SIEMENS数控技术应用工程师：SINUMERIK 840D/810D数控系统NC高级编程与Shop Turn应用教程

第1章　SINUMERIK 840D/810D系统操作　1
1.1　操作面板　1
1.1.1　机床操作面板　1
1.1.2　机床控制面板(MSTT/MCP)　3
1.1.3　屏幕分配　6
1.1.4　基本操作区域　7
1.2　手动操作方式　7
1.2.1 “预置”功能　8
1.2.2 “对刀”功能　9
1.2.3 “手轮与步进”功能　9
1.2.4　回参考点操作　10
1.2.5 “断点返回”功能　11
1.3　MDA工作方式　11
1.4　自动工作方式　13
1.4.1　硬盘加工程序　13
1.4.2　程序修改　14
1.4.3　覆盖存储　15
1.4.4　程序控制　15
1.4.5 “程序段搜索”功能　16
1.5　参数区操作　18
1.5.1　刀具类型与刀具参数　18
1.5.2　系统R参数　21
1.5.3　设定数据　22
1.5.4　零点偏置　23
1.5.5　用户数据　25
1.6　程序操作区域　25第2章　基础编程指令　28
2.1　编程基础　28
2.1.1　坐标系与参考点　28
2.1.2　控制系统与机床的关系　29
2.1.3　通道与模式组结构　30
2.1.4　绝对尺寸与增量尺寸　32
2.1.5　非模态与模态　33
2.1.6　程序内容　33
2.1.7　辅助功能输出　34
2.2　基本G功能指令　36
2.2.1　快速运动G0　36
2.2.2　带进给率的直线插补G1　37
2.2.3　圆弧插补G2/G3　37
2.2.4　中间点进行圆弧插补CIP　38
2.2.5　平面选择G17～G19　39
2.2.6　切线过渡圆弧CT　39
2.2.7　螺旋插补G2/G3、TURN　39
2.2.8　停留时间G4　40
2.2.9　主轴转速S及旋转方向　40
2.2.10　刀具补偿　41
2.2.11　倒圆与倒角　42
2.2.12　恒定切削速度G96　43
2.2.13　准停/连续路径方式G9、G60、G64　43
2.2.14　编程举例　44
2.3　框架编程　46
2.3.1　框架的基本概念　46
2.3.2　可编程的零点偏移　47
2.3.3　可编程的旋转　48
2.3.4　可编程的比例缩放　50
2.3.5　可编程的镜像　50
2.4　参数　51
2.4.1　R参数　51
2.4.2　局部用户数据(LUD)　52第3章　柔性化编程技术　55
3.1　参数化编程　55
3.1.1　变量和计算参数　55
3.1.2　变量定义　56
3.1.3　间接编程　57
3.1.4　计算R参数与赋值　59
3.2　程序跳转功能　59
3.2.1　程序段忽略功能　59
3.2.2　程序段绝对跳转　60
3.2.3　程序段有条件跳转　61
3.3　程序部分重复　62
3.4　计算与运算功能　64
3.4.1　计算功能　64
3.4.2　比较运算和逻辑运算　65
3.4.3　运算的优先级　66
3.5　CASE指令　66
3.6　NC程序的控制结构　67
3.7　NEWCONF有效设置机床数据　68
3.8　文件的写入、读取、删除以及查询　69
3.8.1　文件的写入　69
3.8.2　文件的读取　70
3.8.3　文件的删除　71
3.8.4　文件的查询　71
3.9　子程序基本概念　71
3.10　子程序的SAVE与PROC　72
3.10.1　子程序的SAVE功能　72
3.10.2　带有“参数传递”功能的子程序PROC　73
3.11　调用子程序　75
3.11.1　没有参数传递的子程序调用　75
3.11.2　带有参数传递的子程序　75
3.11.3　调用主程序作为子程序　76
3.11.4　带有“程序重复执行”功能的子程序　76
3.11.5　模态子程序调用　77
3.11.6　执行外部子程序　78
3.12　宏指令技术　78
3.13　程序存储器与工作存储器　79
3.14　定义用户数据　80第4章　刀具补偿　83
4.1　基本概念　83
4.2　刀具类型　84
4.2.1　铣刀　84
4.2.2　钻头　86
4.2.3　磨削砂轮　87
4.2.4　车刀　88
4.3　半径补偿　89
4.4　补偿存储器　92第5章　标准循环编程　94
5.1　标准循环概述　94
5.2　钻削循环和钻削图　95
5.2.1　钻削循环基本概念　95
5.2.2　定中心循环CYCLE81　96
5.2.3　钻削、锪平面循环CYCLE82　97
5.2.4　深孔钻削循环CYCLE83　98
5.2.5　攻丝、不带补偿衬套循环CYCLE84　101
5.2.6　攻丝、带补偿衬套循环CYCLE840　103
5.2.7　镗孔1循环CYCLE85　105
5.2.8　镗孔2循环CYCLE86　106
5.2.9　镗孔3循环CYCLE87　108
5.2.10　镗孔4循环CYCLE88　109
5.2.11　镗孔5循环CYCLE89　111
5.2.12　模态调用钻削循环　112
5.2.13　成排孔循环HOLES1　113
5.2.14　成排孔循环HOLES2　114
5.2.15　点栅格循环CYCLE801　115
5.3　铣削循环　116
5.3.1　螺纹铣削循环CYCLE90　116
5.3.2　圆弧上的长方形孔循环LONGHOLE　117
5.3.3　键槽循环SLOT1　119
5.3.4　环形槽循环SLOT2　121
5.3.5　铣削矩形槽循环POCKET1　123
5.3.6　铣削环形凹槽循环POCKET2　125
5.3.7　铣削矩形凹槽循环POCKET3　126
5.3.8　铣削环形凹槽循环POCKET4　128
5.3.9　平面铣削循环CYCLE71　130
5.3.10　轨迹铣削循环CYCLE72　132
5.3.11　铣削矩形轴颈循环CYCLE76　134
5.3.12　铣削环形轴颈循环CYCLE77　136
5.4　车削循环　137
5.4.1　切槽循环CYCLE93　137
5.4.2　退刀槽循环CYCLE94　139
5.4.3　切削循环CYCLE95　140
5.4.4　螺纹退刀槽循环CYCLE96　144
5.4.5　螺纹切削循环CYCLE97　145
5.4.6　螺纹链循环CYCLE98　146
5.4.7　扩展的切削循环CYCLE950　148第6章　系统变量编程与特殊功能　153
6.1　系统变量　153
6.1.1　概述　153
6.1.2　变量类型　155
6.2　保护区域　157
6.3　框架变量编程　159
6.3.1　预定义框架变量　160
6.3.2　框架变量直接赋值　162
6.3.3　读取和修改框架　162
6.4　转换与轨迹控制编程　163
6.4.1　概述　163
6.4.2　转换时的定向运动　164
6.4.3　三轴、四轴和五轴转换TRAORI　165
6.5　运动转换　167
6.5.1　铣削车削件TRANSMIT　167
6.5.2　圆柱表面曲线转换TRACYL　168
6.5.3　斜置轴转换TRAANG　169
6.6　轨迹特性编程　170
6.6.1　切向控制　170
6.6.2　联动TRAILON与TRAILOF功能　171
6.6.3　曲线图表功能　172
6.7　特殊的位移指令功能　174
6.7.1　逼近已经过编码处理的位置　174
6.7.2　样条插补　175
6.7.3　压缩器指令　176
6.7.4　多项式插补　177第7章　同步动作编程技术　179
7.1　同步动作概念　179
7.2　同步动作编程　179
7.3　同步进行动作指令　182
7.3.1　辅助功能输出　183
7.3.2　设定读入禁止RDISABLE　183
7.3.3　删除剩余行程DELDTG　183
7.3.4　读/写机床数据和设定数据　184
7.3.5　取消进给停止STOPREOF　184
7.3.6　定位轴POS　184
7.3.7　轴交换RELEASE，GET　185
7.4　同步动作应用举例　186
7.4.1　同步动作指令应用　186
7.4.2　使用同步动作实现夹具自动控制　187
7.4.3　应用同步动作实现紧急回退功能　188第8章　Cimatron E自动编程基础　190
8.1　Cimatron E软件简介　190
8.2　启动Cimatron E　191
8.2.1　从桌面快捷方式启动Cimatron E　191
8.2.2　其他启动方法　192
8.3　Cimatron E的文件操作　193
8.3.1　新建文档　193
8.3.2　打开文件　194
8.3.3　保存文件　194
8.3.4　输入文件　195
8.4　Cimatron E工作界面　197
8.5　Cimatron E基本操作　199
8.6　屏幕显示操作　199
8.6.1　屏幕显示选项　200
8.6.2　动态显示命令　201
8.6.3　视图选择　201
8.6.4　视图选项　201
8.6.5　渲染选项　201
8.6.6　快捷菜单　203
8.6.7　物体选择　203
8.7　基本操作实例　206
8.8　Cimatron E入门案例　210第9章　SIEMENS 840D数控系统的Cimatron E编程实例分析　215
9.1　数控编程加工铣削刀具　215
9.1.1　铣削刀具的类型与选用　215
9.1.2　铣削刀具的使用注意事项　218
9.1.3　平面铣削加工刀具各部分的作用　219
9.1.4　平面铣削和球刀加工的计算方式　220
9.1.5　立铣刀各部分的名称和刃数　223
9.2　数控编程加工工艺流程　226
9.2.1　加工零件的准备　226
9.2.2　加工工艺的确定　226
9.2.3　编程坐标系的确定　227
9.2.4　工件的装夹、校正　229
9.2.5　切削用量参数的确定　229
9.3　入门实例　231
9.3.1　NC基本知识　231
9.3.2　调入模型　238
9.3.3　刀具　239
9.3.4　刀路轨迹　244
9.3.5　创建零件　244
9.3.6　创建毛坯工件　245
9.3.7　创建程序　249
9.3.8　删除程序　250
9.3.9　执行程序　251
9.3.10　导航器　251
9.3.11　仿真　253
9.3.12　剩余毛坯　253
9.3.13　刀路编辑　254
9.3.14　后置处理　254
9.3.15　NC报告　255
9.3.16　移动刀路轨迹和复制刀路轨迹　256
9.4　导件数控加工　257
9.4.1　调入模型　257
9.4.2　创建刀具　258
9.4.3　创建刀路轨迹　260
9.4.4　创建毛坯　260
9.4.5　体积铣　261
9.4.6　剩余毛坯　263
9.4.7　粗加工平行铣仿真和后处理　263
9.4.8　体积铣　266
9.4.9　曲面铣　266
9.4.10　NC报告　268
9.4.11　模拟检验　269
9.4.12　后置处理　271
9.5　旋钮腔槽数控加工　272
9.5.1　准备工作　272
9.5.2　体积铣——粗加工环行铣　276
9.5.3　体积铣——二次粗加工　279
9.5.4　曲面铣——3D步距　281
9.5.5　曲面铣——精加工　282
9.5.6　局部精细加工　284
9.5.7　孔加工　286
9.5.8　后置处理　288第10章　操作员扩展界面的编程与二次开发　289
10.1　功能概述　289
10.2　编程语法　290
10.2.1　登入软键与组态文件　290
10.2.2　窗体　290
10.2.3　软键菜单　293
10.2.4　窗体中的方法　295
10.2.5　功能　297
10.3　变量　304
10.3.1　变量属性　304
10.3.2　编程变量　305
10.4　应用示例分析　307
10.5　用户访问等级的界面扩展　317第11章　数控车床中Shop Turn操作基础　321
11.1　创建Shop Turn程序　321
11.1.1　新建程序　321
11.1.2　创建加工步骤　324
11.2　手动操作　324
11.2.1　设定基本坐标系与刀具测量　325
11.2.2　运行轴　329
11.2.3　轴定位运行　330
11.2.4　工件的简单切削　330
11.3　直线或圆弧路径运行　332
11.3.1　选择刀具和加工平面　332
11.3.2　直线运行　333
11.3.3　已知圆心的圆弧　333
11.3.4　已知半径的圆弧　333
11.3.5　极坐标　334
11.3.6　极坐标直线　335
11.3.7　极坐标圆弧　336
11.4　钻削功能　336
11.4.1　钻中心孔　337
11.4.2　中心车螺纹　337
11.4.3　钻孔和铰孔　338
11.4.4　钻深孔　339
11.4.5　攻丝　340
11.4.6　铣削螺纹　341
11.4.7　定位和位置模式　342
11.5　车削功能　342
11.5.1　切削循环　342
11.5.2　切槽循环　343
11.5.3　E型和F型退刀槽　344
11.5.4　螺纹退刀槽　344
11.5.5　车削螺纹　345
11.5.6　切断　346
11.6　车削轮廓　347
11.6.1　创建轮廓　347
11.6.2　切削　348
11.6.3　剩余材料切削　349
11.6.4　切槽　349
11.6.5　切入式车削　350
11.7　铣削　351
11.7.1　矩形腔与圆形腔　351
11.7.2　矩形轴颈与圆形轴颈　352
11.7.3　纵向槽　353
11.7.4　圆弧槽　354
11.7.5　雕刻　355
11.8　铣削轮廓　356
11.8.1　路径铣削　357
11.8.2　预钻削轮廓腔　358
11.8.3　铣削轮廓腔　359
11.8.4　清理轮廓腔的剩余材料　359
11.9　调用子程序与重复程序段　360
11.10　调用零点偏移与坐标系变换　361第12章　Shop Turn编程实例以及零件加工　363
12.1　Shop Turn的刀具管理功能　363
12.1.1　刀具表　363
12.1.2　刀具磨耗表　364
12.1.3　刀具库表　364
12.2　阶梯轴编程实例　365
12.2.1　程序管理　365
12.2.2　调用刀具和输入进刀路径　366
12.2.3　建立轮廓并加工　367
12.2.4　螺纹退刀槽加工　369
12.2.5　螺纹与开槽加工　369
12.3　导向轴的Shop Turn编程与加工　370参考文献　376