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1、第4章SIEMENS系统数控车床的编程与操作,本章概述本章主要介绍了数控车床中的西门子802S/802C系统，从控制面板的操作到数控车床的操作，最后以螺纹加工为例讲解了SIEMENS系统的编程在实际中的应用。教学目标熟悉SIEMENS 802S/802C系统控$lJ面板的操作。熟练掌握SIEMENS 802S/802C系统常用的指令及编程格式。掌握螺纹加工指令G33和CYCLE97螺纹切削循环指令的应用。,下一页,第4章SIEMENS系统数控车床的编程与操作,4.1SIEMENS 802S/802C控制面板操作4.2数控车床的操作4.3螺纹加工4.4练习,4.1SIEMENS 802S/802
2、C控制面板操作,4.1.1 数控系统(SIEMENS 802S/802C)控制面板操作介绍SIEMENS 802S/802C控制面板如图4-1所示。备注:数字/字母键用于输入数据到系统数据输入域，系统自动判别取字母还是取数字。4.1.2数控机床操作面板介绍SIEMENS 802S/802C操作面板.如图4-2所示。4.1.3操作区域的划分按控制器的基本功能可以划分为以下几个操作区域，如图4-3所示。4.1.4屏幕划分SIEMENS 802S系统屏幕如图4-4所示，屏幕符号说明见表4-1.,返回,下一页,4.1SIEMENS 802S/802C控制面板操作,4.1.5最重要的软件功能(图4-5)
3、4.1.6数控车床操作顺序(见图4-6),返回,上一页,4.2 数控车床的操作,1.先打开数控车床的总电源开关，然后打开数控系统的电源开关2.开机回参考点操作(1)接通CNC和机床电源，系统启动以后进人“加工”。(2)操作区JOG运行方式，出现“回参考点”窗口，如图4-7所示。O坐标未回参考点。 坐标已到达参考点。(3)选择正向坐标轴，如图4-8所示。3.输入新程序“程序”操作区(1)功能编制新的零件程序文件，弹出一窗口，如图4-9所示，输入零件名称和类型，并进行编辑、复制等操作。,返回,下一页,4.2 数控车床的操作,(2)操作步骤选择“程序”操作区，显示NC中已经存在的程序目录。按“新程序
4、”键，出现一对话窗口，在此输入新的主程序和子程序名称。在名称后输入文件类型(主程序为*.MPF，子程序为*.SPF)o按“确定”键确认输入，生成新程序，现在可以对新程序进行编辑、修改。此时，系统进入程序编辑状态，练习输入如下给定的加工程序(逐字按键输入):,返回,下一页,上一页,4.2 数控车床的操作,%N AA2 MPF;$PATH =/_ N_ MPF_ DIRN10 G90 G94 G54N20 TID1 S800 M3N30 G00 X46. 5 Z3N40 GOl Z-35 F150N50 G00 X100 Z50MOSM02最后，用关闭键结束程序的编制，这样才能返回到程序目录管理层
5、。,返回,下一页,上一页,4.2 数控车床的操作,4.零件程序的修改“程序”运行方式(1)功能零件程序不处于执行状态时，可以进行编辑，如图4-10所示。(2)操作步骤在主菜单下选择“程序”键，出现程序目录窗口。用光标键选择待修改的程序。按“打开”键，屏幕上出现所修改的程序，现在可修改程序。用关闭键结束程序的修改，这样才能返回到程序目录管理层。5. JOG”运行方式“加工”操作区(1)功能在“JOG，运行方式下，可使坐标轴点动运行，如图4-11所示。,返回,下一页,上一页,4.2 数控车床的操作,(2)操作步骤选择“JOG，运行方式。操作相应的方向键，可以使坐标轴运行。如果同时按动相应的坐标轴键
6、和“快进”键，则坐标轴以快进速度运行。在选择“增量选择”以步进增量方式运行时，坐标轴以增量递增，步进量在屏幕上显示。6. MDA”运行方式(手动输入)“加工”操作区(1)功能在“MDA，运行方式下，可以编制一个零件程序段加以执行，但不能加工由多个程序段描述的轮廓，如图4一12所示。(2)操作步骤选择机床操作面板上的“MDA键。通过操作面板输入程序段。按动数控启动键执行输入的程序段。例如:输入“T4+回车，就将4号刀具置为当前刀具。,返回,下一页,上一页,4.2 数控车床的操作,7.选择和启动零件加工程序“加工”操作区(1)功能启动程序之前必须调整好系统和机床，以保证安全。(2)操作步骤按自动方
7、式键，选择自动运行方式。打开“程序目录”窗口，如图4-13所示。在第一次选择“程序”操作区时会自动显示“零件程序和子程序目录”，把光标定位到所选的程序上。用“选择”键选择待加工的程序，被选择的程序名称显示在屏幕区“程序名”下。8.自动运行方式(1)功能在自动方式下，零件程序可以自动加工执行，这是零件加工中正常使用的方式，如图4-14所示。,返回,下一页,上一页,4.2 数控车床的操作,(2)操作步骤.按自动方式键，选择自动运行方式。.按区域转换键，回主菜单。.按程序键。.选择要加工的程序。.按选择键，调出加工的程序。.按打开键可编辑修改程序。.按单步循环键，选择单步循环加工。.按CYCLEST
8、ART键，启动加工程序。,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,4.3.1螺纹的基础知识螺纹(英文名:screw thread)在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹;按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于连接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动;按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹一般用右旋螺纹;按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹;连接用的多为单线，传动用的采用双线或多线;按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按
9、使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,圆柱螺纹的主要几何参数有:外径(大径)，与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径，螺纹的公称直径即大径;内径(小径)，与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径;中径，母线通过牙型上凸起和沟槽两者宽度相等的假想圆柱体直径;螺距，相部牙在半径线上对应两点间的轴向距离;导程，同一螺旋线上相部牙在中径线上对应两点间的轴向距离;牙型角，螺纹牙型上相部两牙侧间的夹角;螺纹升角，中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角;工作高度，两相配合螺纹牙型上相互重合部分在垂直于螺纹轴线
10、方向上的距离等。,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,螺纹的公称直径除管螺纹以管子内径为公称直径外，其余都以外径为公称直径。螺纹已标准化，有米制(公制)和英制两种。国际标准采用米制，中国也采用米制。圆柱螺纹中，三角形螺纹自锁性能好。它分粗牙和细牙两种，一般连接多用粗牙螺纹。细牙的螺距小，升角小，自锁性能更好，常用于细小零件薄壁管中有振动或变载荷的连接以及微调装置等。管螺纹用于管件紧密连接。矩形螺纹效率高，但因不易磨制，且内外螺纹旋合定心较难，故常为梯形螺纹代替。锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边，多用于承受单向轴向力。圆锥螺纹的牙型为三角形，主要靠牙的变形来保证螺纹副的紧密性，多用于管件。,
11、返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,螺纹的种类螺纹也是零件上常见的表面之一，它有多种形式，按用途的不同可分为如下两类:(1)紧固螺纹它用于零件间的固定连接，常用的有普通螺纹和管螺纹等，螺纹牙型多为三角形。对普通螺纹的主要要求是可旋入性和连接的可靠性;对管螺纹的主要要求是密封性和连接的可靠性。(2)传动螺纹它用于传递动力、运动或位移，如丝杠和测微螺杆的螺纹等，其牙型多为梯形或据齿形。对于传动螺纹的主要要求是传动准确、可靠，螺牙接触良好及耐磨等。,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,4.3.2恒螺距螺纹切削指令G33SINUMERIK 802D系统和FANUC一Oi数控车床系统螺纹加工指令
12、对应关系是G32对应G33 , G76对应CYCLE97，但它们编程格式却相差很大。G33可以车削直螺纹、锥螺纹和端面螺纹等各种类型的单头与多头螺纹的加工。1.指令格式 G33 Z_K_SF=_;圆柱螺纹 G33 X_Z_K_SF=_;Z轴位移大于X轴位移的锥螺纹 G33 X_Z_I_SF=_;X轴位移大于Z轴位移的锥螺纹 G33 X_I_SF=_;端面螺纹说明:X/Z为螺纹终点(退刀点)的坐标。UK为螺纹导程。SF为加工多头螺纹时的刀具的圆周上的偏移量。如图4-15所示为螺纹X轴和Z轴位移举例。,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,2.编程举例如图4-16所示零件，编写双头螺纹M30X4
13、 (P2)的程序。CZY55. MPF主程序名N10 G54 G94 G90;用G54工件坐标系、分进给、绝对编程N20 M3 S500;主轴正转，转速为500 r/minN30 T3 DI;换3号外螺纹刀，导入刀具刀补N40 GO X32 Z6;快速到达切螺纹起始点N50 GO X29. 1;快速进给到切螺纹第一刀起始点，背吃刀量0. 9 mmN60 G33 Z一22 K4 SF=0 ;切第一头螺纹，SF = 00从圆周零点切入N70 GO X32;沿径向退出N80 GO Z6;快速返回到起刀点,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,省略第一头螺纹其他走刀切削部分N110 GO X32 Z
14、6;进行第二头螺纹的切削，走到螺纹起点N120 G33 Z一22 K4 SF =180; SF =1800从圆周1800方向切入，螺纹通过圆周角度分头N150 GO X32;N160 GO Z6;省略第二头螺纹其他走刀切削部分,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,4.3.3螺纹切削循环指令CYCLE971.指令功能CYCLE97可以车削直螺纹、锥螺纹等各种类型的单头与多头螺纹。车削多头螺纹时，每一个螺纹依次加工。螺纹切削循环指令，只要设定好参数，该指令就可以自动加工出螺纹，程序相对恒螺纹切削指令G33简洁得多。学员应掌握其参数的意义，合理选择参数使用好此指令。2.指令格式CYCLE97 (
15、 PIT, MPIT, SPL, FPL, DM1，DM2，APP, ROP, TDEP, FAL, IANG, NSP, NRC，N1D，VARI，NUMT )其中各个代码的含义见表4-2.,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,3.编程举例双头螺纹M30 x4(P2)的零件，零件外圆和切削槽都已经加工完毕，请编写螺纹加工程序。用CYCLE97螺纹循环指令编程参数设置见表4-3。,返回,下一页,上一页,4.3 螺纹加工,用CYCLE97螺纹循环指令编制程序为:CZY56. MPF主程序名N10 G54 G94 G90;用G54工件坐标系、分进给、绝对编程N20 M3 S900;主轴正转，转
16、速为900 r/minN30 T3D1;换3号外螺纹刀，导入刀具刀补N40 GO X32 Z8 ;快速到达切螺纹起始点N50 CYCLE97 (4,30,0，一20,30,30,8,2，1.299,0,05,30,0,8，1，1,2)N60 GO X100Z100M5;退刀到换刀点，主轴关N70 M2 ;程序结束,返回,上一页,4.4 练习,1.数控系统(SIEMENS 802S/802C)的控制器的基本功能可以划分哪几个区域?2.数控车床的操作顺序是什么?3.螺纹按照用途可以分哪几种?4.恒螺距螺纹切削指令格式是什么?5.螺纹切削循环指令CYCLE97各代码的具体含义是什么?,返回,图4-1
17、 SIEMENS 802S/802C控制面板,返回,图4-1 SIEMENS 802S/802C控制面板,返回,图4-2 SIEMENS 802S/802C操作面板,返回,图4-3 SIEMENS 802S系统的操作区域,返回,图4-4 SIEMENS 802S系统屏幕,返回,图4-5最重要的软件功能,返回,图4-6数控车床操作顺序,返回,图4-7“回参考点”窗口,返回,图4-8选择正向坐标轴,返回,图4-9“新程序”窗口,返回,图4-10“编辑”窗口,返回,图4-11 JOG”状态图,返回,图4-12 MDA”状态图,返回,图4-13“程序目录”窗口,返回,图4-14自动运行方式,返回,图4-15 螺纹X轴和Z轴位移举例,返回,图4-16 G33螺纹编程示例,返回,表4-1 SIEMENS 802S系统屏幕符号说明,返回,表4-1 SIEMENS 802S系统屏幕符号说明,返回,表4-1 SIEMENS 802S系统屏幕符号说明,返回,表4-2 CYCLE97螺纹切削循环各代码具体含义,返回,表4-3 CYCLE97螺纹循环参数设置,返回,
