數控機床編程與操作課件 1.西門子SINUMERIK 808D數控車床基本認知與操作

數控車床基本認知與操作SINUMERIK808D

西門子SIEMENSSINUMERIK808DSIEMENS知識目標1.認識數控車床的組成部分及各部分的基本功能2.了解SINUMERIK808系統數控車床操作面板各個按鍵、旋鈕的功能、作用。3.了解數控機床右手笛卡爾坐標系原理

SIEMENS能力目標1.能夠識別數控車床的組成部分，能夠區分普通車床和數控車床的加工的不同之處2.能夠正確地操作開關機、進行手動編輯程序管理等操作3.能夠按照安全操作規程操作機床項目1認識數控車床

數控車床在結構上與普通車床有很大的不同，所以在學習操作數控車之前，先參觀實訓車間，認識了解數控車床。項目1認識數控車床數控車床用于加工軸、套類等回轉體零件。數控車床導軌形式有兩種：水平導軌(如圖1-1-1（a）所示)和斜導軌，水平導軌數控車床采用前置刀架，如圖(b)所示刀架位于主軸前面，與傳統臥式車床刀架的布置形式一樣，裝備四工位電動刀架。1.數控車床的機構項目1認識數控車床斜導軌車床采用后置刀架如圖(b)所示，刀架位于主軸的后面，刀架導軌位置與正乎面傾斜，該結構形式便于觀察刀具的切削過程中切屑容易排除，后置空間大，裝備多工位回轉刀架，全功能的數控車床刀架布局都采用后置刀架。項目1認識數控車床2.數控車床坐標系

數控車床通常控制兩個直線運動軸：即刀具運動的Z軸和X軸，如圖所示，數控車削中心機床具有對主軸旋轉的控制，即C軸功能，如圖2(b)所示。由于C軸是工件回轉運動，所以圖2（b）中的C軸標注符號為C′，數控車削中心可控制X、Z、C′三個坐標軸。車削中心采用回轉刀刀架，力具容量大。刀架上可配置銑削動力頭，使車削中心的加工功能大大增強，除車削圓柱表面外，還可以進行徑向和軸向銑削、曲面統削，以及中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鉆削等。項目1認識數控車床3.機床零點

數控車床的機床坐標系原點也稱做機床零點，零點是機床上一個固定的點，一般設在主軸前端面與其旋轉中心線交卓，如圖3所示的M點位置。機床零點由機床制造商設定，并且無法改變。項目1認識數控車床4.機床參考點

數控系統在每次上電后，并不知道機床零點的位置，為了能夠正確地建立機床的坐標系,操作人員通過手動或自動返回參考點，使各運動軸返回到機床的參考點，以此建立機床坐標系。機床參考點是一個固定點,可以同機床零點一致，也可以通過相應的參數將機床參考點偏移至需要的位置，通常設在X、Z軸的正向極限位置，如上圖所示的R點位置。參考點用于使機床上的刀具運動與測量系統同步，機床開機后首先操作“回參考點”或

“回零”，通過回參考點操作在數控系統中建立起機床坐標系。

裝備絕對尺寸測量裝置的機床能夠記憶機床零點位置，開機后不需要回參考點操作。項目1認識數控車床

加工程序中記錄的刀具軌跡，需要依據坐標系，數控坐標系分為數控機床坐標系和工件坐標系，其中數控機床坐標系是生產廠家在數控機床上設定的坐標系，工件坐標系又稱為編程坐標系，就是編程所使用的坐標系。對于數控機床坐標系的坐標軸和運動方向規定已標準化，我國相應的標準與ISO國際標準等效，其基本規定如下。項目1認識數控車床5.數控機床坐標系（1）刀具相對工件運動的原則——工件相對靜止，刀具運動

標準規定工件靜止，刀具運動，刀具遠離工件方向為坐標軸正向，由于規定工件是靜止的，數控程序中紀錄的走刀路線是刀具的運動路線，這樣編程人員不用考慮機床上是工件運動，還是刀具運動，只要依據零件圖樣，就可確定刀具的走刀路線。（2）機床坐標系的規定標準規定機床坐標系采用右手笛卡兒直角坐標系。數控機床刀具直線運動的坐標軸用字母X、Y、Z表示，三軸關系遵循右手系規定，即伸出右手，大拇指所指為Z軸，食指所指為X軸，中指所指為Z軸，如圖(a)所示。刀具繞X、Y、

Z軸的旋轉運動坐標軸分別用A、B、C表示，其旋轉的正向按右手螺旋方向確定，即大拇指指向直線坐標軸正向，其余四指指向為旋轉運動正向，如圖(b)所示。項目1認識數控車床5.數控機床坐標系項目1認識數控車床6.機床坐標軸的規定

機床坐標系的坐標軸與機床導軌平行。判斷機床坐標軸的順序是首先定Z軸，然后定義軸，最后根據右手法則定X軸。刀具運動時坐標軸符號規定如下。①Z軸。數控機床的Z軸與機床主軸平行，刀具遠離工件的方向為Z軸正向。②X軸。X軸一般是水平、平行于工件裝夾面，對于立式臥式車床床（Z軸是水平的）的，沿刀具主軸后端向工件看，右側為軸正向。項目2西門子數控系統介紹

西門子數控系統是最早進入我國市場的數控系統之一，目前在中國市場使用廣泛的西門子系統有SINUMERIK802S/C、SINUMERIK802D,SINUMERIK810D和SINUMERIK840D。其中西門子802S/C系統是普及型數控系統，西門子840D屬于髙端系統，802D系統是840D系統的簡化版，擁有大部分840D的數控功能，它們之間的性能和價格比較如圖。

西門子于2012年推出的新款普及型數控控制器SINUMERIK808D，這款控制器適用于普及型數控車削和數控銑削，具有結構緊湊、堅固耐用，操作簡單，有利于提髙機床加工精度和加工效率。

項目2西門子數控系統介紹1.數控機床加工過程數控機床加工過程如圖所示，即①對加工對象（零件圖樣）工藝分析，確定切削加工過程。②根據加工過程用規定代碼編寫零件加工程序。③把加工程序輸入數控機床，經過數控系統處理，發出指令，控制機床切削加工。④加工出符合要求的零件。項目2西門子數控系統介紹1.數控車床操作部分組成數控車床操作通過機床上的操作面板完成，SINUMERIK數控系統有多種型號，不同型號的操作面板布局有一些差別，例如SINUMERIK802系統操作面板如圖(a)所示。SINUMERIK808系統的車床操作面板如圖(b)所示。操作面板分兩部分：數控系統操作面板和機床控制面板。數控系統操作面板簡稱PPU面板，用于向SIEMENS輸入數據以及導航至系統的操作區域。機床控制面板簡稱MCP面板，用于選擇機床的操作模式，如手動JOG或MDA,或自動AUTO等。雖然面板結構略有差異，但是操作步驟、思路基本相同。項目2西門子數控系統介紹2.數控系統操作面板（PPU)

以SINUMERIK808為例，數控系統面板（PPU)由顯示屏和鍵盤組成，如圖3-2的上半部分所示。圖中標出了各開關與按鍵的分類，各類鍵的用途說明如右圖所示。

項目2西門子數控系統介紹位于顯示器下面的水平軟鍵和右側的垂直軟鍵。由屏幕上軟鍵菜單指示軟鍵的用途，在不同的屏面下軟鍵的當前用途不同。項目2西門子數控系統介紹（1）操作區域(顯示屏面)的切換

不同的操作在相應的顯示屏面內完成，數控系統的操作劃分為6類，每類操作均有相應的操作區（屏面），“操作區域控制鍵”用于選擇操作類別，同時切換顯示屏面。相對于6類操作用6個操作區域鍵選擇，即加工操作鍵、程序編輯鍵、偏置設定鍵、程序管理鍵、系統/診斷鍵以及用戶自定義鍵，如右圖所示。項目2西門子數控系統介紹（2）控制鍵控制鍵用于編輯程序，各鍵用途如圖所示。項目2西門子數控系統介紹（3）光標鍵用于選擇、控制光標位置。光標鍵用途如圖所示。項目2西門子數控系統介紹3.機床控制面板（MCP)機床控制面板(MCP)如圖3-6所示，面板上配置了操作機床所用的按鍵、旋轉開關等。按鍵分為操作模式選擇鍵、程序檢查鍵等。生產廣家不同，機床面板上開關的配置不相同，開關的形式及排列順序有所差異，但基本功能類似，以SINUMERIK808D標準機床控制面板（MCP)為依據。⑴機床操作模式把數控機床操作分類，每一類操作稱為機床的一種操作模式，用操作模式選擇鍵選擇機床的操作模式，操作數控機床首先需要選擇操作模式，選擇鍵的分布如圖所示。項目2西門子數控系統介紹（2）程序控制鍵程序控制鍵在操作面板上位置如圖⑤區域所示，各鍵用途如圖所示，程序控制鍵用于調試程序，說明如下。項目2西門子數控系統介紹（3）軸運行鍵項目2西門子數控系統介紹(4)用戶定義鍵項目2西門子數控系統介紹（5）主軸控制鍵與程序狀態鍵主軸控制鍵用于控制主軸正、反轉和停轉。程序狀態鍵用于控制程序運行、停止和復位，數控程序輸入系統后，按循環啟動鍵，運行程序；按進給保持鍵，停止運行程序；按復位鍵使程序運行指針回到程序頭。

項目2西門子數控系統介紹數控系統的屏幕窗口是人機對話的工具，操作者必須看懂屏面的內容，屏幕窗口劃分為三個區域，即狀態區域、應用區域、提示和軟鍵區域。項目2西門子數控系統介紹4.從狀態區域中洞悉數控系統（SIEMENS)當前狀態(1)狀態區域中的子區域狀態區域用于實時顯示SIEMENS運行的狀態，便于操作者在操作過程中通過屏面監視SIEMENS

的運行。狀態區域又劃分為7個子區域，如圖3-12所示，即①有效操作區域；②有效操作模式；③報警和信息提示區域；④當前時間和日期；⑤程序文件名；⑥程序狀態指示；⑦有效程序控制模式。在狀態區域中采用圖符表示各種不同狀態，各圖符具體含義如表所示。項目2西門子數控系統介紹(2)顯示屏面的切換（狀態區域中的①區域信息）“操作區域控制鍵”用于選擇操作類別，同時切換顯示屏面。系統分為6類操作，分別用6個操作區域鍵選擇，如圖3-13所示。通過屏面上的狀態區域顯示的圖符識別當前操作區。操作區域鍵切換屏面及屏面①區域顯示的圖符如表3-1所示。項目2西門子數控系統介紹(3)機床操作模式選擇(狀態區域中的②區域信息）把機床操作劃分成5種操作模式，操作數控機床首先需要選擇操作模式，用操作模式鍵選擇機床的操作模式，通過屏面上的狀態區域（圖3-12中的位置②）顯示的圖符識別當前操作模式。選擇鍵的分布與用途如圖3-14所示。操作模式鍵選擇及狀態區域②顯示的圖符如表3-2所示。項目2西門子數控系統介紹5.應用區域顯示內容應用區域分為3個子區，即：刀具運動實際位置值窗口，T、F、S窗口，程序段顯示（1）在屏面上顯示刀具的位置和T，F,S等工藝數據項目3開機關機、手動進給（JOG）操作3.1開機與關機

(1)開機

打開數控機床電源，回參考點的操作步驟項目3開機關機、手動進給（JOG）操作項目3開機關機、手動進給（JOG）操作（2）關閉電源關閉數控系統電源應按下述步驟進行。①檢查操作面板上表示循環起動的顯示燈(LED)是否關閉。②檢查數控機床的移動部件是否都已經停止。③如果有外部的輸入瑜出設備連接到機床上，應先關掉外部輸入出設備的電源。④持續按下POWEROFF按鈕大約5Sc：⑤參考制造廠提供的說明書，按照其中所述步驟切斷機床的電源。項目3開機關機、手動進給（JOG）操作3.2手動回參考點

機床參考點是數控機床上的一個固定基準點，通常設置在正向運動的極限位置。