SINUMERIK 828D车削操作与编程轻松进阶

序 前言 第1章　SINUMERIK 828D数控系统介绍… …………………………………… 1 1.1　SINUMERIK 828D系统的特点……………………………………………………………… 2 1.2　数控编程特点… ……………………………………………………………………………… 2 1.3　*终用户相关的系统选项功能… …………………………………………………………… 3 第2章　机床系统面板操作…………………………………………………………… 4 2.1　操作组件… …………………………………………………………………………………… 4 2.1.1　操作面板 ………………………………………………………………………………………… 4 2.1.2　基本操作界面和按键 …………………………………………………………………………… 8 2.1.3　系统快捷键 ……………………………………………………………………………………… 9 2.1.4　屏幕界面信息的区域划分 ……………………………………………………………………… 10 2.2　机床设置和手动功能… ……………………………………………………………………… 13 2.2.1　手动方式功能 …………………………………………………………………………………… 13 2.2.2　T，S，M 窗口 ………………………………………………………………………………… 13 2.2.3　 设置零点偏移 ………………………………………………………………………………… 14 2.2.4　轴定位 …………………………………………………………………………………………… 15 2.2.5　测量刀具 ………………………………………………………………………………………… 15 2.2.6　测量工件 ………………………………………………………………………………………… 16 2.2.7　计算器功能 ……………………………………………………………………………………… 16 2.2.8　直接编辑程序 …………………………………………………………………………………… 17 2.2.9　保护等级 ………………………………………………………………………………………… 17 2.3　加工工件… …………………………………………………………………………………… 18 2.3.1　控制程序运行 …………………………………………………………………………………… 18 2.3.2　在特定位置开始运行程序 ……………………………………………………………………… 19 2.3.3　当前程序段和程序级 …………………………………………………………………………… 21 2.4　刀具管理… …………………………………………………………………………………… 22 2.4.1　车削加工刀具类型 ……………………………………………………………………………… 22 2.4.2　刀具清单 ………………………………………………………………………………………… 23 VI 　SINUMERIK 828D车削操作与编程轻松进阶 2.4.3　创建新的刀具 …………………………………………………………………………………… 27 2.4.4　装载刀具 ………………………………………………………………………………………… 28 2.4.5　卸载或删除刀具 ………………………………………………………………………………… 28 2.4.6　刀具磨损列表 …………………………………………………………………………………… 28 2.4.7　激活刀具寿命监控功能 ………………………………………………………………………… 30 2.4.8　刀库 ……………………………………………………………………………………………… 31 2.5　程序管理… …………………………………………………………………………………… 31 2.5.1　程序管理概览 …………………………………………………………………………………… 31 2.5.2　创建新目录或程序 ……………………………………………………………………………… 33 2.5.3　打开和关闭程序 ………………………………………………………………………………… 33 2.5.4　同时打开多个程序 ……………………………………………………………………………… 34 2.5.5　程序执行 ………………………………………………………………………………………… 34 2.5.6　预览显示程序 …………………………………………………………………………………… 35 2.5.7　修改文件属性和目录属性 ……………………………………………………………………… 35 2.5.8　在程序管理器中创建存档 ……………………………………………………………………… 36 2.5.9　在程序管理器中导入存档 ……………………………………………………………………… 37 2.5.10　保存设置数据 ………………………………………………………………………………… 38 2.5.11　读入装备数据 ………………………………………………………………………………… 39 2.6　在线帮助… …………………………………………………………………………………… 40 第3章　数控车削编程基础……………………………………………………………43 3.1　数控机床坐标系… …………………………………………………………………………… 43 3.1.1　坐标系的概念 …………………………………………………………………………………… 43 3.1.2　编程中的零点和基准参考点 …………………………………………………………………… 45 3.2　车削加工基本编程指令… …………………………………………………………………… 45 3.2.1　数控加工编程语言 ……………………………………………………………………………… 45 3.2.2　程序段构成内容 ………………………………………………………………………………… 46 3.2.3　程序段控制 ……………………………………………………………………………………… 48 3.2.4　程序段指令字编写规则 ………………………………………………………………………… 49 3.3　车削加工几何设置 …………………………………………………………………………… 51 3.3.1　 可设定的零点偏移（G54~G59，G507~G599，G500，G53，SUPA，G153） …………… 51 3.3.2　工作平面选择（G17，G18，G19）………………………………………………………………52 3.4　编程坐标尺寸… ……………………………………………………………………………… 52 3.4.1　英制尺寸和米制尺寸（G70/G700，G71/G710） …………………………………………… 52 3.4.2　*对尺寸编程与相对尺寸编程（G90，AC，G91，IC） …………………………………… 53 3.4.3　极坐标形式的尺寸编程（G110，G111，G112） …………………………………………… 54 3.4.4　通道专用的直径/半径编程（DIAMON，DIAM90，DIAMOF） …………………………… 55 3.5　运行指令… …………………………………………………………………………………… 56 3.5.1　运行指令概述 …………………………………………………………………………………… 56 3.5.2　 使用直角坐标的运行指令（G0，G1，G2，G3，X...Z...） ………………………………… 56 3.5.3　进给率（G93，G94，G95，F...） …………………………………………………………… 57 3.6　圆弧插补… …………………………………………………………………………………… 57 3.6.1　圆弧插补概述 …………………………………………………………………………………… 57 VII 目　　录　 3.6.2　给出圆弧终点和圆心的圆弧插补（G2/G3，X...，Z...，I...，K...） ………………………… 58 3.6.3　给出圆弧终点和半径的圆弧插补（G2/G3，X...，Z...，CR=...） …………………………… 59 3.6.4　给出圆弧终点和张角的圆弧插补（G2/G3，X...，Z...，AR=...） …………………………… 60 3.6.5　给出圆弧圆心和张角的圆弧插补（G2/G3，I...，K...，AR=...） …………………………… 61 3.6.6　用极坐标的圆弧插补（G2/G3，AP=...，RP=...） …………………………………………… 62 3.6.7　给出中间点和终点的空间斜向圆弧插补（CIP，X...，Z...，I1...，K1...） ………………… 63 3.6.8　带有切线过渡的圆弧插补（CT，X...，Z...） ………………………………………………… 64 3.6.9　倒角和倒圆（CHF=，CHR=，RND=，RNDM=，FRC=，FRCM=） ……………………… 65 3.6.10　用于回转轴的*对尺寸（DC，ACP，ACN）…………………………………………………68 3.7　螺纹加工… …………………………………………………………………………………… 69 3.7.1　车削定螺距螺纹（G33，SF=） ……………………………………………………………… 69 3.7.2　 车削螺纹时导入和导出行程（DITS，DITE）… ………………………………………………72 3.7.3　带有递增螺距与递减螺距的螺纹切削（G34，G35） ……………………………………… 74 3.8　主轴运动指令 … …………………………………………………………………………… 75 3.8.1　主轴转速（S）与主轴旋转方向（M3，M4，M5） ………………………………………… 75 3.8.2　可编程的主轴转速极限（G25，G26） ……………………………………………………… 77 3.8.3　 恒定切削速度 （G96/G961/G962，G97/G971/G972，G973，LIMS，SCC） ……………… 77 3.8.4　位置控制的主轴运动（SPCON，SPCOF） …………………………………………………… 80 3.8.5　定位主轴（SPOS，SPOSA，M19，M70，WAITS） ………………………………………… 80 3.9　换刀指令编程 ………………………………………………………………………………… 83 3.9.1　无刀具管理情况下的换刀 ……………………………………………………………………… 83 3.9.2　使用刀具管理（选件）进行换刀 ……………………………………………………………… 84 3.10　刀具调用和刀具补偿编程指令……………………………………………………………… 84 3.10.1　刀具长度补偿（T、D） ……………………………………………………………………… 84 3.10.2　刀具补偿调用（D） …………………………………………………………………………… 85 3.10.3　刀具的刀尖圆弧半径补偿（G40，G41，G42） …………………………………………… 86 第4章　程序运行控制…………………………………………………………………89 4.1　子程序编程… ………………………………………………………………………………… 89 4.1.1　概述 ……………………………………………………………………………………………… 89 4.1.2　子程序编程方法 ………………………………………………………………………………… 89 4.2　子程序调用 …………………………………………………………………………………… 90 4.2.1　没有参数传递的子程序调用 …………………………………………………………………… 90 4.2.2　程序重复次数功能（P） ……………………………………………………………………… 91 4.2.3　模态子程序调用功能（MCALL） …………………………………………………………… 91 4.2.4　间接子程序调用功能（CALL） ……………………………………………………………… 92 4.2.5　执行外部子程序（EXTCALL） ……………………………………………………………… 93 4.3　条件判断语句… ……………………………………………………………………………… 95 4.3.1　条件判断语句（IF… ENDIF） ………………………………………………………………… 95 4.3.2　带分支的条件判断语句（IF … ELSE … ENDIF） …………………………………………… 95 4.3.3　程序分支语句（CASE … OF … DEFAULT …） …………………………………………… 96 4.4　程序跳转指令语句 …………………………………………………………………………… 97 4.4.1　跳转目标标记符 ………………………………………………………………………………… 98 VIII 　SINUMERIK 828D车削操作与编程轻松进阶 4.4.2　无条件跳转指令（GOTOS，GOTOB，GOTOF，GOTO） ………………………………… 98 4.4.3　有条件程序跳转语句（GOTOB，GOTOF，GOTO，GOTOC） …………………………… 99 4.4.4　程序段跳转 …………………………………………………………………………………… 101 4.4.5　逻辑比较运算 ………………………………………………………………………………… 101 4.5　循环语句控制结构分析… ………………………………………………………………… 103 4.5.1　有条件程序跳转语句（IF…GOTO…） …………………………………………………… 104 4.5.2　无限循环程序语句方式（LOOP…ENDLOOP） …………………………………………… 105 4.5.3　循环开始处带有条件的语句（WHILE…ENDWHILE） ………………………………… 106 4.5.4　循环结束处带有条件的语句（REPEAT…UNTIL） ……………………………………… 107 4.5.5　计数循环程序语句方式（FOR…TO…ENDFOR） ………………………………………… 108 4.6　工作区极限 ………………………………………………………………………………… 110 4.6.1　 基准坐标系（BCS）中的工作区限制（G25/G26，WALIMON, WALIMOF） ………… 110 4.6.2　在 WCS/ENS 中的工作区域限制（WALCS0…WALCS10） ……………………………… 112 4.7　坐标转换（框架）… ……………………………………………………………………… 114 4.7.1　坐标转换（框架）指令概述 ………………………………………………………………… 114 4.7.2　可编程的框架偏移指令（TRANS，ATRANS） …………………………………………… 114 4.7.3　可编程的框架缩放指令（SCALE，ASCALE） …………………………………………… 116 4.7.4　可编程的框架旋转指令（ROT，AROT） ………………………………………………… 118 4.8　其他指令… ………………………………………………………………………………… 120 4.8.1　暂停时间（G4） …………………………………………………………………………… 120 4.8.2　信息显示（MSG） ………………………………………………………………………… 120 4.8.3　回参考点运行（G74） ……………………………………………………………………… 122 4.8.4　回固定点运行（G75，G751） ……………………………………………………………… 122 第5章　变量与数学函数…………………………………………………………… 125 5.1　变量… ……………………………………………………………………………………… 125 5.1.1　系统变量 ……………………………………………………………………………………… 125 5.1.2　用户变量 ……………………………………………………………………………………… 126 5.1.3　计算参数（R） ……………………………………………………………………………… 127 5.1.4　定义用户变量（DEF） ……………………………………………………………………… 129 5.2　系统变量、用户变量和数控语言指令的重新定义（REDEF）………………………… 133 5.3　间接编程… ………………………………………………………………………………… 134 5.3.1　间接编程地址 ………………………………………………………………………………… 134 5.3.2　间接编程G代码 ……………………………………………………………………………… 135 5.4　常用的系统变量编程格式… ……………………………………………………………… 136 5.4.1　几何位置变量编程格式及示例 ……………………………………………………………… 136 5.4.2　刀具几何数据变量编程格式及示例 ………………………………………………………… 137 5.4.3　获取刀具号的管理函数（GETT） ………………………………………………………… 140 5.5　程序执行时间变量… ……………………………………………………………………… 143 5.6　数学运算指令符和算术函数… …………………………………………………………… 145 5.6.1　运算形式 ……………………………………………………………………………………… 145 5.6.2　常用的算术函数 ……………………………………………………………………………… 146 IX 目　　录　 5.7　常用的曲线函数… ………………………………………………………………………… 149 5.7.1　正弦函数曲线 ………………………………………………………………………………… 149 5.7.2　非圆二次方程曲线—椭圆方程 …………………………………………………………… 150 5.8　部分函数使用说明与示例… ……………………………………………………………… 155 5.8.1　向上取整（ROUNDUP） …………………………………………………………………… 155 5.8.2　数据的*确度修正（TRUNC） …………………………………………………………… 156 5.8.3　*大变量、*小变量和变量区域指令（MINVAL，MAXVAL，BOUND） …………… 157 第6章　标准工艺循环指令………………………………………………………… 159 6.1　标准工艺循环指令概述 …………………………………………………………………… 159 6.1.1　标准工艺循环指令的特点 …………………………………………………………………… 159 6.1.2　编写循环指令程序的基本步骤 ……………………………………………………………… 160 6.2　创建工件毛坯… …………………………………………………………………………… 160 6.2.1　创建毛坯类型：圆柱体（CYLINDER） …………………………………………………… 161 6.2.2　创建毛坯类型：管形体（PIPE） …………………………………………………………… 162 6.2.3　创建毛坯类型：中心六面体 ………………………………………………………………… 163 6.2.4　创建毛坯类型：多边形（N_CORNER） …………………………………………………… 163 6.2.5　创建毛坯类型：删除（NONE） …………………………………………………………… 164 6.2.6　图形视图的编辑操作 ………………………………………………………………………… 165 6.3　钻孔循环指令编程… ……………………………………………………………………… 166 6.3.1　钻中心孔（CYCLE81） …………………………………………………………………… 167 6.3.2　钻削循环（CYCLE82） ……………………………………………………………………… 169 6.3.3　铰孔循环（CYCLE85） ……………………………………………………………………… 172 6.3.4　深孔钻削1循环（CYCLE83） ……………………………………………………………… 173 6.3.5　深孔钻削2循环（CYCLE830） ……………………………………………………………… 176 6.3.6　镗孔循环（CYCLE86） ……………………………………………………………………… 179 6.3.7　攻螺纹循环（CYCLE84 / CYCLE840） …………………………………………………… 180 6.3.8　钻孔和螺纹铣削循环（CYCLE78） ……………………………………………………… 184 6.4　车削循环指令编程… ……………………………………………………………………… 186 6.4.1　台阶外形车削循环（CYCLE951） ………………………………………………………… 186 6.4.2　凹槽车削循环（CYCLE930） ……………………………………………………………… 191 6.4.3　 退刀槽循环（CYCLE940） ………………………………………………………………… 195 6.4.4　直螺纹车削循环（CYCLE99） ……………………………………………………………… 199 6.4.5　螺纹链车削循环（CYCLE98） ……………………………………………………………… 203 6.4.6　切断循环（CYCLE92） ……………………………………………………………………… 207 6.5　轮廓车削循环指令编程… ………………………………………………………………… 208 6.5.1　新建轮廓（CYCLE62） ……………………………………………………………………… 209 6.5.2　轮廓调用（CYCLE62） ……………………………………………………………………… 209 6.5.3　轮廓车削与车削余料循环（CYCLE952） ………………………………………………… 212 6.5.4　轮廓槽式车削与槽式车削余料循环（CYCLE952） ……………………………………… 215 6.5.5　轮廓往复车削与往复车削余料循环（CYCLE952） ……………………………………… 217 6.6　创建与调用轮廓子程序… ………………………………………………………………… 220 X 　SINUMERIK 828D车削操作与编程轻松进阶 第7章　车削工艺循环编程实例…………………………………………………… 223 7.1　轮廓车削循环编程中的两个小工具… …………………………………………………… 223 7.1.1　“图形轮廓编辑器”的使用方法 …………………………………………………………… 223 7.1.2　“DXF图形导入器”的使用方法 …………………………………………………………… 233 7.2　外形轮廓精加工的刀具补偿和可编程加工余量实例… ………………………………… 238 7.2.1　外形轮廓精加工的刀具补偿编程 …………………………………………………………… 238 7.2.2　可编程加工余量（OFFN） ………………………………………………………………… 240 7.3　斜置双椭圆零件车削编程实例… ………………………………………………………… 241 7.3.1　工序一加工程序（C_01.MPF）编程 ……………………………………………………… 243 7.3.2　工序二加工程序（C_02.MPF）编程 ……………………………………………………… 245 7.3.3　工序三加工程序（C_03.MPF）编程 ……………………………………………………… 250 7.3.4　斜置双椭圆弧外形精加工编程 ……………………………………………………………… 254 7.4　柱塞轴零件车削编程实例… ……………………………………………………………… 256 7.4.1　工序一加工程序（A_01.MPF）编程 ……………………………………………………… 257 7.4.2　工序二加工程序（A_02.MPF）编程 ……………………………………………………… 264 7.5　旋合球柱锥轴零件车削编程实例… ……………………………………………………… 267 7.5.1　工序一加工程序（B_01.MPF）编程 ……………………………………………………… 268 7.5.2　工序二加工程序（B_02.MPF）编程 ……………………………………………………… 273 参考文献…………………………………………………………………………… 280