
[PPT模板]第7章 SIEMENS系统加工.ppt
61页第7章 SIEMENS系统加工中心编程与操作实训7.1 加工中心概述7.2 加工中心的基本操作 7.3 加工中心的加工过程监控7.4 典型零件加工实例 7.5 实训练习题7.1 加工中心概述•7.1.1 加工中心的功能与特点 •7.1.2 加工中心的操作面板、控制面板及软 件功能 •7.1.3 编程指令概述7.1.1 加工中心的功能与特点•THS65100×100型卧式铣镗加工中心采用 1000mm×1000mm规格双交换工作台,既可加工较大零 件,又可分度回转加工回转采用圆光栅直接测量与数控 系统形成闭环控制,可达到很高的定位精度,回转由交流 伺服电机驱动,液压自动夹紧、松开,运动准确可靠机 床总体设计布局为横、纵床身呈正T字形分体结构,立柱 为龙门框架型正挂箱,具有良好的刚性,受力均匀,热平 衡性好,精度稳定导轨副均为直线滚动导轨,刚性强, 移动灵活轻便、无爬行主运动采用交流主轴电机驱动, 实现无级调速,经两挡齿轮机械变速机构,增大主轴扭矩 ;主轴配有进口主轴轴承,主轴转速高,并有冷却循环系 统,控制主轴温升数控系统采用德国西门子公司 SINUMERIK 840D,主要技术参数见表7.1。
名 称参 数名 称参 数机床型号THS65100×100工作台尺寸1000mm×1000m m工作台T形槽22×7工作台等分1º×360工作台交换时 间35s分度转台允许最大 载荷2000kg主轴转速5000r/min主轴最大扭矩870Nm定位精度 (数理统计)X 0.022mm Y 0.02mm Z 0.02mm重复定位精度X 0.013mm Y 0.012mm Z 0.012mm主轴中心到工 作台面距离0~1200mm工作台行程 主轴箱行程 立柱行程X 1500mm Y 1200mm Z 1000mm进给速度X、Y 、Z1mm/min~ 10 000mm/min快速移动速度 X、 Y、Z24m/min表7.1 技术参数续 表名 称参 数名 称参 数刀库容量60把刀具最大重量25kg刀具最大长度400mm刀具最大直径125mm换刀时间9S主轴中心到工作 台面距离0~1200mm主电机输出功率17/22.5 kW (连续/30min)电气总容量60kW工作台行程 主轴箱行程 立柱行程 X 1500mm Y 1200mm Z 1000mm各坐标轴电 机 功率、扭矩X、Z M=15.5Nm N=7kW Y M=38Nm N=8.7kW 进给速度X、Y、 Z1mm/min~ 10000mm/min快速移动速度 X 、Y、Z24m/min机床外形尺寸8785mm×4820mm×36 05mm占地面积9000mm×5000mm7.1.2 加工中心的操作面板、控制面板及 软件功能•图7.1为德国西门子公司的SINUMER IK840D操作面板OP031和机床控 制面板。
各符号解释见表7.2图7.1 操作面板表7.2 操作面板上各符号的解释符 号项 目解 释 A显示屏 B字母数字键盘 C编辑/光标键/控制键 D机床控制板 1机床区键 2再调用(返回) 3软件键条(水平) 4ETC键C(菜单扩充) 5区转换键 6软件键条(垂直) 再调用键返回更高级菜单,再调用关闭窗口 ETC键软键条在同一菜单延长 机床区键直接转移至“机床”操作区 区转换键按此键可从任何操作区调出基本菜单,所选 区域和方式出现在软键条上1.CRT/MDI面板上按键功能说明(表7.3)表7.3 CRT/MDI面板上按键功能按键图符按键名称功能说明 通道切换键如果几个通道正在使用中,可以在它们之间转换 如 果装有“通道菜单”选项,其他数控装置及其通道 之间全部现有的通信链都用软键显 示 报警应答键按此键可确认取消符号标明的报警 帮助信息键按此键调用与当前操作状态(例如:交互式编程、诊断 、可编程逻辑控制、报警)相关的说明性文本和信 息对话行显示的i字母表示可提供信息 选择窗口键如果屏幕上显示出几个窗口,可以用窗口选择键 ,使 下一个窗口有效(有效窗口有一条较粗的界线)有 效窗口才能进行键盘输 入,如页键盘输 入 移动光标键光标向左 移动光标键光标向上 移动光标键光标向下 移动光标键光标向右 行结束键光标移至输入字段和编辑程序有效页的行末端。
光标 在一组相关输入字段快速定位续表按键图符按键名称功能说明删除字符键从右删除字符空格键选择键 /触发键选择输 入字段键入的数值和用此键号标明的选择 清单键激活或去活字段:检查框(可以选择 几个框或一个都不选) 编辑/取消键在表格输入字段的导向方式和编辑方式中间双稳 态(在这种情况下,输入字段在插入方式中), 或表元素和输入字段的UNDO功能(用编辑键 退出字段时,该值不保留,字段重置到前一 个值=UNDO)向下翻页键向下翻显示,在零件程序中,可以向下(朝程序末 端)或向上(朝程序开头)翻页显示用页键卷 动有效窗口的可视/显示区,滚动条指明选择 哪一部分程序/文件/…向上翻页键向上翻页显示,用页键滚动 有效窗口可视/显示 区,滚动条指明选择哪一部分程序/文件/…换档键双赋值键 上两种功能之间的转换此键可按“单 换挡”和“永久换挡”(按两次此键)配置,即按 此键时,输出该键顶 行打印的字符(光标键除 外) 输入键接收编辑值 ,打开/关闭目录,打开文件2.机床操作面板按钮功能说明机床操作面板按钮示意图如图7.2所示图7.2 机床操作面板(1)紧急处理控制 使用红色急停按钮,可以在紧急状态(危及人身安全或可能损害工件和机 床)时使用此按钮,机床以最大可能的制动力矩,使所有传动器在控制之 中停下来。
(2)操作方式选择与加工功能(表7.4) 表7.4 操作方式选择与加工功能操作方式图 符名 称功能说明手动模式使用方向键或手轮按预设进给 速率使坐标 轴移动 MDA模式人工数据自动化,通过执 行一个程序块或 一系列程序块,对机床进行控制,程 序块由控制板输入自动模式在此操作状态下,通过自动执 行程序来实 现对 机床的控制 增量进给 方 式增量横动以可变增量长度,一般预置增量 长度:1、10、100、1000、10000 示教在“人工数据自动化”方式中,程序与机床 对话 的产生 复原在手动方式下重新接近零件轮廓 回参考点在手动方式下接近参考点(3)进给速度控制 进给速度控制各功能见表7.5表7.5 进给速度控制功能 进给速度图符名 称功能说明 进给 启动按下此键,当前程序继续执 行,进给 速度增至程序段中定 义的值,相应的指示灯亮进给 保持按下此键,当前程序停止,在控制模式下所有的轴驱动 装 置停止,相应的指示灯亮正向键按下此键相应的轴正向移动负向键按下此键相应的轴负 向移动快速运动修调键此键和上面的“+”按键或“-”按键同时按下,则相应的轴在 快速方式下运动轴选择键选择 要移动的(X…9)轴机床坐标系/工件坐 标系切换键在机床操作区域内用软键 MCS/WCS或机床操作面板上的相 应键 在机床坐标系和工件坐标系之间切换进给 速率和快速移 动修调开关转动该 按钮可以减少或增加已编程的进给 速率值F(相对于 100%而言),设定的进给 速率值F以百分数显示在CRT 屏幕上。
其控制范围为编 程进给 速度的0~120%,快 速移动则 不能超过100%(4)主轴控制主轴控制功能见表7.6表7.6 主轴控制功能图 符名 称功能说明 主轴速度修 调开关转动 此按钮可以降低或升高已编程的主轴转 速(相对于 100%而言), 设定的主轴转 速的值以绝对值 和百分比显示在主轴显 示区内 其控制范围为 已编程主轴转 速的50%~120%主轴停止键按下此键主轴停止,相应的指示灯亮在换刀、调试过 程中输入S 、T、H、M功能等情况下均可使用此键主轴启动键按下此键,主轴转 速加速至程序中定义的值,相应的指示灯亮复位键使用此键时 当前程序被终止,同时可以清除相关报警和诊断信息, 控制系统处 于复位状态循环启动键按下此键,程序连续执 行循环停止键按下此键,程序停止单段执行键逐段运行加工程序,每按一次该键执 行一个程序段7.1.3 编程指令概述•SIEMENS数控系统也有两大类指令代码:G代码( 见表7.7)和M代码(可参考第2、3章),分别为准备 功能代码和辅助功能代码此外,SIEMENS数控 系统系列中还采用了许多由字符直接组成的指令 代码(见表7.8),这些代码较为直接地反映了它的 功能,使程序编写语言化,提高了使用的灵活性 。
7.3 加工中心的加工过程监控 7.3.1 工件加工质量的控制 工件加工质量的好坏与加工用量、加工工艺、夹具、机床的精度 和刚度以及程序编制中的误差等多种因素有关在零件加工过程 中,要具体分析各个因素的影响,合理调整各参数,才能够使加 工后的零件达到理想的精度 1.对刀点的确定 对刀点就是加工零件时,刀具相对于工件运动的起点因为程序 也是从这一点开始执行的,所以对刀点也叫做程序起点或起刀点 选定对刀点的原则是 (1)应便于数学处理和简化程序编制 (2)在机床上容易找正 (3)加工过程中便于检查 (4)引起的加工误差要小 对刀点既可以设在被加工零件上,又可以设在夹具上,但必须与 零件的定位基准有一定的坐标尺寸联系,这样才能确定机床坐标 系与零件坐标系的相互关系为了提高零件的加工精度,对刀点 应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上如以孔定位的零件 ,就可以选择孔的中心作为对刀点对刀点不仅是程序的起点, 而且往往也是程序的终点因此在批量生产中,需要考虑对刀的 重复精度通常在绝对坐标系统的数控机床上可由对刀点距机床 原点的坐标值(Xo、Yo)来校核,在相对坐标系统的机床上,则需 要人工检查对刀的重复精度。
表7.7 840D准备功能代码代 码功 能说 明 G00-G59可参考第2、3章 CIP中间点圆弧插补CIP X…Y…Z…I1…K1…F…其中I1和K1为中间 点 G25主轴转 速下限或工作区域下限 G26主轴转 速上限或工作区域上限 G33定距线插补模态有效 G60准停-减速 G70英置尺寸 G71公制尺寸模态有效 G74参考点逼近G75固定点逼近G90绝对 尺寸模态有效 G91增量尺寸 G94线性进给 速率F用mm/min或inch/min和 °/minG95回转进给 速率F用mm/rev或inches/revG96固定切削速度打开G97固定切削速度关闭G450圆弧过渡模态有效G451等距线的交点,刀具在工件转角处不切削G500取消可设定零点偏置模态有效表7.8 840D代码功能代 码功 能N程序号或顺序号G运动类 型D刀具补偿 号F进给 速率S主轴转 速T刀具号M辅助功能SCALE可编程比例CALL循环调 用CHF、CHR倒角RND倒圆角GOTOB、GOTOF跳转7.2 加工中心的基本操作•7.2.1 加工中心的手动操作 •7.2.2 程序输入与编辑 •7.2.3 建立工件坐标系、对刀及刀具补偿 •7.2.4 加工中心刀具装夹 •7.2.5 工件的定位与装夹 •7.2.6 图形模拟功能和空运行 •7.2.7 首件试切7.2.1 加工中心的手动操作 手动控制方式有JOG和MDA两种 方式。
1.手动控制JOG方式(表7.9)表7.9 手动控制JOG方式操作序号执行的操作操作解释1开机后,选择“加工”操作区域2按机床控制面板上的“手动模式”按键,选择JOG运行 方式3选择要移动的坐标轴4选择要移动的方向,移动速度存取于“设定数据”中5也可以使用进给倍率旋钮开关改变移动速度6同时按下“坐标轴移动方向”按键和“快进”按键,可 快速移动坐标轴2.手动控制MDA方式 将操作方式置于MDA方式(表7.10),通过执行一个程序 或几个程序段来对机床进行控制,这些程序段是用控 制面板输入的,在输入的程序段执行完后,它们将被自动删除表7.10 手。












