数控机床编程与操作-02

数控机床编程与操作-02 1 备 注 第二章 国产华兴车削数控系统编程与操作 教 材 分 析:本章介绍国产华兴车削数控系统编程与操作。学完后让学生对华兴 车削数控系统有一定的了解，能够读懂一般的数控程序，了解编程 者的意图。 教 学 重 点:1、华兴数控编程指令，编程规则; 2、编程示例; 3、系统界面功能的认识与操作。 教 学 难 点:1、华兴数控编程指令，编程规则; 2、编程实例; 3、系统界面功能的认识与操作。 方 法:采用讲授为主，配合多媒体演示为辅的方式进行，在授课过程中多教 学 联系实践，以提高学生的学习兴趣。 课 时 分 配: 第一节:华兴数控系统的编程 2 第二节: 编程实例 1 第三节: 系统界面功能的认识与操作 1 课 题: 第一节:华兴数控系统的编程 型:新授课 课 课 时:2 教 学 目 标:知识目标:华兴数控编程指令，编程规则。 能力目标:具备一定的编程能力。 情感目标:培养学习兴趣。 教 学 重 点:华兴数控编程指令，编程规则。 教 学 难 点:华兴数控编程指令，编程规则。 教 学 方 法:讲授法 教 学 媒 体:黑板、粉笔 教 学 过 程 导 入 新 课:国产华兴车削数控系统性价比高，操作简单实用，具有较完善的 简化编程指令功能。 讲 授 新 课: 一、 华兴21DT数控车削系统编程指令一览 1、准备功能一览表 1 备 注 模态 G00 快速定位 模态 G01 直线插补 模态 G02 顺时针圆弧插补 模态 G03 逆时针圆弧插补 G04 延时暂停 G20 独立子程序调用 G22 独立子程序定义 G24 独立子程序定义结束，返回调用程序 G25 跳转加工 G26 程序块调用加工 G27 无限循环 G53 撤销零点偏置 G54 绝对值零点偏置 G55 相对值零点偏置 G56 当前零点偏置 G74 返回机床参考点 G75 返回对刀点 G76 返回加工开始点 G77 恢复当前坐标系 G81 外圆加工循环 G82 端面加工循环 G86 公制螺纹加工循环 G87 英制螺纹加工循环 模态 G90 绝对值方式编程 模态 G91 增量值方式编程 G92 设置程序零点 G96 恒线速度切削有效 G97 取消恒线速度切削 2、辅助功能表 M00 程序暂停 M08 冷却液开 M01 条件停止 M09 冷却液关 M02 程序结束 M10 工件夹紧 M03 主轴正转 M11 工件松开 M04 主轴反转 M30 程序结束并返回程序开头 1 M05 主轴停止 备 注 二、编程规则说明 1、华兴系统支持指令简写。包括G00-G0、G01-G1、G02-G2、G03-G3、G04-G4、M03-M3、M05-M5、M02-M2、M08-M8等。 2、系统默认的进给方式为分进给。 3、序名的命名方式:对主程序，程序名为Pxx，即字母P加上两位数字组成，如P08。对子程序，程序名为Nxx，即字母N加上两位数字组成，如N08. 4、系统用G90，G91指令表示绝对坐标和增量坐标编程方式。 5、系统支持P0~P9共10个变量参数。 三、G指令详解 1、G04暂停 格式:G04 Kxxx.xx 说明:K指延时时间，范围0.01~655s 2、G20子程序调用 格式:G20 Nxx.xxx 说明:N后第一个两位数为要调用的子程序的程序名，小数点的后三位表示调用的循环次数，可以取1~255。 、G22子程序定义 3 格式:G22 Nxx 说明:子程序名N开头，N后的两位数为子程序名。 4、G24子程序结束返回 格式:G24 说明:程序结束，返回到调用语句的下一段。 5、G25跳转加工 格式:G25 Nxxxx.xxxx.xxx 说明:本格式所定义的循环体为N后面的两个程序段号之间的程序块(包括这两段)，最后一个数字定义该程序块的调用次数，可取值1~255次，缺省则认为是1。 6、G26转移加工 格式:G26 Nxxxx.xxxx.xxx 说明:转移加工指令执行完毕，下一个加工段为G26 Nxxxx.xxxx.xxx段的下一段，这是与G25的区别之处，其余与G25相同。 7、G27 无限循环 格式:G27 Nxxxx.xxxx 1 说明:N之后第一个段号与第二个段号之间的程序段为无限循环的区间，一旦进入到G27状态，系统将无限地重复执行这一块程序段所定义的运行轨迹。 备 注 8、G53 撤销零点偏置 格式:G53 说明:在零点偏置后，G53功能将使加工零件的编程零点恢复到最初设定的编程零点。 9、G54 绝对零点偏置 格式:G54Xxxxx Zxxx ///说明:将使编程原点平移到XOZ所 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的坐标处 10、G55 增量零点偏置 格式:G55Xxxx Zxxx 说明:将使坐标系的原点从刀具的当前位置增量平移XZ形成新的坐标系 11、G56 当前点偏置 格式:G56 说明:将刀具的当前位置设定为原点，以后的编程均以这一点为坐标原点，不必考虑原坐标系的影响。 12、G74 返回参考点 格式:G74Xxxx Zxxx 说明:本段中不得出现其他内容，G74后面出现的坐标将以X、Z顺序依次回零，使用前必须确认机床装配了参考点开关。 13、G75从参考点返回对刀点 格式:G75Xxxx Zxxx 说明:本段中不得出现其他内容，G75指令执行后，将小坐标XP、ZP回到8#、9#参数设定的位置。G75指令执行后，自动将大坐标置为18#、19#参数设定的值。 14、G76从参考点返回加工起始点 格式:G76Xxxx Zxxx 说明:本段中不得出现其他内容，机床上相对于原点的坐标以以坐标来显示，某一位置的坐标可记忆于18#、19#参数，该功能可从机床任意位置回到该处，速度与G00相同。 15、G77 恢复当前坐标系 格式:G77Xxxxx Zxxx 说明:G77只能与G75配合使用，恢复G75执行前的工件坐标系。 16、G81 外圆固定循环 格式:G81Xxxx Zxxx Rxxx Ixxx Kxxx Fxxx 说明:在绝对坐标模式下，X、Z为另一个端面的绝对坐标;相对值编程模式下，X、Z为终点相对于当前位置的增量值;R为起点截面的加工直径若R与X坐标值不 1 等，则表示加工表面为锥面;I为粗车进给量，K为精车进给量，I、K为有符号数，并且两者符号应相同。 备 注 17、G82 端面固定循环 格式:G82Xxxx Zxxx Rxxx Ixxx Kxxx Fxxx 说明:在绝对坐标模式下，X、Z为另一个端面的绝对坐标;相对值编程模式下，、Z为终点相对于当前位置的增量值;R为终点直径与起点直径只差。在将工件工X 件截短的平端面加工时，终点直径与起点直径均为零。R为有符号数，“+”表示终点直径大于起点直径，“-”则相反。 18、G86 公(英)制螺纹加工循环 格式:G86Xxx Zxx Kxx Ixx Rxx Nxx Lxx Jxx 螺纹长度 螺距 X向退刀长度 螺纹外径与根茎的直径差 说明:X向直径变化 螺纹头数 循环次数 Z向退尾长度 19、G96 恒线速度切削 格式:G96 说明:华兴系统恒线速度切削功能不需要指定恒线速度的值，而是以执行前的线速度为基准，根据X方向是进刀还是退刀来调整主轴的转速以维持执行前的线速度值。当主轴的转速达到系统的额定最大转速时，若X向继续进刀，主轴的转速将不再变化。恒线速度功能可通过G97指令取消，M05指令也能关闭恒线速度功能。 四、其他指令或功能 1、P参数应用 华兴系统提供P0~P9共10个变量参数，称之为参变量。参变量可用于取代程序中的功能号或数值。 程序示例: N10 S1000 M3 N20 P1=01 P2=50 P3=80 N30 GP1 XP2 Z100 FP3 „ „ 2、刀具功能(T功能) 格式:Tn.m 式中:n表示刀号(1~8);m表示刀补号(1~10)。 巩固新知:用练习法巩固新知。 课堂小结:主要讲述华兴数控系统编程指令。 课堂作业:熟记操作指令。 1 备 注 板书设计: 第五节 FANUC Oi MATE-TB系统的使用与操作 一、华兴21DT数控车削系统编程指令一览 二、编程规则说明 三、G指令详解 四、其他指令或功能 教学反思: 授课班级及时间: 课 题: 第二节 编程实例 课 型:新授课 课 时:2 教 学 目 标:知识目标:掌握华兴数控车床编程，能够独立完成一个独立程序 的编辑 能力目标:培养学生的编程能力和实践操作能力。 情感目标:提高学生对编程的兴趣。 教 学 重 点:掌握华兴数控车床编程 教 学 难 点:华兴数控车床编程 教 学 方 法:讲授法 教 学 媒 体:黑板、粉笔 教 学 过 程 导 入 新 课:这节课我们利用上节学过的代码看程序是如何编辑的。 讲 授 新 课: 一、 循环指令编程示例 1、 概述 1 循环指令主要有以下几种加工形式。 备 注 1) 表示循环走刀的趋势沿X轴负方向渐进 2)表示循环走刀的趋势沿Z轴负方向渐进 3)表示循环走刀的趋势同时沿X轴和Z轴负方向渐进 二、轴类零件编程示例 图示如下零件:材料:45#, 毛坯:锻件, 单边余量约1mm,螺纹为英制锥螺纹，螺距 每英寸14牙，1#刀:外圆刀, 2#刀:外螺纹刀 刀具起始点为(X100,Z160) 1 备 注 N0010 M03 S1000 N0020 M08 N0030 G00 X100 Z160 N0040 T1 N0050 G00 X44 Z30.2 (快速进刀) N0060 G01 X30 F120 (粗车端面) N0070 G00 Z107 (快速退刀) N0080 G00 X18.4 (快速进刀) N0090 G01 Z104 F120 (慢速进刀) N0100 G01 X20.4 Z84 (粗车外锥, 直径余量0.4) N0110 G01 Z34 (粗车外圆φ20) N0120 G02 X28 Z30.2 R3.8 F80 (粗车R4) N0130 G01 X40.2 F120 (粗车端面) N0140 G01 Z10 (粗车外圆φ40) N0150 G00 Z104 (快速退刀) N0160 S1500 N0170 G00 X24 (快速进刀) N0180 G01 X10 F120 (精车端面) N0190 G01 X15 N0200 G01 X18 Z102.5 (倒角1.5×45) N0210 G01 X20 Z84 (精车锥度) N0220 G01 Z34 (精车外圆φ20) N0230 G02 X28 Z30 R4 F80 (精车R4) N0240 G01 X40 F120 (精车端面) 1 备 注 N0250 G01 Z10 (精车外圆φ40) N0260 G00 X100 Z160 (快速退刀) N0270 T2 (换螺纹刀加工螺纹) N0280 S700 N0290 G00 X17.8 Z106 (快速进刀) N0300 G87 X20 Z84 K14 I4 R1.96 L8 (车削锥度螺纹) N0310 G00 X100 Z160 N0320 M05 N0330 M09 N0340 T1 N0350 G00 X100 Z160 N0360 M02 三、孔轴类零件编程示例 图示如下零件:材料:黄铜, 毛坯:锻件, 单边余量约1mm, 螺纹为公制直螺纹，螺距1.5mm 1#刀:内孔刀; 2#刀:割槽刀(刀宽为槽宽3mm); 3#刀:螺纹刀 刀具起始点为(X100,Z50); N0010 M03 S1500 N0020 G00 X100 Z50 N0030 T1 N0040 G00 X30 1 N0050 G00 Z0 备 注 N0060 G01 X55 F150 (加工端面) N0070 G01 X39.5 N0080 G01 X36.5 Z-1.5 (倒角1.5×45) N0090 G01 Z-26 (车削内孔φ38) N0100 G03 X30 Z-30 R4 F100 (车削内圆弧R4) N0110 G01 Z-37 (车削内孔φ30) N0120 G00 X28 (X向退刀) N0130 G00 Z50 (Z向退刀) N0140 T2 (换内孔刀割槽) N0150 G00 X35 (快速进刀) N0160 G00 Z-18 (快速进刀) N0170 G01 X44 F150 (割槽) N0180 G00 X36 (快速退刀) 退刀) N0190 G00 Z50 (快速 N0200 T3 (换螺纹刀加工螺纹) N0210 S700 N0220 G00 X36.5 Z2 (快速进刀) N0230 G86 Z-16 K1.5 I-4 R2 L4 (加工螺纹) N0240 G00 X100 Z80 N0250 M05 N0260 T1 N0270 G00 X100 Z50 N0280 M02 巩固新知:用练习法巩固新知。 课堂小结:主要讲述华兴数控系统编程示例。 课堂作业:编程练习(习题册)。 1 备 注 板书设计: 第二节 编程实例 一、循环指令编程示例 二、轴类零件编程示例 三、孔类零件编程示例 教学反思: 授课班级及时间: 课 题: 第三节 系统界面功能的认识与操作 课 型:新授课 课 时:2 教 学 目 标:知识目标:掌握系统界面功能的认识与操作。 能力目标:培养学生的编程能力和实践操作能力。 情感目标:提高学生对编程的兴趣。 教 学 重 点:系统界面功能的认识与操作。 教 学 难 点:系统界面功能的认识与操作。 教 学 方 法:讲授法 教 学 媒 体:黑板、粉笔 教 学 过 程 导 入 新 课:系统界面功能的认识与操作的重要性。 讲 授 新 课: 一、操作面板功能介绍 1 备 注 1、操作面板简介 华兴数控系统按键按功能不同分为:主功能键、子功能键(也称 F 功能键)、编辑键和副面板操作键几类。其在操作面板上的布局如图所示。 2、功能按钮或按键介绍 (1)功能选项按钮 :用户加工程序管理，用于创建、修改、保存以及输入输出用户加工代码等操作; :机床操作，实现对机床的各种操作功能; :参数设置，用于设置各种与机床、数控系统以及驱动器有关的参数; 1 备 注 :监测系统当前状态，用于诊断显示系统坐标、输入输出口等状态信息。 :软复位。取消当前正在执行的操作，关冷却液，润滑，主轴以及刀具输出信号注:在 U 盘及串口接入区有一个硬件复位按钮，当您的系统出现异常时，可用此按钮进 取消行复位。 (2)功能按钮或按键介绍 :CAN，清除报警栏的错误信息 :回车键，在文件编辑界面下产生新行，在其他状态下表示当前输入结束 :翻页键，对程序名列表、程序内容或参数显示等界面进行上一页面或下一页面内容显示。 :上、下、左、右方向键 :调节液晶显示屏的亮度 :快速进入刀补修调操作 :坐标偏置。编程坐标系(工件坐标系)和机床坐标系同时偏置 :快速进入刀补操作，参数修改时进入密码输入 1 备 注 :当系统处于程序管理或参数管理主功能界面时，按此键表示保存当前程序、系统参数、刀具参数、机床参数等文件。当系统处于加工状态时，按此键表示调用用户程序，当前界面弹出程序名列表和程序名输入框，在程序名输入框输入程序名并按回车，表示调用该程序。 具有复用功能的键包括: :X Save,保存当前编程坐标系 X 轴数值，作测定刀具补偿值参数 :Z Save,保存当前编程坐标系 Z 轴数值，作测定刀具补偿值参数 :F Set，手动设置进给速度 :S Set，手动设置主轴转速 :G MDI， 在文件编辑或字符输入状态下，表示输入显示“G“字符，在 OPERT 主功能界面下，表示进入 MDI 方式输入状态 副面板按键 :进给升/降:在自动、手动下动态调节进给速度 F 1 备 注 :主轴升/降:在自动、手动下动态调节主轴转速 S(仅在主 电机变 频调速时有效 :主轴顺时针旋转(执行 M03) :主轴逆时针旋转(执行 M04) :关主轴，停止旋转(执行 M05) :主轴点动。按下该键时主轴顺时针转动，松开时主轴停止转动 :设定手轮脉冲倍率，设定范围:X1、X10、X100 :单步换刀。每按一次，系统按顺序换下一把刀。 :选择手轮方式下进给控制的机床运动轴。 :手动速度，在 F100、F600、F1500 快速切换 :主轴夹紧/松开 1 备 注 :与循环暂停相比，系统多了关主轴的操作，直到用户按循环启动继续执行后续程序段，或按循环取消终止本次自动循环操作 :循环取消，终止当前程序的自动循环加工操作，只有系统处于循环暂停(进 给保持)状态时，该按键才有效 :循环暂停(进给保持)，系统暂停执行当前程序，直到用户按循环启动继续执行后续程序段，或按循环取消终止本次自动循环操作 :循环启动，用于启动当前程序的加工执行。在 OPERT 主功能界面下，若用户 已选择好待加工的程序，在“自动”子功能下按此键即开始进行当前程序的加工。 :手动快速进给选择键。在非模态情况下(位参数 20 号的第六位为 0 时)，与 手动进给键中的任一键同时按下，机床进行快速移动，移动速度由 10 号系统参 数设定;在模态情况下(位参数 20 号的第六位为 1 时)，每按一次手动快速键，系统切换一次加速状态，比如上电时为非加速模式，按手动进给键时系统进行 快速移动，若再按一次手动快速键，则回到手动速度来运动。 二、系统使用功能 华兴系统主要包括三大类使用功能，主要包括操作方式，对应功能键为“操作(OPRAT)”“程序(PRGRM)”“参数(PARAM)”。 1、 操作方式 (1) 操作——手动方式 (2) 操作——MDI方式 (3) 操作——点动方式 1 备 注 (4) 操作——手轮方式 (5) 操作——自动方式 (6) 操作——机床零方式 2、 程序编辑方式 (1) 编辑 (2) 程序的复制 (3) 程序的删除 (4) 列表 (5) 输入与输出 (6) 更名 (7) 程序状态 3、 参数设定 一、 刀具位置补偿的建立 通常使用试切对刀法来确立刀具位置补偿 (1) X向刀补的建立 手动方式车削一段外圆;按X键，此时屏幕右上角显示“X记忆”;SAV 反向退刀(保持X轴坐标位置不变化);停车测量所车削的工件的外圆直径值;按屏幕下方的“刀具偏置”键进入刀具补偿参数界面，屏幕上对刀号后出现提示“X0.0000”;输入测量的直径值后回车确认;按屏幕下方的“存储”键将所建立的刀补值存盘。 (2) Z向刀补的建立 手动方式车削端面;按Z键，此时屏幕右上角显示“Z记忆”;反SAV 向退刀(保持Z轴坐标位置不变化);按屏幕下方的“刀具偏置”键进入刀具补偿参数界面，屏幕上对刀号后出现提示“Z0.0000”;直接回车确认后按屏幕下方的“存储”键将所建立的刀补值存盘。 二、 操作步骤参考 1 备 注 1、手动方式下机床回零，可以通过操作——机床零方式实现，也可 在MDI方式下输入G74指令来实现。 2、手动装夹工件、刀具，并通过尾座手动加工相关工艺孔或型孔。 3、试切法对刀，建立工件的编程坐标系。 4、在程序编辑状态下输入程序，经效验后置为当前加工程序。也可 直接从外部计算机输入程序。 5、单段方式程序试切削。 6、根据试切削的加工过程及结果调整程序。 7、单段方式首件切削。 8、产品正式加工。 巩固新知: 用练习法巩固新知。 课堂小结: 系统界面功能的认识与操作。 课堂作业:编程练习。 板书设计: 第三节 系统界面功能的认识与操作 一、操作面板功能介绍 二、系统使用功能 三、刀具位置补偿的建立 四、操作步骤参考 教学反思: 授课班级及时间: 1 备 注 第三章 德国西门子常用车削数控系统编程与操作 教 材 分 析:本章介绍德国西门子常用车削数控系统编程与操作。 教 学 重 点:1、编程指令及应用; 2、计算参数及应用; 3、多从复合循环; 4、系统界面操作。 教 学 难 点:1、编程指令及应用; 2、计算参数及应用; 3、多从复合循环; 4、系统界面操作。 方 法:采用讲授为主，配合多媒体演示为辅的方式进行，在授课过程中多教 学 联系实践，以提高学生的学习兴趣。 课 时 分 配: 第一节:编程指令及应用 2 第二节: 计算参数及应用 2 第三节: 多从复合循环 2 第四节:编程示例 1 第五节:系统界面操作 1 课 题: 第一节 编程指令及应用 课 型:新授课 课 时:2 教 学 目 标:知识目标:掌握编程指令及应用 能力目标:培养学生的编程能力和实践操作能力。 情感目标:提高学生对编程的兴趣。 教 学 重 点:编程指令及应用。 教 学 难 点:编程指令及应用。 教 学 方 法:讲授法 教 学 媒 体:黑板、粉笔 教 学 过 程 导 入 新 课:编程指令及应用的重要性。 讲 授 新 课: 1 备 注 一、G指令一览 G指令 功 能 程序格式及说明 G00 快速点定位 G00 X__Z__; G01 直线插补 G01 X__Z__F __ ; G02 顺时针圆弧插补 G02 X __ Z __ CR= __F __ ; G03 逆时针圆弧插补 G03 X __ Z __ I __ K __ F __; G04 暂停 G04 F __或 G04 S __;F为秒 S为主轴圈数 G05 通过中间点的圆弧 G05 X __ Z __ IX= __ KZ= __ F __ ; G17 选择XY平面 G17; G18 选择ZX平面 G18; G19 选择YZ平面 G19; G25 主轴转速下限 G25 S__S1= __S2= __; G26 主轴高速限制 G26 S__S1= __S2= __; G33 恒螺距螺纹切削 G33 Z __ K__ SF __ ; G40 刀尖半径补偿取消 G40; G41 刀尖半径左补偿 G41 G01 X __Z __; G42 刀尖半径右补偿 G42 G01 X __Z __; G53 取消零点偏置 G53; G500 取消零点偏置 G500; G64 连续路径方式 G64; G70 英制尺寸 G70; G71 公制尺寸 G71; G74 回参考点 G74 X1=0 Z1=0; G75 G75 FP=2 X1=0 Z1=0 回固定点 G90 绝对尺寸 G90 G01 X__Z__F__; G91 增量尺寸 G91 G01 X__Z__F__; G94 进给量mm/min G94; G95 进给量mm/r G95; G96 恒定切削速度 G96 S500 LIMS= __;(500m/min) G97 删除恒定切削速度 G97 S800;(800 r/min) G450 圆弧过渡拐角方式 G450; 1 G451 尖角过渡拐角方式 G451; 备 注 二、关于M指令的说明 M指令 功 能 程序格式及说明 M 辅助功能 用于进行开关操作，一个程序段最多可以有5个M功能。 M0 程序停止 用M0停止程序执行;按“启动”键加工继续执行。 M1 程序有条件停止 与M0一样，但在“条件停有效”功能别触发才生效。 M2 程序结束 在程序最后一段被写入。 M30 程序结束 M 功能停止程序结束并返回。 M17 子程序结束 别写在子程序最后一段别写入，并返回主程序。 M3 主轴顺时针旋转 M4 主轴逆时针旋转 M5 主轴停止旋转 M6 更换刀具 在机床数据有效时用M06;其它情况直接用T换刀。 M40 自动变换齿轮级 M41~M45 齿轮级1到齿轮级5 三、编程规则 1、下列指令状态是未经修改的系统启动默认状态 包括G1、G18、G40、G500、G60、G601、G71、G95、G450、G23 2、 在同一程序段中允许出现多个G指令或M指令。但同一行中的M指令最多不允 许超过5个，且不允许出现同一组的G代码。 3、 程序命名规则。西门子数控系统的程序的命名由“文件名”+“.”+“扩展名” 组成。主程序为“xxx.MPF”,子程序为“xxx.SPF”。 四、G指令详解 1、倒角及倒圆 使用轴移动指令切削时，可在指令中插入倒角或倒圆的指令，以实现拐角处的自动倒角或倒圆过渡。即在直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间插入直线或圆弧过渡。 例:G1XX CHF=XX 倒角 G1XX RND=XX 倒圆 2、G158 零点偏置 1 例:N50 G158 Z-10 ;可编程零点偏移 N90 G158 ;可编程零点偏移取消 备 注 3、刀具与刀具补偿 西门子数控系统将描述刀具位置补偿和刀具半径补偿所需的各个参数存放在单独的数据存储单元中。对应于每一把刀具可以有多个不同的刀具补偿存储单元，及“刀补号”，西门子系统一般称为“刀沿号”，也可以称为“D号”。 用练习法巩固新知。 巩固新知: 课堂小结: 西门子系统的编程指令及应用。 课堂作业:编程练习。 板书设计: 第一节 编程指令及应用 一、G指令一览 二、关于M指令的说明 三、编程规则 四、G指令详解 1 备 注 教学反思: 授课班级及时间: 课 题: 第二节 计算参数及应用 课 型:新授课 课 时:2 教 学 目 标:知识目标:计算参数的编程原理及编程方法。 能力目标:培养学生的编程能力和实践操作能力。 情感目标:提高学生对编程的兴趣。 教 学 重 点:计算参数编制非圆曲线的编程方法。 教 学 难 点:计算参数编制非圆曲线的编程方法。 教 学 方 法:讲授法 学 媒 体:黑板、粉笔 教 教 学 过 程 导 入 新 课:计算参数的重要性。 讲 授 新 课: 一、概述 在程序中使用计算参数功能可以有以下运用方式: 1、在程序中使用计算参数求取特定的坐标数值。 2、并不是所有的数学曲线都可以由插补指令来完成，比如绝大多数数控系统仅仅提供了直线和圆弧插补功能。如果加工对象的轮廓是其他曲线，则需要根据曲线拟合的数学模型，使用数控系统提供的计算参数和程序跳转指令编制出各种曲线的数控加工程序。 3、对于某些具有相同特征的常用结构，为避免编程的重复，我们可以将加工此类结构的程序段编制在子程序当中，其中描述此结构的尺寸变量通过计算参数来编制。 4、使用计算参数或宏指令功能定制指令。 1 备 注 二、关于SINUMERIK 802C计算参数的一般说明 1、计算参数的地址范围 系统使用“R”后跟地址字来表示变量地址号，一共有250个计算参数可供使用，用户可以自由使用的参数地址号为R0~R99，另有R100~R249常用于系统定义的固定循环的传递参数，因此不推荐初学者使用。 2、计算参数的赋值 在使用计算参数编程时，往往需要首先给某些参数变量赋值，比如将-30.33赋值给R(R=-30.33)。 、使用计算参数对除N、G、L以外的地址字赋值 3 例如:N10 R1=100 N20 G1 X=R1 F0.2 4、 数学运算符 (1) 数学运算符:“+”、 “-”、 “*”、 “/”、 “( )”。 (2) 数学函数表达式: 函数地址 含义 示例 SIN( ) 正弦 R1=SIN(17.35) COS( ) 余弦 R2=COS(R3) TAN( ) 正切 R4=TAN(R5) SQRT( ) 平方根 R6=SQRT(R7) ABS( ) 绝对值 R8=ABS(R9) TRUNC( ) 取整 R10=TRUNS(11) (3) 数学函数的优先级:计算参数的数学运算遵循通常的数学规则为元括号内的 运算优先进行，乘法和除法运算优先于加法和减法运算。 三、程序跳转语句及其应用 1、跳转标记符——程序跳转目标 (1)功能 标记符用于标记程序中所跳转的目标程序段，用跳转功能可以实现程序运行分支。 1 (2)说明 备 注 标记符可以自由选取，但必须由2~8个字母或数字组成，其中开头两个符号必须是字母或下划线。 跳转目标程序段中标记符后面必须为冒号，标记符应位于程序段段首，如果程序段有行号，则标记符紧跟着行号。 2、绝对跳转 (1)功能 数控程序运行时按导入的顺序依次执行程序段，但也可以通过插入跳转指令改变其执行顺序。跳转目标只能是有标记符的程序段，且此程序段必须位于该程序内。绝对跳转指令占用一个独立的程序段。 (2)功能字 GOTOF——向前跳转 GOTOB——向后跳转 3、有条件跳转 (1)功能 用IF条件语句表示有条件跳转。如果满足跳转条件，则进行跳转，跳转目标只能是有标记符的程序段，且该程序段必须在此程序之内。 有条件跳转指令要求一个独立的程序段。在一个程序中可以出现多个条件跳转指令。 (2)编程格式 IF条件GOTOF Label ;向前跳转 IF条件GOTOB Label ;向后跳转 (3)比较运算符 运算符 意义 = = 等于 ，， 不等于 ， 大于 ， 小于 ，= 大于或等于 ，= 小于或等于 四、计算参数值非圆数学曲线的原理 1 备 注 当采用不具备非圆曲线插补功能的数控系统编制加工非圆曲线轮廓的零件时， 往往采用短线或圆弧去近似替代非圆曲线，这种处理方式称为拟合处理。拟合线段 中的交点或切点称为节点。 非圆曲线拟合的方法很多，主要包括等步距法、等误差法等。其中等步距法短 直线拟合由于数学算法和程序编制都比较简单，因此应用比较广泛。 五、计算参数编程示例 1、零件图样与说明 2、零件分析 该零件轮廓由剖物线、圆柱面、双曲面组成。 3、程序示例 EX01.MPF T1D1 GO X0 Z1 S800 M3 M43 G1 Z0 F0.1 M8 R8=0 R9=0 MA1:G1 X=2*R8 Z=R9 R8=R8+0.05 R9=-R8*R8/16 IF R8，=16 GOTOB MA1 Z-30 R8=16 R9=5 MA2:G1 X=2*R8 Z=R9-35 F0.1 R8=R8+0.05 1 R9=6/(R8-15)-1 备 注 IF R8，=21 GOTOB MA2 G1 X42 Z-45 G74 X0 Z0 M2 巩固新知: 用练习法巩固新知。 课堂小结: 西门子系统的参数计算。 课堂作业:编程练习。 板书设计: 第二节 计算参数及应用 一、概述 二、关于SINUMERIK 802C计算参数的一般说明 三、程序跳转语句及其应用 四、计算参数值非圆数学曲线的原理 五、计算参数编程示例 教学反思: 授课班级及时间: 课 题: 第三节 多重复合循环 课 型:新授课 课 时:2 教 学 目 标:知识目标:西门子系统的多重循环指令。 能力目标:培养学生的编程能力和实践操作能力。 情感目标:提高学生对编程的兴趣。 教 学 重 点:西门子系统的多重循环指令。 教 学 难 点:西门子系统的多重循环指令。 1 教 学 方 法:讲授法 备 注 教 学 媒 体:黑板、粉笔 教 学 过 程 导 入 新 课:多重循环指令的重要性。 讲 授 新 课: 一、标准循环概述 1、概述 在第二章我们学习过华兴系统的G81固定循环指令，它是在程序段中指定完成循环所需的各项参数，循环指令使用G代码编程的方式实现，这种循环指令工作方式在大多数数控系统中都有应用。而西门子系统与其他系统的循环指令工作方式有一定的区别，它使用计算参数指定循环所需的各项参数，并调用能实现指定功能的循环宏指令程序来实现复合循环加工。 2、西门子802C系统标准循环 指 令 功 能 指 令 功 能 LCYC82 钻孔、沉孔加工 LCYC93 凹槽切削 LCYC83 深孔钻削 LCYC94 凹凸切削 LCYC840 带补偿夹具内螺纹切削 LCYC95 毛坯切削 LCYC85 镗孔 LCYC97 螺纹切削 3、关于循环的说明 LCYC82、LCYC83、LCYC840、LCYC85指令主要用于采用转塔刀架装夹钻镗类刀具加工内孔，切削动作方式与数控铣床相应指令类似。LCYC94用于加工复合德国国标的E型和F型退刀槽。LCYC95用于对工件形状粗、精加工，LCYC93用于加工凹槽，LCYC97用于螺纹复合循环加工。 4、循环参数应用规则 (1)参数使用 循环中所使用的描述参数为R100~R249。 调用一个循环之前，必须对该循环所使用的参数赋值。循环结束后，这些参数的值保持不变，因此同一程序中，使用多个循环时，对取值相同的参数无须重新赋值。 1 (2)内部计算参数 备 注 使用加工循环时，用户必须事先确认保留参数R100~R249只被用于加工循环，而不被程序中其他地方所使用。循环使用R250~R299作为内部计算参数。 (3)调用/返回条件 在调用循环之前G23——直径编程或者G17——选择XY坐标平面必须有效，否则系统会给出报警号17040:坐标轴非法设定。 (4)循环中的补刀应用 循环开始前，必须激活刀补号，精加工循环时，程序自动启用刀具半径补偿。 二、LCYC95——毛坯切削循环 指令格式: _CNAME=“轮廓子程序名”; R105=___R106=___R108=___R109=___; R110=___R111=___R112=___; LCYC95; 各参数说明: 参 数 功能、含义及规定 _CNAME= 调用轮廓子程序，轮廓子程序名加“”指定 R105 加工类型1~12 R106 精车余量，无符号(X向为半径量) R108 背吃刀量，无符号(X向为半径量) R109 粗车切入角，在加工端面时该值必须为零 R110 粗车时的退刀量(X向以半径量表示) R111 粗车进给速度 R112 精车进给速度 加工方式与切削动作 毛坯切削循环的加工方式用参数R105表示，按形式分成3类12种:第一 类为纵向加工与横向加工;第二类为内部加工与外部加工;第三类为粗加 工、精加工与综合加工。这12种形式见下表: 数值 纵向/横向 外部/内部 粗加工/精加工/综合加工 1 1 纵向 外部 粗加工 2 横向 外部 粗加工 备 注 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 三、LCYC93——切槽复合循环 切槽循环主要用于圆柱形工件内、外形槽的切槽加工。但是，所加工 的槽必须是以槽中心为对称的轮廓。 1.指令格式: R100=___R101=___R105=___R103=___R107=___R108=___; R114=___R115=___R116=___R117=___R118=___R119=___; LCYC93; 各参数说明: 参 数 功能、含义及规定 R100 横向坐标轴起始点 R101 纵向坐标轴起始点 R105 加工类型1~8 R106 精加工余量，无符号(X向、Z向余量相等) R107 刀具宽度，无符号 R108 背吃刀量，无符号(X向为半径量) R114 槽宽无符号 R105具体参数值代表的加工方式: 切槽方式 数值 纵向加工/横向加工 内部加工/外部加工 起始点位置 1 1 纵向 外部 左边 2 横向 外部 左边 备 注 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 四、LCYC97——螺纹加工复合循环 1.指令格式: R100=___R101=___R102=___R103=___R104=___; R105=___R106=___R109=___R110=___R111=___R112=___; R113=___R114=___; LCYC97; 2、各项参数说明 参 数 含义及数值范围 参 数 含义及数值范围 R100 螺纹起始点直径 R109 空刀导入量，无符号 R101 纵向轴螺纹起始点 R110 空刀退出量，无符号 R102 螺纹终点直径 R111 螺纹深度，无符号 R103 纵向轴螺纹终点 R112 起始点偏移，无符号 R104 螺纹导程值，无符号 R113 粗切削次数，无符号 R105 加工类型，数值1或2 R114 螺纹头数，无符号 R106 精加工余量，无符号 巩固新知: 用练习法巩固新知。 课堂小结: 西门子系统的循环指令。 课堂作业:编程练习。 板书设计: 第三节 多重复合循环 一、标准循环概述 二、LCYC95——毛坯切削循环 三、LCYC93——切槽复合循环 四、LCYC97——螺纹加工复合循环 1 备 注 教学反思: 授课班级及时间: 课 题: 第四节 编程示例 课 型:新授课 课 时:1 教 学 目 标:知识目标:西门子系统的编程示例。 能力目标:培养学生的编程能力和实践操作能力。 情感目标:提高学生对编程的兴趣。 教 学 重 点:西门子系统的编程示例。 教 学 难 点:西门子系统的编程示例。 教 学 方 法:讲授法 教 学 媒 体:黑板、粉笔 教 学 过 程 导 入 新 课:编程示例的应用。 讲 授 新 课: 一、梯槽螺纹轴 1、零件图 1 备 注 2、程序示例 EX6.MPF T1D1 G0 X50 Z10 S800 M3 M43 M8 _CNAME=“EX61” R105=1 R106=0.6 R108=4 R109=0 R110=1 R111=0.3 R112=0.15 LCYC95 G74 X0 Z0 M5 M9 M0 T2D1 S1000 M3 M44 G0 X50 Z10 M8 G96 S70 LIMS=1600 R105=5 LCYC95 1 G74 X0 Z0 M5 M9 M0 T3D1 S300 M3 M42 G0 X50 Z10 F0.1 M8 R100=30 R101=-32 R105=5 R106=0.4 R107=4 R108=5 R114=5.8 R115=4 R116=27 R117=0 R118=0 R119=1 LCYC93 G74 X0 Z0 T4D1 G0 X50 Z10 R100=18 R101=0 R102=18 R103=-15 R104=1.5 R105=1 R106=0.3 R109=6 R110=0 R111=1.136 R112=0 备 注 R113=5 R114=_1 LCYC97 G74 X0 Z0 T3D1 G0 X42 Z-66 G1 X0 F0.08 G0 Z-64 G74 X0 Z0 M2 EX61.SPF G0 X12 Z1 G1 Z0 G3 X18 Z-3 CR=3 G1 Z-18.51 G2 X30 Z-27 CR=9 G1 Z-47 G3 X34 Z-57 CR=30 G1 Z-66 X42 1 RET 掉头装夹，钻?15mm低孔。 EX7.MPF T5D1 S600 M3 M43 G0 X15 Z10 M8 _CNAME=“EX71” R105=11 R106=0.4 R108=3 R109=0 R110=1 R111=0.3 R112=0.15 LCYC95 G74 X0 Z0 M2 备 注 EX71.SPF G0 X24 Z1 G1 Z0 G3 X18 Z-7.94 CR=12 G1 Z-20 X15 RET 二、锥螺纹轴 1、零件图 1 2、程序示例 EX8.MPF T1D1 G0 X80 Z10 S1000 M3 M44 M8 _CNAME=“EX81” R105=9 R106=1 R108=4 R109=0 R110=1 R111=0.3 R112=0.15 LCYC95 备 注 G74 X0 Z0 T2D1 G0 X41 Z-15 G2 G91 X0 Z-10 CR=10 F0.15 G0 Z10 G1 X-1 G2 X0 Z-10 CR=10 G0 G90 X80 G74 X0 Z0 T3D1 G0 X23 Z1 1 G1 Z0 F0.05 G2 G91 X-4 Z-2 CR=2 G1 G90 Z-25 F0.15 X17 G0 X0 G1 X24 F0.4 G2 X20 Z-2 CR=2 G1 Z-25 X17 G0 Z10 G74 X0 Z0 M5 M9 M0 T4D1 G0 X41 Z-20 S300 M3 M42 M8 G1 X36 F0.05 G4 F1 G1 X41 F0.03 G74 X0 Z0 T5D1 G0 X60 Z10 R100=36 R101=0 R102=40 R103=-16 R104=1.5 R105=1 R106=0.6 备 注 R109=5 R110=2 R111=1.136 R112=0 R113=5 R114=_1 LCYC97 G74 X0 Z0 M2 EX81.SPF G0 X36 Z1 G1 Z0 X40 Z-16 Z-40 1 X60 Z-50 X61 RET 巩固新知: 用练习法巩固新知。 课堂小结: 西门子系统编程示例。 课堂作业:编程练习。 板书设计: 第四节 编程示例 一、梯槽螺纹轴 二、锥螺纹轴 零件图 零件图 程序 程序 教学反思: 授课班级及时间: 备 注 课 题: 第五节 系统界面操作 课 型:新授课 课 时:2 教 学 目 标:知识目标:西门子系统的使用与操作。 能力目标:具备一定的编程能力。 情感目标:培养学习兴趣。 教 学 重 点:西门子系统的使用与操作。 教 学 难 点:西门子系统的使用与操作。 教 学 方 法:讲授法 教 学 媒 体:黑板、粉笔 1 教 学 过 程 导 入 新 课:西门子系统的使用与操作引入。 讲 授 新 课: 一、操作面板功能介绍 1、操作面板简介 备 注 2、功能按钮和按键介绍 (1)显示功能区域 :用于加工显示。无论在何级菜单下，按下此键即回到主加工界面。 :上级菜单返回键。用于从夏季菜单返回到其上级菜单。 1 :菜单软件。软键的功能有不同的操作功能方式决定。 :菜单扩展键。 :区域转换键。 备 注 (2)按键操作区域 :空格键。 :回车键。 :上当键，类似于SHIFT键。 :垂直菜单键。 :报警应答键。 :光标控制键之向下，上当为向下翻页功能。 :删除键。 (3)按钮控制区域 :步距选择功能。 :手动控制方式。 :返回参考点。 :自动加工。 :以单程序段运行方式进行自动加工。 1 :手动单段输入。 二、系统功能 1、回参考点操作 2、手动控制状态 3、MDA控制方式 备 注 4、电动控制方式 5、程序的编辑 6、自动方式 三、参数设置 1、刀具补偿 2、R参数 3、设定数据 4、零点偏置的设置 四、试切法对刀 1、工件试切削外圆后，测出当前外圆尺寸。 2、 参数---刀具补偿界面，“长度1”表示X向刀具位置补偿值;“长度2”表示Z向刀具位置补偿值;“半径”表示刀尖圆弧半径补偿值。 3、查找所设定的刀具号和刀沿号。若无所需刀具或刀沿则新建刀具或刀沿。 4、进入对刀界面，将光标移至偏移行，输入测量出的工件直径，按“计算”对应功能软键后确认。注意此操作必须在JOG状态下进行。 5、试切工件端面，点“轴+”功能将当前设定轴转换为Z轴，确认偏移行中显示数据为零，按“计算”键后“确认”。 6、在直接刀补界面中输入刀尖圆弧半径补偿值。 7、经过上述操作后，在程序或MDA方式下调用带刀沿号得刀具即建立起关于该刀具的编程坐标系。 五、系统的诊断功能 系统在诊断功能中对机床报警内容有简单的说明，并提供了常规处理方法作参考，以便于操作人员使用和维护机床。 1 六、操作步骤参考 1、开机并按下伺服加载键取消700016报警后，执行机床回零动作。 2、手动装夹工件、刀具，并通过尾座手动加工相关工艺孔或型孔。 3、建立加工程序所使用的刀具号和刀沿号。 4、试切法对刀，建立工件的编程坐标系。也可使用存储型零点偏置功能设置编程坐标系。 备 注 5、手动状态下建立新程序，并输入程序内容，在程序编辑状态下输入程序，经效验后设置为当前加工程序。也可通过西门子提供的PCIN软件，将外部计算机中的程序通过串行通讯传入系统。 6、单段方式程序试切削。 7、根据试切削的加工过程及结果调整程序。 8产品正式加工。 巩固新知: 用练习法巩固新知。 课堂小结: 西门子系统的操作。 课堂作业:模拟操作练习。 板书设计: 第五节 系统界面操作 一、操作面板功能介绍 四、试切法对刀 二、系统功能 五、系统的诊断功能 三、参数设置 六、操作步骤参考 教学反思: 授课班级及时间: 1