SIEMENS系统参数编程在数控加工中的应用

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1、SIEMENS系统参数编程在数控加工中的应用[摘要]文章以等速螺线凸轮轮廓曲线的加工，菱形均布的网格孔系的加工，圆周均布孔系的加工，槽轮轮廓曲线的加工为例，阐述了R参数与SINUMERIK840D/810D系统的固定循环功能指令、坐标变换功能指令相结合编程在数控加工中的应用。文章涉及了R参数编程的相关知识以及固定循环功能、坐标变换功能中的相关指令。[关键词]R参数编程；非圆曲线；孔加工样式循环；坐标旋转前言SIEMENS数控系统是目前我国数控机床上采用较多的数控系统之一，其中SINUMERIK840D/81

2、0D系列主要用于数控铣床和加工中心，该系统为用户提供了众多的系统功能，供用户在数控编程、加工中使用。SINUMERIK840D/810D系统的固定循环功能十分强大，分为孔加工固定循环、孔加工样式循环、铣削循环三类，用于孔加工（钻孔、镗孔、攻螺纹等）、直线均布和圆周均布孔系加工以及圆弧阵列槽、环形槽、矩形槽、圆形槽的铣削。使用固定循环编程时，在对相关参数正确赋值的基础上，通过调用固定循环指令，用一到两个程序段就可以完成全部的加工动作。SINUMERIK840D/810D系统提供的坐标变换功能指令（可编程平移、

3、旋转、比例缩放、镜像等）可根据零件的结构特点，对当前工件坐标系原点的位置、坐标轴的方向等进行变换，与子程序编程结合使用，能大大地减少编程计算的工作量，使复杂工件的程序简化。为了提高程序的灵活性和适应性，SIEMENS系统中为用户提供了与FANUC系统中的“用户宏程序”编程功能相似的参数编程功能，对数控系统功能进行进一步的扩展，通过对R参数进行赋值、运算等处理，使程序实现一些有规律变化的动作，从而实现非圆曲线轮廓的加工，以及由直线、圆弧、非圆曲线作为母线形成的空间曲面的加工。此外，将R参数与上述固定循环功能指

4、令和坐标变换功能指令结合使用，还可以达到进一步简化编程的效果。51．R参数用于非圆曲线加工数控加工中把除直线与圆弧之外可以用数学方程式表达的平面轮廓曲线，称为非圆曲线。零件上常见的非圆曲线有二次曲线（椭圆、双曲线、抛物线），圆的渐开线、摆线，螺旋线，函数曲线（正弦、余弦、正切、余切曲线等）等。在不具备非圆曲线插补功能的数控系统中加工这类曲线，常用直线或圆弧逼近的数学方法来处理。这时，需要计算出相邻二逼近直线或圆弧的节点坐标。数控编程中，将这些不断变化的节点坐标设为变量，在SIEMENS系统中变量用R参数表示

5、。5例：用R参数编写如图1等速螺线凸轮轮廓加工程序，该曲线的极坐标方程为：，。5编程分析根据曲线方程的形式，编程中宜采用极坐标方式指定节点的坐标值，即以极坐标半径和极坐标角度来确定点的位置。以上半段为例，以凸轮转角θ为自变量，将凸轮曲线按角度分为180段，用直线段拟合该曲线，相邻二逼近直线的节点坐标中，极坐标角度增量为1°，极坐标半径ρ由公式ρ=40+20/180*θ计算得出，加工程序如下：55AB01．MPF；…G111X0Y0；（设定极坐标系原点，极坐标生效）R1=0；（轮廓起始点极坐标角度初值）R2=

6、40；（极坐标半径初值）R3=180；（上半段曲线角度终值，下半段起始值）R4=60；（上半段极坐标半径终值，下半段起始值）MA1：G42G01AP=R1RP=R2F100；R1=R1+1；（角度值以1°递增）R2=40+20/180*R1；（计算终点的极坐标半径）IFR1＜＝R3GOTOBMA1；（循环加工上半段）MA2：G01AP=R3RP=R4；R3=R3+1；（角度值以1°递增）R4=40+20/180*（360－R3）；（计算终点的极坐标半径）IFR3＜=360GOTOBMA2；（循环加工下半段）

7、G40G01X70Y0；…1．R参数在孔加工样式循环中的应用2．1直线均布孔系样式循环指令格式：HOLES1（SPCA，SPCO，STA1，FDIS，DBH，NUM）；直线均布孔系样式循环用于加工直线均布孔，在加工时首先要用MCALL指令以模态方式调用单个孔加工循环，再根据孔的分布情况设定直线均布孔循环的各项参数，最后用MCALL取消循环。循环参数可以设置为变量，通过调用循环及进行简单的变量运算，可加工矩形均布或菱形均布的网格孔。例：试用R参数及钻孔样式循环编写如图2所示菱形均布网格孔系的加工程序，孔加工循

8、环采用CYCLE81，通孔深为20mm。编程分析建立如图工件坐标系，根据循环指令中各参数的定义设定各项参数：排孔参考起始点的横坐标SPCA=0；四排孔参考起始点的纵坐标SPCO设为变量R1，R1的初值为0，终值为45，递增量为15；排孔的中心连线与横坐标的夹角STA1=－15；第一个孔到参考起始点的距离FDIS=0；孔间距DBH=15；每排孔数NUM=6。AB02．MPF;…R1=0；（参考起始点的纵坐标SPCO