Y100； X100 Y100； X50 Y-50； X150 Y100； CHF/CHR 倒斜角功能（1）指令格式：G01 Xxx Yxx CHF=xx FxxG01 Xxx Yxx CHR=xx Fxx（2）說明：CHF=xx 與CHR=xx 后面的數(shù)值表示倒角長度，此功能用于直線輪廓之間、圓弧輪廓之間以及直線輪廓和圓弧輪廓之間插入倒角。（3） 編程示例：（圖16）Y a b 400 N10 N20 200 0 400 500圖16N10 G01 X400

10、Y400 CHF=a F1000；N20 X500 Y200；或N10 G01 X400 Y400 CHR=b F1000；N20 X500 Y200； RND 倒圓角功能（1） 指令格式：G01 Xxx Yxx RND=xx Fxx；（2） 說明：RND=xx后面的數(shù)值表示倒圓角的半徑，此功能同CHF倒斜線功能一樣，都用于直線輪廓之間、圓弧輪廓之間以及直線輪廓圓弧輪廓插入圓弧進(jìn)行過渡。（3） 編程示例（圖17） Y R100 60 50 N10 RND=10 0 150 250 X圖17 N10 G01 X150 Y50 RND=10 F100； N20 G03 X250 Y60 CR100

11、；1.2 輔助功能（M功能） 輔助功能的作用是用來控制機(jī)床上那些不受數(shù)字控制的開關(guān)動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)的指令，由于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床除了控制刀具運(yùn)動(dòng)軌跡外，還有其他輔助動(dòng)作需要控制。如：自動(dòng)換刀、主軸的正反轉(zhuǎn)、停止，冷卻泵的開啟、停止。在數(shù)控機(jī)床上將這些控制機(jī)床上電磁元件開/關(guān)動(dòng)作的機(jī)能稱為輔助機(jī)能。一般用地址M后綴若干位數(shù)字來表示并稱為M代碼指令。 由于每一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式不同，輔助動(dòng)作的控制要求各以異，因此除了少數(shù)M代碼由各CNC生產(chǎn)廠家按國際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定外，其余都由生產(chǎn)廠家自定義，用戶不可隨意改變。 ISO標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定的M代碼如下： M00 程序無條件停止 M01 程序選擇停止 M02 程序結(jié)束 M

12、03 主軸正轉(zhuǎn)（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)） M04 主軸反轉(zhuǎn)（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)） M05 主軸停止 M06 自動(dòng)換刀 M08 冷卻開 M09 冷卻關(guān) M10 夾緊 M11 松開 M30 主程序結(jié)束編程實(shí)例： 例1 Y R25 100刀具T1 Ø1600 150 X圖17要求：用40立銑刀精銑160外圓，銑深10mm。編程思路與目的 了解并掌握程序的基本結(jié)構(gòu)、組成，基本G指令、M代碼，圓弧（非整圓）銑削編程，刀具長度、半徑補(bǔ)償應(yīng)用。工藝分析 該輪廓主要由整圓組成，使用40立銑刀，刀號(hào)T1，進(jìn)行精加工，可編制子程序?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)用，主軸轉(zhuǎn)速為n=500 r/min，進(jìn)給速度為f=200 mm/min。N10 T

13、1；N20 M6；N30 G00 G90 G54 G17 X0 Y0 Z100；N40 X300 Y100；N50 Z50 ；N60 S500 M03；N70 G01 Z-10 F200；N80 G42 X230 D1；N90 G03 X230 Y100 I-80 J0；N100 G40 G01 X300；N110 G00 Z100；N120 M30；例2（圖18）要求：銑削外形輪廓、鉆孔、擴(kuò)孔編程思路：將G54坐標(biāo)建在座標(biāo)原點(diǎn)；用40（T1）鉆頭鉆孔、用40（T2）立銑刀從工件零點(diǎn)順時(shí)針精銑外形并擴(kuò)孔至尺寸，銑深10mm。T1M06； G00 G90 G54 G17 X0 Y0 Z100；S200 M03；X250 Y250；Z20；G01 Z-15 F100；G00 Z100；M05；T2 M06 D1；G00X-30 Y-20；Z20；G01 Z-10 F2