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第5章 SIEMENS数控系统5.1 SIEMENS5.1 SIEMENS数控系统数控编程原理数控系统数控编程原理5.1 SIEMENS数控系统数控编程原理¿5.1.1 数控程序的基本结构 1．程序名称按以下规则确定程序名： （1）开始的两个符号必须是字母 （2）其后的符号可以是字母、数字或下划线 （3）最多为16个字符 （4）不得使用分隔符2．程序结构和内容NC程序由若干个程序段组成，所采用的程序段格式属于可变程序段格式每一个程序段执行一个加工工步，每个程序段由若干个程序字组成，最后一个程序 段包含程序结束符：M02或M303．程序字及地址符程序字是组成程序段的元素，由程序字构 成控制器的指令程序字由以下几部分组 成： ³（1）地址符地址符一般是一字母 ³（2）数值数值是一个数字串，它可以带正负号和小 数点正号可以省略不写³（3）扩展地址 可以通过1～4个数字进行地址扩展在这 种情况下，其数值可以通过“=”进行赋值 ³（4）程序段结构一个程序段中含有执行一个工序所需的全 部数据 程序段由若干个字和程序段结束符“LF”组 成 ³（5）字顺序程序段中有很多指令时建议按如下顺序： N G X Y Z F S T D M H ³（6）注释利用加注释的方法可在程序中对程序段进 行说明。

注释可作为对操作者的提示显示 在屏幕上 ¿5.1.2 指令表 ¿5.1.3 系统指令 1．绝对和增量指令：G90， G91 G90和G91指令分别对应着绝对值数 据输入和增量值数据输入其中G90表示 坐标系中目标点的绝对坐标尺寸，G91表 示待运行的位移量 在位置数据不同于G90/G91的设定时 ，可以在程序段中通过AC/IC以绝对尺寸/ 相对尺寸方式进行设定格式：G90； 绝对尺寸输入G91； 增量尺寸输入X=AC(…)； x轴以绝对尺寸输入Y=IC(…)； y轴以相对尺寸输入Z=IC(…)； z轴以相对尺寸输入2．平面选择功能：G17 G18 G19 （G19数 控车不用） 3．公制尺寸/英制尺寸：G71 G70 G710 G700编程 G70；英制尺寸 G71；公制尺寸 G700；英制尺寸，也适用于进给率F G710；公制尺寸，也适用于进给率F4．半径/直径数据尺寸：DIAMOF，DlAMON（数控铣及加工中心不用）程序中在需要时也可以转换为半径尺寸DIAMOF 半径数据尺寸DIAMON 直径数据尺寸5．极坐标，极点定义：G110，G111， G112（数控车不用） ³（1）平面 极坐标同样可以使用G17～G19平面。

³（2）极坐标半径RP= ³（3）极坐标角度AP= G110； 极点定义，相对于上次编程设 定的位置（如G17平面）G111； 极点定义，相对于当前工件坐 标系的零点（如G17平面）G112； 极点定义，相对于最后有效的极点，平面不变6．可编程的零点偏置：TRANS，ATRANS³（1）功能如果工件上在不同的位置有重复出现的形状要加工，或者选用了一个新的参考点，在这种情况下就需要使用可编程零点偏置 7．可编程旋转：ROT，AROT（数控车不 用） 8．可编程的比例缩放：SCALE， ASCALE ³（1）功能使用SCALE，ASCALE指令，可以为所有坐标 轴按编程的比例系数进行缩放，按此比例使所 给定的轴放大或缩小若干倍 当前设定的坐标系作为比例缩放的基准³（2）编程SCALE X Y Z ； 可编程的比例系数，清 除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像的指令 ASCALE X Y Z ； 可编程的比例系数，附 加于当前的指令 SCALE； 不带数值：清除所有有 关偏移、旋转、比例系数、镜像的指令 SCALE，ASCALE指令要求一个独立的程序段 。

9．可编程的镜像：MIRROR，AMIRROR（数控车不用）³（1）功能用MIRROR和AMIRROR指令可以使工件镜像加工 10．工件装夹——可设定的零点偏置：G53，G54～G59，G500，G153³（1）功能可设定的零点偏置给出工件零点在机床坐标系中的位置（工件零点以机床零点为基准偏移） 11．可编程的工作区域限制：G25，G26， WALIMON，WALIMOF ³（1）功能 用G25/G26定义坐标轴的工作区域，规定 哪些区域可以运行，哪些区域不可以运行 当刀具长度补偿有效时，刀尖必须在此 区域内；或者，刀架参考点必须在此区域 内，否则将受到限制坐标值以机床坐标 系为基准12．快速直线移动：G00G00功能用于快速定位刀具，移动时还没有对工件进行切削加工当刀具远离工件或结束加工时，可以在几个轴上同时执行快速移动，由此产生一线性轨迹 13．带进给率的直线插补：G1G1指令使刀具以直线的方式从起始点移动到目标位置，以地址F编程的进给速度运行，G1也可以写成G01，G1后的所有坐标轴可以同时运行14．圆弧插补：G2，G3功能³（1）功能刀具沿圆弧轮廓从起始点运行到终点运 行方向由G功能定义：G2——顺时针方向圆弧插补；G3——逆时针方向圆弧插补。

³（2）编程G2/G3 X Y I J ；圆弧终点和圆心G2/G3 CR= X Y ；半径和圆弧终点G2/G3 AR= I J ；圆心角和圆心G2/G3 AR= X Y ；圆心角和圆弧终点G2/G3 AP= RP= ；极坐标和极点圆弧说明：有其他的圆弧编程方法 CT——圆弧用切线连接； CIP——通过中间点的圆弧（参见后面的 章节） （3）圆弧输入的公差系统仅能接收一定范围之内的公差 CR=- 中的负号说明圆弧段大于半圆； CR=+ 中的正号说明圆弧段小于或等于半 圆 15．通过中间点进行圆弧插补：CIP 如果已经知道圆弧轮廓上3个点而不知道 圆弧的圆心、半径和圆心角，则建议使用 CIP功能在此，圆弧方向由中间点的位 置确定（中间点位于起始点和终点之间） 用I1，J1，K1对应着不同的坐标轴，中 间点定义如下： I1= 用于x轴， J1= 用于y轴， K1= 用 于z轴16．切线过渡圆弧：CT 17．螺旋插补：G2/G3，TURN功能（数控 车不用） （1）功能 螺旋插补由两种运动组成：在G17，G18 或G19平面中进行的圆弧运动加垂直该平 面的直线运动；用指令TURN= 编制整圆 循环螺线，附加到圆弧编程中，即可加工 螺旋线。

螺旋插补可以用于铣削螺纹，或 者用于加工油缸的润滑油槽 18．等螺距螺纹切削或攻丝：G33等螺距螺纹切削或纹丝功能要求主轴有位 置测量系统 （1）数控车 用G33功能可以加工下述各种类型的恒螺 距螺纹：圆柱螺纹、圆锥螺纹、外螺纹/内 螺纹、单螺纹和多重螺纹、多段连续螺纹 右旋和左旋螺纹由主轴旋转方向M3和M4 确定（M3—右旋，M4—左旋） 锥形螺纹：在具有2个坐标轴尺寸的圆锥 螺纹加工中，螺距地址I或K下必须设置较 大位移（较大螺纹长度）的螺纹尺寸，另 一个较小的螺距尺寸不用给出 起始点偏移SF：在加工螺纹中切削位置偏 移以后以及在加工多头螺纹时均要求起始 点偏移一位置 19．带浮动夹头的夹具攻丝：G63G63指令用于带浮动夹头的螺纹加工，编程的进给率F必须与主轴速度 RH或LH螺纹由主轴的旋转方向确定（M3—顺时针旋转，M4—逆时针旋转，参见“30.主轴转速S及旋转方向”）20．螺纹插补：G331，G332G331，G332指令要求主轴必须是位置控制的主轴，且具有位置测量系统1）右旋螺纹或左旋螺纹螺距的符号确定主轴方向：正：右旋（同M3）； 反：左旋（同M4）（2）坐标轴速度 G331/G332中在加工螺纹时坐标轴速度 由主轴转速和螺距确定，而与进给率F 则没有关系，进给率F处于存储状态。

此时，机床数据中规定的最大轴速度（ 快速移动速度）不允许超过否则会产 生一报警21．返回固定点：G75 用G75指令可以返回到机床中某个固定 点，比如换刀点 22．回参考点：G74 用G74指令实现NC程序中回参考点功 能，每个轴的方向和速度存储在机床数 据中23．进给率F进给率F是刀具轨迹速度，它是所有移动坐标轴速度的矢量和坐标轴速度是刀具 轨迹速度在坐标轴上的分量进给率F在G1，G2，G3，CIP，CT插补方式中生效，并且一直有效，直到被一个 新的地址F取代为止1）编程 F ； 每分钟的进给率注释：在取整数值方式下可以取消小数点 后面的数据，如F300 （2）进给率F的单位 地址F的单位由G功能确定，即G94和G95 G94——直线进给率，单位mm/min G95——旋转进给率，单位mm/r（只有主 轴旋转才有意义）24．圆弧进给率修正：CFTCP，CFC（数控车不用）如果刀具半径补偿（G41/G42）和圆弧编程已经使用，若使编程的进给F在圆弧轮廓处生效，就必须对刀具中心点处的进给率进行修正25．准确定位/连续路径加工：G9，G60， G64 （1）编程 G60； 准确定位——模态有效 G64； 连续路径加工 G9； 准确定位——单程序段有效 G601； 精准确定位窗口 G602； 粗准确定位窗口（2）准确定位G60，G9 G60或G9功能生效时，当到达定位精度后 ，移动轴的进给速度减小到零。

G601——精准确定位窗口 G602——粗准确定位窗口 （3）连续路径加工G64 （4）速度预览（Look Ahead功能）26．加速度性能：BRISK，SOFT （1）BRISK机床坐标轴按最大加速度的轨迹运行，直 至达到所要求的进给率 （2）SOFT机床坐标轴按上升的加速度轨迹运行，直 至达到所要求的进给率SOFT加速性能 避免了加速度的突变，从而使产生的轨迹 精度更高，并减轻对机床的负担编程：BRISK；有跳动的轨迹加速度SOFT；跳动受到限制的轨迹加速度27．比例加速度补偿：ACC （1）编程 ACC[轴名称] =百分值； 用于进给轴 ACC[s]=百分值； 用于主轴 （2）有效性 极限值的限制适用于自动方式和MDA方式 下各种插补方式，但对JOG方式和回参考 点方式不适用28．带先导控制功能运行：FFWON，FFWOF编程：FFWON；先导控制功能接通FFWOF；先导控制功能关闭29．第4轴功能第4轴取决于机床的机械结构设计，有时必须要有一个第4轴，比如用于回转工作台、旋转工作台该轴可以设计成直线轴 ，也可以设计成回转轴，如U轴或C轴或A轴等等若为回转轴，则设计的运行范围 在0°～360°。

30．暂停：G4通过在两个程序段之间插入一个G4程序段，可以使加工按给定的时间暂停，比如退 刀槽切削等编程G4 F ；暂停时间（s）G4 S ； 暂停主轴转数31．主轴转速S及旋转方向当机床具有受控主轴时，主轴的转速可 以用地址S编程，单位为r/min旋转方 向和主轴运动起始点和终点通过M指令 规定： M3——主轴正转； M4——主轴反转； M5——主轴停止32．主轴转速极限：G25，G26 通过在程序中写入G25或G26指令和地址S 下的转速，可以限制主轴的极限值范围 与此同时原来设定数据中的数据被覆盖 G25或G26指令均要求一独立的程序段， 原先编程的转速S保持存储状态编程： G25 S ；主轴转速下限 G26 S ；主轴转速上限33．主轴定位：SPOS用SPOS=ACP(…)，SPOS=ACN(…)设定的主轴，其他运行指令同样适用于回转坐标轴34．轮廓倒圆，倒角在一个轮廓拐角处可以进行倒角或倒圆， 指令CHF= 或者RND= 与加工拐角的运动 轴指令一起写入程序段中 （1）倒角CHF=直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮 廓和圆弧轮廓。