SINUMERIK 808D ADVANCED 车床操作与编程快速进阶_苏硕仕顾雪艳_9787111635062

本书由具有多年实践操作和编程教学经验的工程师和老师编写而成，内容由浅入深，简洁易懂，图文并茂，便于读者学习和使用。
本书介绍了SINUMERIK 808D ADVANCED数控系统基础知识、数控系统常用操作以及功能应用；数控车床的加工特点、金属切削基础以及车削加工工艺。本书着重详解了西门子数控车床的编程基础和基本指令、程序运行控制和特殊编程指令、西门子标准车削循环指令CAXA/UG数控车床软件编程的使用方法；给出了典型车削样件的编程实例，包括刀具的选择、加工工艺流程、数控系统的编程方法以及ISO编程方法的使用；通过典型车削程序编程实例，详细介绍了由样件图样到样件程序的过程。
通过学习本书，能够使读者快速地提高SINUMERIK 808D ADVANCED车床操作与编程的能力。
本书适合数控系统编程人员、数控机床的操作人员阅读

前言
西门子数控（南京）有限公司是西门子数字化工厂集团旗下重要的运营公司之一，自 1996年运营以来，一直引领工业技术的创新和发展，具备产品研发、精益生产、供应、管理等一整套完善的管理体制，从产品订单开始，到软、硬件的研发、市场销售和售后服务，公司一直秉承在任何时候最大限度地满足客户需求为宗旨，不断提高用户的满意度。
西门子数控（南京）有限公司开发、设计、生产机床数控系统、交流伺服驱动系统、电气传动系统、伺服电动机、齿轮电机及工厂自动化等产品，其中数控系统一直是公司的支柱产品，用户遍及国内和世界各地。以 SINUMERIK 808D 为代表的新一代数控系统具备强大的硬件接口和软件功能，创新的设计可以轻松地满足通用型车床和铣床的应用；具备连接简单、调试轻松、操作人性化等优点；良好的人机界面使操作变得简便、快捷，标准的加工循环程序使得编程、加工更加高效。自产品投放市场以来，西门子数控（南京）有限公司的技术支持工程师一直是产品应用的专业知识的提供者，在长年累月的工作中解决了很多产品应用的疑难问题，积累了丰富的实践经验，这些经验是 SINUMERIK 808D 数控系统应用的珍贵宝藏。
本书由西门子应用专家和南京两所高校的资深教师通力合作编写，以西门子 SINUMERIK 808D 数控系统为平台，从基本编程、高级编程和软件的应用对西门子数控系统的操作和编程给出全面的解析和说明，在内容的编写上力求实用性与先进性并举，从最基本的编程理论入手，层层深入，从不同的角度诠释了编程的技巧，既满足了通用加工的应用需求，也为操作人员提供了学习和提升的宝典。通过阅读本书，可以系统地掌握相关的知识，轻松地完成数控编程、操作，使加工技能更高效、准确。
由于时间紧迫、资料有限，受技术能力及编纂水平所限，书中难免存在错漏和不足之处，请各位专家、学者、工程技术人员以及广大读者给予批评指正。
西门子数控（南京）有限公司
总经理
李　雷
2019 年 7 月

中国制造 2025和工业 4.0是当下制造业热议的话题。作为工业领域的引领者及现代制造的践行者，西门子公司很好地诠释了其精髓。工业 4.0以数字化制造为核心理念，将虚拟研发与高效现实制造相融合，提高了生产柔性和灵活性，缩短了产品上市时间，进而全面提升了企业的市场竞争力。而作为制造业的母机数控机床更是经济建设和发展的重要基石，其相应的数控系统产业无疑处于桥头堡的地位。
西门子 SINUMERIK 是全球知名的数控系统品牌，是行业的佼佼者。西门子创新的技术设计和前瞻性使其一直处于世界高端品牌的前列，是国际、国内设备制造商的首选供应商，是中国制造的有力贡献者。其 SINUMERIK 808D ADVANCED 数控系统是近几年西门子公司专为经
济型数控机床设计、开发的，秉承了 SINUMERIK 的一贯技术风格，自投放市场以来受到了行业的广泛好评。
随着数控技术的普及，数控系统基础的安装、调试和操作、编程已经不是数控技术应用的难题，而难题是怎样让设备的使用者谙熟丰富的系统功能，使数控系统发挥出更大的潜能，最大限度地满足厂家解决问题的需求。顺应形势，由西门子数字化工厂集团旗下的西门子数控
（南京）有限公司客户支持应用部与南京工程学院等两所高校强强联手，以西门子 SINUMERIK 808D ADVANCED 数控系统为平台，结合自身对西门子 SINUMERIK 808D 数控系统的应用经验的积累，从基础指令、高级指令、编程实例等内容出发，对操作和编程给出了更详细的说明和注解，诠释了西门子数控系统高效的编程技巧，其内容丰富、形式新颖，为广大数控系统的使用者提供了一份很好的参考文献。
工欲善其事，必先利其器。本书为机械加工行业人士有效利器，值得拥有和收藏。最后，希望中国制造业更进一步发展，西门子数字化工厂集团愿助中国制造业更上一层楼！
西门子（中国）有限公司执行副总裁
数字化工厂集团总经理
王海滨
2019 年 7 月

序
前言
第 1 章　SINUMERIK 808D 数控系统 …………………………………………………………… 1
1.1　数控系统概述 …………………………………………………………………………… 1
1.1.1　数控系统版本 …………………………………………………………………… 1
1.1.2　部件清单 ………………………………………………………………………… 1
1.2　数控系统各部件型号总览 ……………………………………………………………… 3
1.3　数控系统配置 …………………………………………………………………………… 7
1.3.1　数控系统功能需求 ……………………………………………………………… 8
1.3.2　数字量输入 / 输出（I/O）点数 ………………………………………………… 9
1.3.3　电缆长度 ………………………………………………………………………… 9 第 2 章　基本操作 ……………………………………………………………………………… 10
2.1　产品面板 ……………………………………………………………………………… 10
2.1.1 SINUMERIK 808D ADVANCED 机床操作面板（PPU）…………………… 10
2.1.2 SINUMERIK 808D ADVANCED 机床控制面板（MCP） ………………… 12
2.1.3　保护等级与语言切换 ………………………………………………………… 13
2.2　基本加工操作 ………………………………………………………………………… 16
2.2.1　系统上电与回参考点 ………………………………………………………… 16
2.2.2　刀具配置与管理 ……………………………………………………………… 17
2.2.3　零件加工 ……………………………………………………………………… 23
2.3　常用功能 ……………………………………………………………………………… 28
2.3.1　日期及时间的设定 …………………………………………………………… 28
2.3.2　关于 R 参数的说明 …………………………………………………………… 28
2.3.3　在线帮助功能 ………………………………………………………………… 29
2.3.4　计算器功能 …………………………………………………………………… 29
2.3.5　数据存储功能 ………………………………………………………………… 30
第 3 章　数控车床加工工艺基础 ……………………………………………………………… 31
3.1　数控车床 ……………………………………………………………………………… 31
3.1.1　数控车床的加工特点 ………………………………………………………… 31
3.1.2　数控车床进给系统的特点 …………………………………………………… 31
3.1.3　数控车床的分类 ……………………………………………………………… 31
3.2　金属切削基础 ………………………………………………………………………… 32
3.2.1　金属切削过程 ………………………………………………………………… 32
3.2.2　金属切削运动 ………………………………………………………………… 33
3.2.3　切削用量 ……………………………………………………………………… 34
3.2.4　切屑与断屑 …………………………………………………………………… 36
3.2.5　常见工件材料及刀具材料的分类 …………………………………………… 38
3.2.6　常见切削刀具的分类 ………………………………………………………… 41
3.2.7　刀具几何参数的选择原则 …………………………………………………… 43
3.3　数控车削工艺基础 …………………………………………………………………… 44
3.3.1　数控加工工艺的主要内容 …………………………………………………… 44
3.3.2　数控加工工艺的特点 ………………………………………………………… 45
3.3.3　数控加工的特点与适应性 …………………………………………………… 45
3.3.4　数控加工的工艺文件 ………………………………………………………… 47
第 4 章　数控车床的编程基础和基本指令 …………………………………………………… 49
4.1　数控机床坐标系的规定 ……………………………………………………………… 49
4.1.1　标准坐标系的规定 …………………………………………………………… 49
4.1.2　坐标和运动方向命名的原则 ………………………………………………… 49
4.2　数控车床坐标系 ……………………………………………………………………… 49
4.2.1　机床坐标系 …………………………………………………………………… 49
4.2.2　工件坐标系 ………………………………………………………………… 50
4.2.3　机床坐标系与工件坐标系的位置关系 ……………………………………… 51
4.3　程序名称与结构 ……………………………………………………………………… 51
4.3.1　程序名称 ……………………………………………………………………… 51
4.3.2　程序结构 ……………………………………………………………………… 51
4.4　标定坐标尺寸指令 …………………………………………………………………… 52
4.4.1　绝对值与增量值编程指令：G90、G91 ……………………………………… 52
4.4.2　米制尺寸和寸制尺寸： G71，G70，G710，G700 ………………………… 53
4.4.3　半径 / 直径尺寸编程：DIAMOF，DIAMON，DIAM90…………………… 53
4.4.4　可编程的零点偏移 : TRANS，ATRANS …………………………………… 54
4.4.5　可编程的比例系数： SCALE，ASCALE …………………………………… 55
4.4.6　可设定的零点偏移： G54~G59，G500，G53，G153 ……………………… 56
4.5　插补指令 ……………………………………………………………………………… 57
4.5.1　快速移动直线插补： G00 …………………………………………………… 57
4.5.2　进给速度： F…………………………………………………………………… 58
4.5.3　带进给速度的直线插补：G1 ………………………………………………… 58
4.5.4　倒圆、倒角 …………………………………………………………………… 59
4.5.5　轮廓编程 ……………………………………………………………………… 62
4.5.6　圆弧插补：G2，G3 …………………………………………………………… 64
4.5.7　通过中间点进行圆弧插补： CIP……………………………………………… 68
4.5.8　切线过渡圆弧：CT …………………………………………………………… 68
4.6　螺纹切削指令 ………………………………………………………………………… 69
4.6.1　有恒定螺距的螺纹切削 ……………………………………………………… 73
4.6.2 G33 螺纹的导入和导出距离：DITS，DITE ………………………………… 74
4.6.3　变螺距的螺纹切削：G34，G35 ……………………………………………… 75
4.6.4　单向攻螺纹：G331，G332 …………………………………………………… 76
4.7　接近固定点（返回参考点）…………………………………………………………… 77
4.7.1　接近固定点： G75 …………………………………………………………… 77
4.7.2　回参考点运行：G74 ………………………………………………………… 78
4.8　准停 / 连续路径运行和加速度控制 ………………………………………………… 78
4.8.1　准停 / 连续路径运行： G9，G60，G64 ……………………………………… 78
4.8.2　加速度性能：BRISK，SOFT ………………………………………………… 80
4.8.3　暂停时间：G4 ………………………………………………………………… 81
4.9　主轴功能 ……………………………………………………………………………… 81
4.9.1　主轴转速 S 和旋转方向 ……………………………………………………… 81
4.9.2　恒定切削线速度：G96，G97 ………………………………………………… 82
4.10　刀具和刀具补偿……………………………………………………………………… 83
4.10.1　刀具选择功能………………………………………………………………… 83
4.10.2　选择刀具半径补偿： G41，G42 …………………………………………… 86
4.10.3　拐角特性： G450，G451 …………………………………………………… 87
4.10.4　取消刀具半径补偿：G40 …………………………………………………… 88
4.10.5　刀具半径补偿的特殊情况…………………………………………………… 89
4.10.6　刀具半径补偿举例…………………………………………………………… 90
4.10.7　刀具补偿的特殊情况………………………………………………………… 91
4.11　辅助功能 M…………………………………………………………………………… 91
第 5 章　程序运行控制和特殊编程指令 ……………………………………………………… 93
5.1　子程序编程 …………………………………………………………………………… 93
5.1.1　概述 …………………………………………………………………………… 93
5.1.2　调用加工循环 ………………………………………………………………… 94
5.2　计算参数 R …………………………………………………………………………… 95
5.3　程序跳转 ……………………………………………………………………………… 96
5.3.1　绝对程序跳转 ………………………………………………………………… 96
5.3.2　有条件程序跳转 ……………………………………………………………… 96
5.3.3　程序跳转举例 ………………………………………………………………… 98
5.3.4　程序跳转的跳转目标 ………………………………………………………… 99
5.4　综合实例 ……………………………………………………………………………… 99
5.4.1　实例（一）：椭圆零件加工 ………………………………………………… 99
5.4.2　实例（二）：圆弧轮廓上车削螺纹零件 …………………………………… 101
5.5　车铣复合加工 ………………………………………………………………………… 102
5.5.1　铣削车削件（TRANSMIT） ………………………………………………… 102
5.5.2　车削件的柱面铣削（TRACYL） …………………………………………… 104
第 6 章　西门子标准车削循环指令 …………………………………………………………… 106
6.1　标准工艺循环指令的特点 …………………………………………………………… 106
6.2　钻削循环指令编程 …………………………………………………………………… 107
6.2.1 CYCLE81 ：钻中心孔循环 ………………………………………………… 107
6.2.2 CYCLE82 ：钻沉孔循环 …………………………………………………… 108
6.2.3 CYCLE83 ：钻深孔循环 …………………………………………………… 110
6.2.4 CYCLE84 ：攻螺纹循环（刚性和非刚性攻螺纹）………………………… 112
6.2.5 CYCLE85 ：铰孔循环 ……………………………………………………… 115
6.2.6 CYCLE86 ：镗孔循环 ……………………………………………………… 116
6.3　车削循环指令编程 …………………………………………………………………… 118
6.3.1 CYCLE95 ：轮廓车削循环 ………………………………………………… 118
6.3.2 CYCLE93 ：凹槽车削循环 ………………………………………………… 124
6.3.3 CYCLE94 ：标准退刀槽车削循环 ………………………………………… 128
6.3.4 CYCLE99 ：螺纹车削循环 ………………………………………………… 131
6.3.5 CYCLE92 ：切断车削循环 ………………………………………………… 135
第 7 章　CAXA/UG 数控车床软件编程 ………………………………………………………… 139
7.1 CAXA 数控车床软件功能与使用 …………………………………………………… 139
7.1.1 CAXA 数控车床的 CAD 造型功能 ………………………………………… 139
7.1.2 CAXA 数控车床的 CAM 加工功能 ………………………………………… 139
7.1.3　典型车削编程实例 …………………………………………………………… 140
7.2 UG 数控车床软件功能与使用 ……………………………………………………… 148
7.2.1 UG 软件功能 ………………………………………………………………… 148
7.2.2　基本操作 ……………………………………………………………………… 149
7.2.3 UG CAD 建模操作步骤 ……………………………………………………… 159
7.2.4 UG CAM 操作步骤 …………………………………………………………… 162
7.2.5　后处理 ………………………………………………………………………… 172
7.2.6　通过以太网连接执行 / 传输 ………………………………………………… 174
第 8 章　典型车削程序编程实例 ……………………………………………………………… 180
8.1　实例（一）……………………………………………………………………………… 180
8.2　实例（二）……………………………………………………………………………… 182
8.3　实例（三）……………………………………………………………………………… 186
8.4　实例（四）……………………………………………………………………………… 189
8.5　实例（五）……………………………………………………………………………… 192

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