數控編程實例一本通

本書為工廠內部培訓資料，頁面為A4大小，正文76頁，市面上沒有出售，如有需要請聯系我QQ：574164352旺旺：zhizunzhangdalong淘寶：://item.taobao/item.htm?id=12955859345說明SINUMERIK840D是西門子數控產品的突出代表。于20世紀90年代推出。它保持西門子前兩代系統(tǒng)SINUMERIK880和840C的三CPU結構：人機通信CPU（MMC-CPU）、數字控制CPU（NC-CPU）和可編程邏輯控制器CPU（PLC-CPU）。三部分在功能上既相互分工，又互為支持。它在復雜的系統(tǒng)平臺上，通過系統(tǒng)設定而適于各種控制技術。SINUMERIK840D數控系統(tǒng)適用于幾乎所有的應用，可實現靈活組網，發(fā)揮機床及生產線最大效力，高度開放的HMI和NCK能滿足不同客戶的個性化需求，無論是各種用戶定制畫面，還是專有技術、特殊工藝均能輕松與系統(tǒng)無縫連接。利用完善的SINUMERIKMDynamics（3軸/5軸）銑削工藝包、優(yōu)異的同步功能，80位浮點數納米（NANOFP）計算精度、空間補償系統(tǒng)（VCS）等創(chuàng)新技術的應用使機床性能更勝一籌，實現最佳的加工質量?？梢哉f西門子系統(tǒng)在中國得到了廣泛的運用，尤其SINUMERIK840D數控系統(tǒng)以高端的性能而贏得使用者的好評本筆記以PAMA機床為例，通過整理篩選以往的實際加工零件，筆者終于完成了本書的制作，本書總結的例題皆為實際加工案例，不同于學校的教科書，只要用心學習，不出多日讀者自己便可熟練的編程本筆記適合初學者使用，每個程序后面都有詳細的指令用法及含義解釋，為筆者多年的經驗總結。由于筆者水平有限，書中難免有不足之處，歡迎讀者批評指出。祝讀者早日掌握編程技術，步步高升。編者2011年8月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章基礎知識 11.1西門子840D系統(tǒng)程序命名規(guī)則 11.2快速定位指令G00（模態(tài)指令） 11.3直線插補指令G01（模態(tài)指令） 21.4圓弧插補G02/G03（模態(tài)指令） 21.5暫停指令G04（模態(tài)指令） 41.6準確停止G09（非模態(tài)指令）、G60（非模態(tài)指令） 41.7G17、G18、G19加工平面選擇（模態(tài)指令） 41.8G40、G41、G42刀具半徑補償（模態(tài)指令） 51.9G53、G153、SUPA（非模態(tài)指令）G500（模態(tài)指令） 51.10G54～G57、G505～G599工件坐標系（模態(tài)指令） 61.11G64/G641連續(xù)路徑加工（模態(tài)指令） 71.12G70/G71/G700/G710英制/公制（模態(tài)指令） 71.13G90/G91絕對/增量尺寸（模態(tài)指令） 71.14G94/G95進給單位（模態(tài)指令） 81.15G110、G111、G112極坐標（非模態(tài)指令） 81.16FRAME框架指令(非模態(tài)指令)： 91.17輔助功能和部分指令 111.18算術參數與程序跳轉 121.19子程序 141.20程序段重復 15第二章測量與賦值 182.1測量循環(huán)概要 182.2供給參數 192.3結果參數 222.4參數的賦值 25第三章標準循環(huán) 283.1鉆孔循環(huán)CYCLE81 283.2鉆孔循環(huán)CYCLE82 283.3鉆深孔循環(huán)CYCLE83 293.4剛性攻絲螺紋循環(huán)CYCLE84 293.5柔性攻絲螺紋循環(huán)CYCLE840 303.6精鏜孔循環(huán)CYCLE86 303.7射線性排列孔的鉆孔循環(huán)HOLSE1 313.8圓周排列孔的鉆孔循環(huán)HOLES2 31第四章編程實例 324.1平面鉆孔實例 324.2橢圓加工實例 354.3圓柱表面加工 374.4銑圓弧面加工 394.5鉆孔攻絲實例 414.6鏜孔實例 434.7背銑實例 444.8深孔加工實例 464.9坐標系旋轉加工 484.10成排孔加工 504.11倒角編程實例 524.12倒圓角編程實例 544.13鏡像編程實例 554.14凸輪加工實例 574.15腔體加工實例 584.16綜合加工實例（一） 594.17綜合加工實例（二） 614.18綜合加工實例（三） 634.19綜合加工實例（四） 654.20綜合加工實例（五） 67附錄 69西門子840d出口版本 69（以下內容為本書節(jié)選部分，排版與原書有點出入）第一章基礎知識1.1西門子840D系統(tǒng)程序命名規(guī)則a、前一個符號必須是字母或數字（或一個字符有下劃線）

b、其余符號可以是字母、數字及下劃線

c、程序名最多有24個字符

d、字符間不允許使用分隔符

常見程序段格式

N…G…X…Y…Z…F…S…D…T…M…

說明

N…程序段號

G…準備功能

X…Y…Z…坐標終點

F…進給速度

S…主軸轉速

D…刀沿號

T…刀具號

M…輔助功能1.2快速定位指令G00（模態(tài)指令）格式G0X…Y…Z…

G0AP=…RP=…

解釋XYZ直角坐標的終點AP=極坐標的終點，這里指極角

RP=極坐標的終點，這里指極半徑

指令用途快速運行進行刀具的快速定位，工件的繞行或者返回換刀位置。但G00不能用于工件加工！用G00來編程的刀具運行將以可能的最快速度運行（快速運行）。在每個機床數據中，每個軸的快速運行速度都是單獨定義的。如果同時在多個軸上執(zhí)行快速運行，那么快速運行速度由對軌跡運行所需時間最長的軸來決定。編程實例N10G0X30Y30；快速定位到圓心點N20L1；加工孔N30G0X-50Y30；加工完快速退回N40M30；程序結束1.3直線插補指令G01（模態(tài)指令）格式G1X…Y…Z…F…

G1AP=…RP=…F…

解釋XYZ直角坐標的終點

AP=極坐標的終點，這里指極角

RP=極坐標的終點，這里指極半徑

F進給率單位為毫米/分鐘

指令用途刀具作兩點間的直線運動加工時使用該指令，G01表示刀具從當前位置開始以給定的切削速度F，沿直線移動指令給出的目標位置。G01、F指令均為模態(tài)指令，有繼承性，即如果上一段程序為G01，則本程序可以省略不寫。X、Y、Z為終點坐標值也同樣具有繼承性，即如果本程序段的X（或Y或Z）的坐標值與上一程序段的X（或Y或Z）坐標值相同，則本程序段可以不寫X（或Y或Z）坐標。切削加工時，一般要求進給速度恒定，因此，在一個穩(wěn)定的切削加工工程中，往往只在程序開頭的某個插補（直線插補或圓弧插補）程序段寫出F值。編程實例N10G0X14Y14；快速定位N20G1Z-2；z切深2mmN30X30Y30；直線插補N40G0Z6；Z快速退回N50M30；程序結束1.4圓弧插補G02/G03（模態(tài)指令）格式G2/G3X…Y…Z…I…J…K…

G2/G3AP=…RP=…

G2/G3X…Y…Z…CR=…

G2/G3AR=…I…J…K…

G2/G3AR=…X…Y…Z…

解釋G2順時針方向沿圓弧軌跡運行

G3逆時針方向沿圓弧軌跡運行

XYZ直角坐標系的終點

IJK直角坐標系的圓弧圓心（在X,Y,Z方向）I值為圓心X值減去圓弧起點X值，JK分別對應

AP=極坐標的終點，這里指極角

RP=極坐標的終點，這里極半徑

CR=圓弧半徑

AR=圓弧角(張角)0～360度

指令用途圓弧插補允許對整圓或圓弧進行加工。CR=+…:角度小于或者等于180°

CR=–…:角度大于180°整圓（運行角度360°）不能用CR=來編程，而是通過圓弧終點和插補參數來編程。編程實例N10G0X60Y60N20G1Z-2N30G2X150Y120CR=-50N40G0Z6N50M30或N10G0X150Y120N20G1Z-2N30G3X60Y60CR=-50N40Z6N50M30整圓加工N10G0X50-40Y50N20G1Z-2N30G2X50-40Y50I50-10J50-50N40G1Z6N50M301.5暫停指令G04（模態(tài)指令）格式G04F……

G04S……解釋F……以秒為單位的時間

S……用主軸旋轉次數來確定暫停時間指令用途用G4指令多半是為了在加工完零件的時候停留幾秒，以保證加工的光滑度。當主軸有高速、低速檔切換時在M5指令后，用G4指令停頓幾秒，使主軸真正停止再進行換擋，避免損傷主軸的伺服馬達。1.6準確停止G09（非模態(tài)指令）、G60（非模態(tài)指令）指令用途如果在一個切削進給的程序段中有G09指令給出，則刀具接近指令位置時會減速，NC檢測到位置到達信號后才會繼續(xù)執(zhí)行下一程序段。這樣，在兩個程序段之間的銜接處刀具將走出一個非常尖銳的角，所以需要加工非常尖銳的角時可以使用這條指令。使用G60可以實現同樣的功能，G60與G09的區(qū)別就是G09是一條非模態(tài)的指令，而G60是模態(tài)的指令，即G09只能在它所在的程序段中起作用，不影響模態(tài)的變化，而G60可以在它以后的程序段中一直起作用，直到程序中出現G64為止。1.7G17、G18、G19加工平面選擇（模態(tài)指令）G17:XY平面進給方向Z

G18:XZ平面進給方向Y

G19:YZ平面進給方向X1.9G53、G153、SUPA（非模態(tài)指令）G500（模態(tài)指令）解釋G53以程序段方式取消當前可設定零點偏移和可編程零點偏移。G153和G53一樣，并且抑制整個基本框架SUPA和G153一樣，并且包括編程的偏移、手輪偏移（DRF）、外部零點偏移和PRESET偏移G500取消可設定零點偏移/框架（G54到G599），直至下一次調用指令用途G53指令一般用于程序抑制整個基本框架如N10G0G90X10Y10F500T1返回

N20G54S1000M3；調用第一個零點偏移，主軸右旋

N30L1；調子程序

N40G55G0Z200；調用第二個零點偏移Z，在障礙物之后

N50L1；調子程序

N60G56；調用第三個零點偏移

N70L1；調子程序

N80G53X200Y300M30G153指令同G53SUPA非模態(tài)指令用于暫時取消各種偏置，僅一段程序有效N10G0G17G40G71G90G94；N20GEOAX()；取消軸轉換N30TRANSZ200；零點偏置N40STOPRE；預處理停止，等待上面指令全部執(zhí)行完以后再執(zhí)行下面指令，防止程序發(fā)生混亂N50G0SUPAZ100；暫時取消零點偏置，下段程序繼續(xù)執(zhí)行零點偏置G500指令在沒有賦值的時候為機床坐標系，可以把機床從工件坐標系轉換到機床坐標系1.10G54～G57、G505～G599工件坐標系（模態(tài)指令）指令用途在加工復雜零件的時候，往往需要加工多個面，這樣每個加工面都需要一個坐標系，我們現在就來講講坐標系是如何建立的。首先編程人員會根據工件的圖紙尺寸編出一個探測程序（在后面章節(jié)會講探測程序），那么這里就有問題了，編程人員根據圖紙編出的程序只是工件坐標系，大家應該知道工件坐標系和機床坐標系不一樣，很多時候兩者的原點是不重合的。在實際加工中我們會在編程之前把工件的工裝每個定位點的機床坐標系值測出來，工裝是根據工件而設計的，測出了工裝坐標我們就可以推出工件在機床坐標系中的位置，這樣編程人員就可以順利的編出探測程序了。探測程序把工件的坐標探測出來，就需要賦值，舉個例子在探測程序開始會清空坐標系的指令：$P_UIFR[1]=CTRANS():CFINE()$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，如圖在探測程序中會有個賦值，這個賦值就是把工件原點探測出來后，用機床坐標系表示，即零點偏移。什么叫零點偏移，比如說工件坐標系原點在機床坐標系中探出的值為（200，200，200），那么我們只需要把Coarse中的值對應的改為200200200即可，這時候機床坐標系的原點和工件原點重合，在這里簡單的體一下，下面的章節(jié)再具體講解。1.16框架指令(非模態(tài)指令)：可編程零點偏置TRANSATRANS，可編程的旋轉，ROT，AROT，可編程的比例因子，SCALE,ASCALE，可編程的鏡像，MIRROR，AMIRRORTRANS/ATRANS常常被用于對于在指定軸的方向上所有路徑軸與位置軸的平移編程。這個指令允許你用不同的零點操作，例如在工件的不同位置重復相同的加工過程。如圖要加工一個空，而孔的圓心不在原點這時候我們可以用TRANS指令N10G0G17G40G71G90G94N20TRANSX15Y40；零點偏移N30G0X0Y0Z6M3；（15,40）相當于原點（0,0）N40L1；加工子程序N50G0Z6M5N60TRANS；取消零點偏移N70M30ATRANS為附加的零點偏移，即上面程序段中出現框架指令（TRANS,ROT,SCALE,MIRROR）的一個，則用ATRANS，表示在上個框架指令的基礎上本指令繼續(xù)執(zhí)行，同理AROT,ASCALE,AMIRROR用法也一樣。ROTRPL=…平面內選擇N10G0G17G40G71G90G94N20TRANSX20Y10；絕對平移N30L1；子程序調用N40TRANSX55Y35；絕對平移N50AROTRPL=45；坐標系旋轉45°角N60L1；子程序調用N70TRANSX20Y40；增量平移N80AROTRPL=60；增量旋轉60°角N90L1；子程序調用N100TRANS；取消零點偏移和旋轉指令N110G0G53Z6M5M30N120M30空間旋轉N10G0G17G40G71G90G94N20TRANSX10Y10；絕對平移N30L1；子程序調用N40ATRANSX35；增量平移N50AROTY30；關于Y軸旋轉N60ATRANSX5；增量平移N70L1；子程序調用N80TRANS；取消零點偏移和旋轉指令N90M30各軸旋轉順序如圖區(qū)別：ROTX-90Z45和ROTX-90AROTZ45的區(qū)別ROTX-90Z45為坐標系繞X逆時針旋轉90度，繞Z順時針旋轉45度。注意此時繞的Z軸是機床的實際Z軸ROTX-90AROTZ45為坐標系繞X逆時針旋轉90度后繞Z順時針旋轉45度。這里繞的Z軸為機床的實際Y軸，因為ROTX-90時已經把Z軸轉換為Y軸了SCALE,ASCALEN10G0G17G40G71G90G94N20TRANSX15Y15；絕對平移N30L1；加工大型腔N40TRANSX40Y20；絕對平移N50AROTRPL=35；工件平面旋轉35°角N60ASCALEX0.7Y0.7；小型腔的比例因子N70L1；加工小型腔N80G0Z6M5M30N90ROT；取消零點偏移、旋轉比例縮放指令N100M30MIRROR，AMIRRORN10G0G17G40G71G90G94N20L1；加工第一個輪廓，右上角N30MIRRORX0；關于Y軸鏡像，對于X軸方向相反N40L1；加工第二個輪廓，左上角N50AMIRRORY0；關于X軸鏡像，對于Y軸方向相反N60L1；加工第三個輪廓，左下角N70MIRRORY0；關于X軸鏡像，對于X軸方向相反N80L1；加工第四個輪廓，右下角N90MIRROR；注銷鏡像N100G0G53Z6M5N110M30第二章測量與賦值2.4參數的賦值探測程序的目的就是要把工件坐標系和機床坐標系重合，便于加工。上面我們講了探測參數，現在我們來講講如何把探測的值賦值到機床中看圖中的坐標值為原始的機床坐標，如果工件坐標系和機床坐標系不重合的話，那么是無法直接按圖紙程序加工工件的。下面請看一個例子：例1執(zhí)行完下面指令$P_UIFR[1,X,TR]=110.001$P_UIFR[1,Y,TR]=120.002$P_UIFR[1,X,FI]=11.001面板內的值將變?yōu)椋簠嫡f明：那么$P_UIFR[1,X,TR]=110.001的含義為：把X軸的G54粗設定（TR）為110.001$P_UIFR[1,Y,TR]=120.002的含義為：把Y軸的G54粗設定（TR）為120.002$P_UIFR[1,X,FI]=11.001的含義為：把X軸的G54精設定（FI）為11.001$P_UIFR[1,Y,TR]中的1表示G54，如果是2表示G55，可參考下面參數：$P_UIFR[0]等同于G500$P_UIFR[1]等同于G54$P_UIFR[2]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執(zhí)行$P_UIFR[1]=cfine（y,22.002）結果如下：$P_UIFR[1]=cfine（y,22.002）表示把G54中的XYZ軸值全部清空后，把Y軸中的精設定為22.002執(zhí)行$P_UIFR[1]=ctrans（x,110.111,y,120.222）：cfine（x,11.111,y,22.222）結果如下：把G54中XYZ軸清空后重新賦值，這里我就就解釋含義了，相信大家已經明白了。$P_UIFR[1]=CTRANS():CFINE()是把G54XYZ值全部清空看下面一段探測的賦值程序：$P_UIFR[1,X,TR]=110$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輕讀者自己在面板中填寫賦值第四章編程實例4.4銑圓弧面加工（1）分析：工廠中銑圓弧面是非常常見的，一般用于裝配，對于圓弧加工精度一般要求不是太高，設Ф70洗面刀為一號刀編程如下：（2）編程：N10G0G17G40G71G90G94；設定XY加工平面，取消刀補，公制，絕對尺寸，直線進給率N20GEOAX()；取消軸轉換N30TRANS；取消所有的FRAMEN40STOPRE；預處理停止，等待上面指令全部執(zhí)行完以后再執(zhí)行下面指令，防止程序發(fā)生混亂N50SUPA；仰制當前零點偏移N60L106(1)；調Ф70銑面刀N70G0G17G90G54X30Y-10S850F1100D1T1M7；G54加工坐標系，T1長度補償，1號刀沿N80G0Z20M3N90G1Z0N100L1；調用L1子程序N110G0Z20N120G0X30Y-10N130G1Z-2.5N140L1N150G0Z20N160G0X30Y-10S1000；最一刀提高主軸速度，保證表面光滑度N170G1Z-4N180L1N190G0Z60D0M5M9N200M30L1.SPFN10G1X30Y0N20G3X-30Y0CR=30；把刀具半徑計算到走刀路徑中，先銑半徑30mm半圓弧N30G1X-65Y0N40G2X65Y0CR=140；銑半徑140mm圓弧N50G1Y-10N60M17；子程序結束練習題用Ф50的面銑刀加工下圖圓弧面4.7背銑實例（1）分析：在減速箱內部銑一個直徑140mm深4mm的沉孔，因為減速箱內腔比較大，刀具從正面直接伸進去加工沉孔很困難，這時候背銑刀就派上用場了，使用背銑刀可以輕松解決這個問題。設Ф70背銑刀為1號刀，程序如下（2）編程：N10G0G17G40G71G90G94；設定XY加工平面，取消刀補，公制，絕對尺寸，直線進給率N20GEOAX()；取消軸轉換N30TRANS；取消所有的FRAMEN40STOPRE；預處理停止，等待上面指令全部執(zhí)行完以后再執(zhí)行下面指令，防止程序發(fā)生混亂N50SUPA；仰制當前零點偏移N60L106(1)；調Ф70背銑刀N70TRANSZ=-4；Z的原點偏移到-4，即圖紙中的Z-4等于程序中的Z0N80G0G17G90G54X0Y0S523F470D2T1M7；G54加工坐標系，T1長度補償，2號刀沿N90G0Z100M3N100G1Z-4；Z軸伸到加工平面N110L1；調用子程序N120G1Z-2；Z軸向正方向切深2mmN130L1；調用子程序N140G1Z0；Z軸切到指定深度N150L1；調用子程序N160G0Z100D0M5M9；Z軸快速退回N170TRANS；取消零點偏移N180M30；程序結束L1.SPF；L1子程序N10G1G41X-70Y0N20G3X-70Y0I70J0；以X-70，Y0為起始點為銑正圓N30G1X0Y0N40G0G40；取消刀補4.9坐標系旋轉加工（1）分析：本例題在45度平面上打四個通孔，這樣就要旋轉坐標系ROT指令。調用TU40萬能銑頭時一定要輸入萬能銑頭的補償，否則就有撞刀的危險，設一號刀為Ф30U鉆（2）編程：N10G0G17G40G71G90G94；設定XY加工平面，取消刀補，公制，絕對尺寸，直線進給率N20GEOAX()；取消軸轉換N30TRANS；取消所有的FRAMEN40STOPRE；預處理停止，等待上面指令全部執(zhí)行完以后再執(zhí)行下面指令，防止程序發(fā)生混亂N50SUPA；仰制當前零點偏移N60L140(2)；調TU40萬能銑頭N70G_COMPACC=1；啟動萬能銑頭補償N80L106(1)；調Ф30U鉆N90L142(45)；萬能銑頭c軸為45度N100ROTX-90Z45；坐標系繞X逆時針旋轉90度，繞Z順時針旋轉45度N110G0G17G90G54X-100Z100S1100F330D1T1M7；G54加工坐標系，T1長度補償，1號刀沿N120G0Y0M3；Y軸快速定位（Y即圖紙中的Z）N130MCALLCYCLE81(20,0,5,-10,10)；模態(tài)調用鉆孔循環(huán)指令N140X25Y40N150X65Y40N160X65Y-40N170X25Y-40N180MCALL；關閉模態(tài)鉆孔循環(huán)指令N190G0Z100N200ROT；取消旋轉指令N210G0Z50D0M5M9；取消刀具長度補償，主軸停止，關閉切削液N220L140()；放回萬能銑頭N230G_COMPACC=0；關閉萬能銑頭補償N240M30；程序停止加工實例中還有以下例題圖紙（部分）西門子840d出口版本計算變量正常情況下，如果沒有做進一步說明，則在地址R下有100個計算變量供使用，數據為實數型。計算變量的具體個數（最大1000）由機床參數決定。系統(tǒng)變量類型一覽字母意義$M機床參數$S設定數據$T刀具管理參數$P程序數值$A實際數值$V服務參數2.字母意義NNCK-全局C通道專用A