西门子840D编程学习.docx

第一章基本知识1.1 机床运动方式时间：2021.01.01创作：欧 阳美1.1.1 轴的运动方式对于一 般的铣削和钻削 机床，轴的线性运动具有下列方式：a.b.c.工作台的左 /右运动工作台的上 /下运动切削头的前 /后运动的机床经常配置附加的旋转工作台对于 5 轴机床，切削头 也可以作旋转运动对于车床，刀具通常在两个方向的直线移动就能满足 要求1.1.2 直线运动轴的命名一般用字母 X、Y、Z 来命名各个线性运动轴的运动方向a.b.c.X 轴：工作台的左 /右运动Y 轴：工作台的前 /后运动Z 轴：工作台的上 /下运动每一个线性运动轴相对应有一个旋转运动轴，旋转运动轴用下列字母表示:a.b.围绕X轴的旋转运动 围绕Y轴的旋转运动 围绕Z轴的旋转运动c.对于只有两个线性运动轴的车削机床用下列方法来描述刀 具的运动：1.1.3刀具的相对运动刀具的横向运动通常叫作X轴，刀具的纵向运动通常叫作 Z 轴铣削机床的加工无论是靠刀具 的运动还是靠工作台的运动来满足 加工要求在数控加工技术中，通 常假定刀具总是运动的操作者不 必考虑机床运动的具体执行方式这种假定方法也适用于其它不同类型机床的程序运 行。

1.1.4位置数据 机床运动可以通过编程使某一指定轴到达指定位置例如：X100这表示工作台在X方向移动 100mm，或者说是刀具相对于工件在 X方向移动100mm也可以通过程序来实现多轴联动例如：X100 Y1001.2工件位置表示1. 2. 1机床坐标系 机床必须指定一个线性运动轴在相应方向运动的参考坐标 系，以使机床或切削控制在指定位置成为可能通常以字 母X、Y、Z轴构成的直角坐标系来描述按照标准 DIN 66217 的规定，机床刀具运动用右手直 角笛卡儿坐标系来描述，坐标系的交点叫零点或原点有时机床工作需要甚至必须用负的位置坐标数据，原 点以左的位置坐标通过在坐标数据 前冠以“一”号表示1.2.2位置定义为了定义一个位置，假定沿 着坐标轴遵循一定的规则那幺现 在就可以用指定的坐标方向（X、 Y、Z向）及三个资料描述坐标系上的每一点原点坐标为 X0、Y0、Z0例如：Yi. J为了达到简化的目的，我们在这个例子中只用坐标系 的一个平面如XY平面来说明图 中的P1点至P4点用下列坐标值来 表示：P1 X100 Y50P2 X-50 Y100P3 X-105 Y-115P4 X70 Y-75在铣削操作中，进给深度也必须描述出来，另外，我们需要定义第三坐标轴的值（在 这种情况下是Z轴）。

例：图中的P1至P3点在这 个例子中用下列坐标定义：P1 X10 Y45 Z-5P2 X30 Y60 Z-20P3 X45 Y20 Z-151.2.3极坐标系在坐标系中用点的坐标来定义点的方法叫“笛卡儿坐 标”这儿还有另外一种定义点的方法叫做“极坐标”无论是工件还是工件的一部分用半径和角度来测量的 尺寸表示点的位置的方法叫做“极坐标”例如：图中的 P1 点至 P2 点用参考极点的坐标值来描 述其位置Pl：半径100角度30°¥ 1LX8 11I.LIE11卜1,PcI-jT■FSO--321.2.4绝对坐标系P2：半径60角度75°在绝对坐标系中，所有点的坐 标都是参考坐标系原点而来 的，适用于刀具的运动它的 含义为：用绝对坐标值描述的 位置是刀具将要到达的位置例如：图中的P1点至P3 点的绝对坐标为：P1 X20 Y35 （相对于原点的坐标值）P2 X50 Y60 （相对于原 点的坐标值）P3 X50 Y60 （相对于原 点的坐标值）1.2.5相对坐标系在加工图样中，经常用到 相对坐标它的尺寸不是参考 坐标系的原点，而是参考工件 上另外一点的坐标而得来的为了避免这类尺寸之间的转换，采用相对坐标来定义点的坐标就可以解决这一矛盾。

相对坐标是参考前一点的位 置，适用于刀具的运动，它的含义 是：用相对坐标值描述的是刀具移 动的距离例如：图中的Pl点至P3点的相对坐标是:P1 X20 Y35 （相对于原点的坐标值）P2 X30 Y20 （相对于P1点的坐标值）P3 X20 Y-35 （相对于P2点的坐标值）1.2.6平面定义一个平面用两个坐标轴来定义，第三个坐标轴垂直于 这个平面，决定刀具进给的方向在编程过程中，为了能计算刀具的偏移量而设定工作 平面是必要的这个平面和某种类型的循环编程及极坐标 也有一定的联系工作平面在 NC 程序中用 G17、G18、G19 指令来定 义工作平面定义指令进给方向XYG17ZZXG18YYZG19X1.3坐标系统的设定1.3.1坐标系概述我们应该区分下列坐标 系：a. 机床坐标系b. 基本坐标系c. 零件坐标系d. 当前零件坐标系在机械运动学中，编程中常 用到坐标系的转换注：本小节中关于特殊轴定义的 说明见轴的类型一节1.3.2机床坐标系机床坐标系由机床实际存在的所有轴组成 刀具和工作台改变的参考点在机床坐标系中被定义当机床坐标系用于编程（这在一些的）时，机床的物理轴直接用其 地址不允许参考于工作坐标系 而得来。

机床坐标系的设定与机床的 类型有关，坐标轴的方向遵循右 手的“三手指规则”（根据标准 DIN 66217 ）具体的做法是：站在机床前 面，右手的中指指向机床主轴远 离进给的方向，然后根据下面方 法确定：a拇指指向+X方向b.食指指向+Y方向C.中指指向+Z方向 事实上，随着机床类型的不同，G 功能的应用中是可能坐标系看起来也有很大区别1.3.3基本坐标系基本坐标系是一个“笛卡儿”坐标系，这个“笛卡 儿”坐标系是机床坐标系经过运动转换后而得来的假设没有运动转换，则基本坐标系与机床坐标系的唯 一区别是关于轴的指定上零点偏置、比例变换等都是在基本坐标系上完成的 定义工件加工的工作区域的坐标也是参考基本坐标系 指定的1.3.4零件坐标系零件的几何特征是在零件坐标系中描述的换句话说，数控程序中的资料是参考零件坐标系 确定的零件坐标系是一个“笛卡儿” 坐标系并且标识于指定零件上的坐 标系1.3.5矩阵概念概述矩阵概念是一个“笛卡儿”坐标系转换为另一个“笛卡儿”坐标系的自定义算术规则 在一个矩阵中包含下列变换功能：a.b.c.坐标系的零点偏置（平移）坐标旋转坐标镜像d. 比例变换这些变换功能可以单独运 用，也可以综合运用。

1.3.6零件坐标系与机床轴的 关系零件坐标系的位置与基本 坐标系（或机床坐标系）的关 系通过矩阵变换编程来决定1.3.7当前工件坐标系在NC程序中通过如G54 等指令调出或激活零件坐标有时在一个程序中，工件 需要重新定位和旋转、镜像或 比例缩放而设置新的工件原 点在工件坐标系中，矩阵变换编程常用于在一个合适的位置重新设置当前的工件原点以便于重新定位（旋转、镜像或比例缩放） 在同一个程序中，允许设置若干个零点偏置1.4 轴的类型1.4.1 主坐标轴（几何坐标轴）主坐标轴定义一个右手坐标系，刀具在这个坐标系中 通过编程实现运动在数控加工技术中，主坐 标轴被称为几何轴在这本编 程手册中常用这种说法对于车削类机床，经常用 到X轴和Z轴，有时也用到Y 轴对于铣削类机床，经常用 到X轴、Y轴、Z轴1.4.2附加坐标轴相对于几何轴而言，把没有一定几何关系的坐标轴定 义为附加坐标轴例如：车床转塔刀架的位置轴U,尾座轴V1.4.3 第一主轴（主切削轴）机床加工运动中起决定切削作用的主轴被称为第一主 轴这根主轴在机床数据中被称为主切削轴根据规定， 主切削轴与第一主轴的说法等效注： 这 种 主 轴 的 分配可以通过指令 SETMS （主 轴 数 字）（详见第 5 节中的有关说明）来改变。

特定功能如螺 纹切削运用这根主轴来完成指令： S 或 S01.4.4 辅助主轴机床加工运动中起辅助切削作用的主轴被称为第一主轴指令： S1，S2，S3，S4轴的类型在编程时注意区别下列类型的轴：a.b.c.d.e.f.g.机床轴 通道轴 几何轴 附加轴 路径轴 位置轴 联动轴1.4.5 机床轴机床轴的名称在机床数据中被设定标准名称： X1 、Y1 、Z1 、A1 、B1 、C1 、U1 、V1也可以用下列标准名称来描述：AX1、AX2、Axn 1.4.6 通道轴在一个通道内的运动轴叫做通道轴定义： X、Y、Z、A、B、C、U、V1.4.7 几何轴（直角坐标系）第二章数控程序编制的基本规则2.1 数控程序语言的构成元素2.1.1 文字设置下列文字在数控程序中是有效的大写字母： A、B、C、D、 E、F、G、H、I、J、 K、 L、 M、N、（O）、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z小写字母： a、b、c、d、 e、f、g、h、i、j、 k、 l m、n、o、p、q、r、s、t、u、v、w、x、y、z注：大、小写字母之间没有明显的区别阿拉伯数字：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。

特殊字符：字符 含义% 程序开始字符（只用于外部的 PC 程序编制）（ 用于参数或注释的符号） 用于参数或注释的符号[ 用于索引或地址的括号] 用于索引或地址的括号< 小于> 大于： 主程序段= 赋值，等于/ 除；程序段跳过执行*乘+加-减“ 双引号；字符串标记‘ 单引号；特殊数值标记；十六进制数$ 系统数据标记_ 下划线，字母属性？ 保留（暂不指定）！ 保留（暂不指定）. 小数点， 逗号，参数分隔符； 说明、注释开始& 文字格式，与空格字符相同Lp 程序段结束Tab 分隔符space 分隔符（空白）注：无打印字符可作为空白字符2.1.2 功能字数控程序是由程序段组成的，每一个程序段是由功能 字组成的数控语言中的一个功能字包含一个地址字符和一个数 字或表达一个数值的数字变量这个功能字的地址字符通常是一个字母数字变量可以包含一个引导标记符和一个十进制小数这个引导字符 总是出现在地址字符和数字变量之间正的引导字符（ +）可以省略不写2.1.2.1 地址功能字地址有固定地址或可变地址例如轴（X、Y、Z）、主轴转 速（S）、进给速度（F）、圆的半径（CR）等等2.1.2.2 模态地址/非模态地址在编程中，同一地址在出现新的数值以前一直有效的 地址叫做模态地址。

模态地址在编程中，同一地址直到出现新值的程序段 以前一直有效非模态地址只在本程序段内有效2.1.2.3 轴的引申地址在轴的引申地址中，坐标轴名称插入在地址后面。