SIEMENS 802S系统数控车床加工技术与实训

SIEMENS(西门子)公司是全球生产数控系统的著名厂家，西门子系统在数控机床领域中占有重要的地位和较大的市场分额，本章重点介绍SIEMENS－802S系统数控车床的功能、编程及操作。

第一节 SIEMENS－802S系统数控车床系统功能

一、准备功能

准备功能主要用来指令机床或数控系统的工作方式。与FANUC系统一样，SIEMENS－802S 系统的准备功能也用地址符G和后面数字表示，具体G指令代码见表4-1。

表4-1 准备功能G指令代码

G指令 功 能 说 明 G指令 功 能 取消可设定零点偏G00 快速定位 运动指令 ☆说 明 G53 移 程序段有效 G01 直线插补 模态有效 顺时针圆弧插补 逆时针圆弧插补 暂停指令 中间点圆弧插补 恒螺距螺纹切削 回参考点 回固定点 可编程零点偏移 主轴转速下限 主轴转速上限 加工中心孔时要求 平面选择 XZ平面设定 刀尖半径补偿取消 刀尖半径左补偿 刀具半径右补偿 刀尖半径 补偿 模态有效 非模态指令 模态有效 模态有效 特殊运行程序段方式有效 写储存器 程序段方式 有效 ☆G60 准确定位 连续路径方式 准确定位 英制尺寸编程 定位性能 模态有效 程序段有效 G02 G03 G04 G05 G33 G74 G75 G158 G25 G26 G17 ☆G G09 G70 ☆ 模态有效 G71 G90 米制尺寸编程 绝对尺寸编程 模态有效 G91 G94 ☆☆相对尺寸编程 每分钟进给 模态有效 每转进给 恒线速度控制 模态有效 取消恒线速度控制 圆弧过渡 模态有效 等距线交点 半径尺寸编程 模态有效 直径尺寸编程 G95 G96 ☆G97 ☆G450 G18 G40 G451 G22 ☆☆G41 G42 G23 1

☆G500 取消可设定零点偏移 第一可设定零点偏移 第二可设定零点偏移 第三可设定零点偏移 第四可设定零点偏移 可设定零点 偏移 模态有效 G54 G55 G56 G57 注：带有☆的记号的G代码，在电源接通时，显示此G代码；对于G70、G71，则是电源切断前保留的G代码。

二、辅助功能

辅助功能也称M功能，主要用来指令操作时各种辅助动作及其状态，如主轴的开、停，冷却液的开关等。SIEMENS－802S系统M指令代码见表4-2。

表4-2 辅助功能M代码

M指令 M00 M01 M02 M03 M04 功 能 程序暂停 选择性停止 主程序结束 主轴正转 主轴反转 M指令 M05 M06 M08 M09 M30 功 能 主轴停转 自动换刀，适应加工中心 切削液开 切削液关 主程序结束,返回开始状态 三、进给功能

进给功能主要用来指令切削的进给速度。对于车床，进给方式可分为每分钟进给和每转进给两种，SIEMENS系统用G94、G95规定。

1． 每转进给指令G95 在含有G95程序段后面，遇到F指令时，则认为F所指定的进给速度单位为mm／r。系统开机状态为G95状态，只有输入G94指令后，G95才被取消。 2． 每分钟进给指令G94 在含有G94程序段后面，遇到F指令时，则认为F所指定的进给速度单位为mm／min。G94被执行一次后，系统将保持G94状态，即使断电也不受影响，直到被G95取消为止。

四、主轴转速功能

主轴转速功能主要用来指定主轴的转速，单位为r／min。

1． 恒线速度控制指令G96 G96是接通恒线速度控制的指令。系统执行G96指令后，S后面的数值表示切削线速度。 用恒线速度控制车削工件端面、锥度和圆弧时，由于X轴不断变化，故当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有可能从卡盘中飞出。

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为了防止事故，必须主轴转速，SIEMENS系统用LIMS来主轴转速(FANUC系统用G50指令)。例如： “G96 S200 LIMS=2500” 表示切削速度是200m／min，主轴转速在2500r/min以内。

2． 主轴转速控制指令G97 G97是取消恒线速度控制的指令。系统执行G97指令后，S后面的数值表示主轴每分钟的转数。例如： “G97 S600”表示主轴转速为600r／min，系统开机状态为G97状态。 五、刀具功能

刀具功能主要用来指令数控系统进行选刀或换刀，SIEMENS系统用刀具号＋刀补号的方式来进行选刀和换刀。例如，T2 D2表示选用2号刀具和2号刀补(FANUC系统用T0202表示)。

六、程序结构及传输格式

SIEMENS 802S系统的加工程序，由程序名(号)、程序段(程序内容)和程序结束符三部分组成。802S系统的程序名由程序地址码“％”表示，开始的两个符号必须是字母，其后的符号可以是字母、数字或下划线，最多为8个字符，不得使用分隔符。例如，程序名“％KG18”,其传输格式为： ％__N__KG18__MPF ;$PATH=/__N__MPF__DIR

第二节 SIEMENS－802S系统基本编程指令

一、米制和英寸制输入指令G71／G70

G70和G71是两个互相取代的模态功能，机床出厂时一般设定为G71状态，机床的各项参数均以米制单位设定。

二、绝对／相对尺寸编程指令G90／G91

绝对／增量尺寸编程指令G90／G91的程序段格式为：

G90 X___ Z___ G91SIEMENS系统用绝对尺寸编程时，用G90指令，指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值，所有程序段中的尺寸均是相对于工件坐标系原点的。增量(相对)尺寸编程时，用G91指令，执行G91指令后，其后的所有程序段中的尺寸均是以前一位置为基准的增量尺寸，直到被G90指令取代。系统缺省状态为G90。

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三、直径/半径方式编程指令G22/G23

数控车床的工件外形通常是旋转体，其X轴尺寸可以用两种方式加以指定：直径方式和半径方式。SIEMENS系统G23为直径编程，G22为半径编程。G23为缺省值，机床出厂一般设为直径编程。

四、可设置零点偏移指令G54～G57

编程人员在编写程序时，有时需要知道工件与机床坐标系之间的关系。 SIEMENS一802S车床系统中允许编程人员使用4个特殊的工件坐标系，操作者在安装工件后，测量出工件原点相对机床原点的偏移量，并通过操作面板(图4-41，详述参考第五节)，输入到工件坐标偏移存储器中。其后系统在执行程序时，可在程序中用G54～G57指令来选择它们。

G54～G57指令设置的工件原点在机床坐标系中的位置是不变的，在系统断电后也不破坏，再次开机后仍然有效(与刀具的当前位置无关)。

五、取消零点偏移指令G500、G53

G500和G53都是取消零点偏移指令，但G500是模态指令，一旦指定后，就一直有效，

直到被同组的G54～G57指令取代。而G53是非模态指令，仅在它所在的程序段中有效。

六、可编程零点偏移指令G158

如果工件上在不同的位置有重复出现的形状和结构，或者选用了一个新的参考点，在这种情况下可使用可编程零点偏移指令，由此产生一个当前工件坐标系，新输入的尺寸均是在该坐标系中的数据尺寸。用G158指令可以对所有坐标轴编程零点偏移，后面的G158指令取代先前的可编程零点偏移指令。如图4-1所示，M点为机床原点，W1、W2和W3，分别为工件原点。G158与G54都为零点偏移指令，但G158不需要在上述零点偏移窗口的设置，只需在程序中书写G158 X__ Z__程序段，地址X、Z后面的数值为偏移的距离。

图4-1 零点偏移指令G158举例

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例4-1 调用可编程零点偏移指令G158。

应用举例一

N10 G54 ；调用第一可设置零点偏移指令，把M点偏移至W1点 N20 G158 X0 Z____ ；调用可编程零点偏移指令，再把W1点偏移至W2点，则建 立了以W2为工件原点的工件坐标系 N30 X____ Z____ ；加工工件 应用举例二

N10 G55 ；调用第二可设置零点偏移指令，把M点偏移至W2点，建立

以W2为工件原点的工件坐标系

N20 X____ Z____ ；加工工件 …

N60 G158 X____ Z____ ；调用可编程零点偏移指令，再把W2点偏移至W3点，建立

以W3点为工件原点的当前工件坐标系

N70 X____ Z____ ；以W3点为工件原点的当前工件坐标系加工工件 …

N100 G500 ；取消可编程零点偏移指令

或N100 G53 ；可设定、可编程零点偏移指令一起取消，恢复机床坐标系

七、快速定位指令GOO

G00指令的程序段格式为： G00 X____ Z____

G00是模态（续效）指令，它命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点以机床的最快速度移动到坐标系的设定点。它只是快速定位，而无运动轨迹要求。

八、直线插补指令G01

G01指令的程序段格式为： G01 X____ Z____ F___

G01指令刀具从当前点以F指令的进给速度进行直线插补，移至坐标值为X、Z的点上；在程序中，G01与F都是模态续效指令,应用第一个G01指令时，一定要规定一个F指令，在以后的程序段中，若没有新的F指令，进给速度将保持不变，所以不必在每个程序段中都写入F指令。

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九、圆弧插补指令G02／G03

SIEMENS一802S系统的圆弧插补编程有下列四种格式：

1． 用圆心坐标和圆弧终点坐标进行圆弧插补，其程序段格式为：

G02 X____ Z____ I____ K____ F____ G032． 用圆弧终点坐标和半径尺寸进行圆弧插补，其程序段格式为:

G02 X____ Z____ CR=____ F____ G033． 用圆心坐标和圆弧张角进行圆弧插补,其程序段格式为

G02 I____ K____ AR=____ F____ G034． 用圆弧终点坐标和圆弧张角进行圆弧插补，其程序段格式为:

G02 X____ Z____ AR=____ F____ G03 说明：

（1) 用绝对尺寸编程时，X、Z为圆弧终点坐标，用增量尺寸编程时，X，Z为圆弧终点相对起点的增量尺寸。

（2)不论是用绝对尺寸编程还是用增量尺寸编程，I、K始终是圆心在X、Z轴方向上相对起始点的增量尺寸，当I、K为零时可以省略。

（3) CR是圆弧半径，当圆弧所对的圆心角小于等于180时，CR取正值，当圆心角大于180时，CR取负值,AR为圆弧张角。

（4）圆弧的顺逆方向参考第三章图3-6。

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例4-2 用四种圆弧插补指令编制图4-2所示的

加工程序，A为圆弧的起点，B为圆弧的终点。 图4-2 用圆弧插补指令编程 程序一： N5 G90 GOO X40 Z30 ； 进刀至圆弧的起始点A

N10 G02 X40 Z50 I-7 K10 F100 ； 用终点和圆心坐标编程 程序二：

N5 G90 GOO X40 Z30 ； 进刀至圆弧的起始点A

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N10 G02 X40 Z50 CR=12.207 F100 ； 用终点和半径编程 程序三：

N5 G90 GOO X40 Z30 ； 进刀至圆弧的起始点A N1O G02 I-7 K10 AR=105 F100 ； 用圆心和张角编程 程序四：

N5 G90 GOO X40 Z30 ； 进刀至圆弧的起始点A N10 G02 X40 Z50 AR=105 F100 ； 用终点和张角编程

十、通过中间点进行圆弧插补指令G05

G05程序段格式为：

G05 X____ Z____ IX=____ KZ=____ F____

如果不知道圆弧的圆心、半径或张角，但已知圆弧轮廓上三个点的坐标，则可以使用G05 指令。程序段中X、Z为圆弧终点的坐标值，IX、KZ为中间点在X、Z轴上的坐标值，通过起始点和终点之间的中间点位置确定圆弧的方向(见图4-3)。G05指令为模态指令，直到被G功能组中其他指令(G0O、G01、G02、G03、G33)取代为止。

例4-3 用G05指令编制图4-3圆弧的加工程序 图4-3 G05圆弧插补

N5 G90 GOO X40 Z30 ； 进刀至圆弧的起始点A NIO G05 X40 Z50 IX=45 KZ=40 ； 圆弧终点和中间点

十一、刀具补偿功能

刀具的补偿包括刀具的偏移和磨损补偿，刀尖半径补偿。 1．刀具的几何（偏移）、磨损补偿

如图4-4所示，在编程时，一般以其中一把刀具为基准，并以该刀具的刀尖位置A为依据来建立工件坐标系。这样，当其他刀具转到加工位置时，刀尖的位置B就会有偏差，原设定的工件坐标系对这些刀具就不适用了。此外，每把刀具在加工过程中都有不同程度的磨损，如图4-5所示。因此，应对偏移值△X、△Z进行补偿，使刀尖位置B移至位置A。 2． 刀尖半径补偿

在编程中，通常将刀尖看作是一个点，即所谓理想（假设）刀尖，但放大来看，如图4-6、图4-7所示，实际上刀尖是有圆弧的。在切削内孔，外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺

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图4-4 刀具偏移 图4-5 刀具几何偏移与磨损偏移

图4-6 刀尖圆角半径 图4-7 理想刀尖

寸和形状，但在切削锥面和圆弧时，则会造成过切或少切现象，此时，可以用刀尖半径补偿功能来消除误差。G41为刀尖半径左补偿指令，沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹的左边；G42为刀尖半径右补偿指令，沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹的右边，如图4-8所示。

数控车床总是按刀尖对刀，使刀尖位置与程序中的起刀点重合。刀尖位置方向不同，即刀具在切削时所摆的位置不同，则补偿量与补偿方向也不同。刀尖方位共有8种可供选择，见图4-9所示，外圆车刀的位置码为3。

图4-8 刀尖补偿的方向及代码 图4-9 刀尖方位的规定

SIEMENS系统刀具补偿指令的格式为：

刀具号T＋补偿号D，一把刀具可以匹配1到9个不同补偿值的补偿号。例如：

T1 D3表示1号刀具选用3号补偿值，类似于FANUC系统中的T0103。 3．SIEMENS系统刀具补偿的几点说明： （1）建立补偿和撤消补偿程序段不能是圆弧指令程序段，一定要用GOO或G01指令进

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行建立或撤消。

（2）如刀具号T后面没有补偿号D，则D1号补偿自动有效无效。如果编程时写DO，则刀具补偿值无效。

（3）补偿方向指令G41和G42可以相互变换，无需在其中再写人G40指令。原补偿方向的程序段在其轨迹终点处按补偿矢量的正常状态结束，然后在新的补偿方向开始进行补偿。 例4-4 用刀尖半径补偿指令编制图4-10所示工件的精加工程序

图4-10 刀尖半径补偿举例

%KG10 ； 程序名 N100 G90 G54 G94 ； 建立工件坐标系，采用每分钟进给、绝对尺寸编程 N105 T1 D1 ； 换l号外圆刀，并建立刀补 N110 S800 M03 ； 主轴正转，转速800r／min N115 GOO XO Z6 ； 快速进刀

N120 G01 G42 XO Z0 F50 ； 工作进给至工件原点并开始补偿运行 N125 G01 X40 Z0 CHF=5 ； 车端面，并倒角C5 N130 Z-25 ； 车R20外圆 N135 X60 Z-55 ； 车圆锥 N140 Z-63 ； 车R30外圆 N145 G03 X100 Z-83 CR=20 F50 ；车R20圆弧 N150 GOl Z-98 ； 车外圆 N155 G02 X110 Z-103 CR=5 ； 车R5圆弧 N160 G0l Z-123 ； 车R55外圆 N165 G40 G00 X200 Z100 ； 退回换刀点 N170 M05 ； 主轴停转 N175 M02 ； 主程序结束

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十二、恒螺距螺纹车削指令G33

用G33指令可以加工以下各种类型的恒螺距螺纹，圆柱螺纹、圆锥螺纹、内螺纹／外螺纹、单头螺纹／多头螺纹等，但前提条件是主轴上有位移测量系统。

1. 圆柱螺纹加工，其程序段格式为: G33 Z____ K____ SF=____ 2. 端面螺纹加工，其程序段格式为: G33 X____ I____ SF=____ 3. 圆锥螺纹加工，其程序段格式为:

G33 Z____ X____ I____ 锥角大于45G33 Z____ X____ K____ 锥角小于45

0

0

其中：Z、X为螺纹终点坐标，K、I分别为螺距；SF为起始点偏移量，单头螺纹可不设，加工多头螺纹时要求设置起始点偏移量，加工完一条螺纹后，再加工第二条螺纹时，要求车刀的起始偏移量与加工第一条螺纹的起始点偏移量偏移(转)一定的角度，如图4-11所示，也可以使车刀的起始点偏移一个螺距。

图4-11 G33螺纹切削

例4-5 编制图4-12所示双头螺纹M24×3(P1.5)的加工程序。空刀导人量δ1＝3mm, 空刀导

出量δ2＝2mm。

图4-12 G33编程举例

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（1）计算螺纹底径d'：

d'=d-2×0.62P=(24-2×0.62×1.5)=22.14mm （2）确定背吃刀量分布：1mm、0.5mm、0.36mm （3）加工程序

%KG5 ； 程序名

N100 S300 M03 ； N105 T3 D3 ； N110 G00 X23 Z3 ； N115 G33 Z-24 K3 SF=0 ； N120 G00 X30 ； XN125 G00 Z3 ； ZN130 G00 X22.5 ； XN135 G33 Z-24 K3 SF=0 ； N140 G00 X30 ； XN145 G00 Z3 ； ZN150 G00 X22.14 ； XN155 G33 Z-24 K3 SF=0 ； N160 G00 X30 ； XN165 G00 Z3 ； ZN170 G00 X23 ； XN175 G33 Z-24 K3 SF=180 ； N180 G00 X30 ； XN185 G00 Z3 ； ZN190 G00 X22.5 ； XN195 G33 Z-24 K3 SF=180 ； N200 G00 X30 ； XN205 G00 Z3 ； ZN210 G00 X22.14 ； XN215 G33 Z-24 K3 SF=180 ；

主轴正转，转速300r/min 换3号螺纹刀 快速进刀至螺纹起点

切削第一条螺纹，背吃刀量1mm 轴向快速退刀 轴快速返回螺纹起点处 轴快速进刀至螺纹起点处 切削第一条螺纹，背吃刀量0.5mm 轴向快速退刀 轴快速返回螺纹起点处 轴快速进刀至螺纹起点处 切削第一条螺纹，背吃刀量0.36mm 轴向快速退刀 轴快速返回螺纹起点处 轴快速进刀至螺纹起点处 切削第二条螺纹，背吃刀量1mm 轴向快速退刀 轴快速返回螺纹起点处 轴快速进刀至螺纹起点处 切削第二条螺纹，背吃刀量0.5mm 轴向快速退刀 轴快速返回螺纹起点处 轴快速进刀至螺纹起点处 切削第二条螺纹，背吃刀量0.36mm

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N220 G00 X100 ； 退回换刀点 N225 G00 Z100 ； 退回换刀点 N230 M00 ； 程序暂停

十三、暂停指令G04

G04指令的程序段格式为： G04 F____

S____ 在两个程序段之间插入一个G04程序段，可以使加工暂停G04程序段所给定的时间。G04程序段(含地址F或S)只对自身程序段有效，并暂停所给定的时间，在此之前编程的进给速度F和主轴转速S保持存储状态。

在G04程序段中，用F指令暂停进给时间，单位秒（S）；在G04程序段中用S指令暂停主轴转数，只有在主轴受控的情况下才有效。例如： N5 S300 M03 ； 主轴正转，转速300 r／min N10 G01 Z-50 F200 ； 以200mm／min的速度进给 N15 G04 F2.5 ； 暂停进给2.5 S N20 GOO X100 Z100 ；

N25 G04 S30 ； 主轴暂停30r，相当于在S300rpm和转速修调100％暂停0.1min N30 ； 进给速度和主轴转速继续有效 十四、倒角、倒圆角指令

在一个轮廓拐角处可以插入倒角或倒圆，指令“CHF=……”或者”RND=……”与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中。 1． 倒角指令CHF=____ 例如：

N10 G01 X____ Z____ CHF=2 ； 倒角2mm

直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一直线并倒去棱角，程序中X、Z为两直线轮廓的交点A的坐标，见图4-13。

2． 倒圆角指令RND=____ 直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一圆弧，圆弧与轮廓进行切线过渡。 例如，直线与直线之间倒圆角(图4-14a)：

N10 G01 X____ Z____ RND=8 ； 倒圆半径8 mm N20 G01 …… ； 继续走G01

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直线与圆弧之间倒圆角(图4-14b)：

N50 G01 X____ Z____ RND=7.3 ； 倒圆半径7.3 mm N60 G03 …… ； 继续走G03

注意：程序中X、Z为图示轮廓线切线的交点A的坐标，如果其中一个程序段轮廓长度不够，则在倒圆或倒角时会自动削减编程值。如果几个连续编程的程序段中有不含坐标轴移动指令的程序段，则不可以进行倒角／倒圆角。

a)直线／直线之间倒圆角 b)直线／圆弧之间倒圆角 图4-13 两段直线之间倒角举例 图4-14 倒圆角举例

十五、子程序

当在程序中出现重复使用的某段固定程序时，为简化编程，可将这一段程序作为子程序事先存入存储器，以作为子程序调用。

子程序的结构与主程序的结构一样，SIEMENS一802S系统子程序结束除了用M17指令外还可以用RET指令结束子程序。 在一个程序中(主程序或子程序)可以直接用程序名调用子程序，子程序调用要求占用一个的程序段。例如： N10 KL785 ；调用子程序KL785 N20 AAl ；调用子程序AAl

如果要求多次连续地执行某一子程序，必须在所调用子程序的程序名后，用地址字符P写下调用次数，最大次数可以为9999。例如：N10 KL785 P3表示调用子程序KL785，运行3次。子程序不仅可以从主程序中调用，也可以从其他子程序中调用，这个过程称为子程序的嵌套。802S系统子程序的嵌套深度可以为三层。

十六、切槽循环LCYC93指令

循环是指用于特定加工过程的工艺子程序，一般应用于切槽、轮廓切削或螺纹车削等编程量较大的加工过程。循环在用于上述加工过程时只要改变相应的参数，进行少量的编程即可。调用一个循环之前，必须对该循环的传递参数已经赋值。循环结束后传递参数的值保持不变。

使用加工循环时，编程人员必须事先保留参数R100～R249，保证这些参数只用于加工循

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环而不被程序中的其他地方使用。

在调用循环之前直径尺寸指令G23必须有效，否则系统会报警。如果在循环中没有设定F指令、S指令和M03指令等，则在加工程序中必须设定这些指令。循环结束以后G00、G90、G40指令一直有效。

在圆柱形工件上，不管是进行纵向加工还是进行横向加工均可以利用切槽循环LCYC93指令对称加工出切槽，包括外部切槽和内部切槽。 在调用切槽循环LCYC93指令之

前必须激活用于进行加工的刀具补偿参数， 图4-15 纵向加工时切槽循环参数

切槽刀已完成对刀过程。切槽循环LCYC93指令的参数如图4-15所示。它们的含义见表4-3。

表4-3 切槽循环LCYC93参数

参数 R100 R101 R105 R106 R107 R108 R114 R115 R116 R117 R118 含义及数值范围 横向(X向)坐标轴切槽起始点直径 纵向(Z向)坐标轴切槽起始点 加工方式，数值l～8(含义见表4-4) 切槽粗加工时预留的精加工余量，无符号 刀具宽度，无符号 每次切入深度，无符号 槽底宽度(不考虑倒角)，无符号 槽深，无符号 切槽斜度，无符号，范围：0～．999槽沿倒角长度 槽底倒角长度 0 说 明 实际刀具宽度不能大于该参数 每次切入深度，刀具上提1mm，以便断屑 值为0时，表明与轴平行切槽（矩形槽） R119 槽底停留时间 表4-4 切槽加工方式参数R105

数值 1 2 纵向/横向 纵向 横向 外部/内部 外部 外部 起始点位置 左边 左边 14

3 4 5 6 7 8 纵向 横向 纵向 横向 纵向 横向 内部 内部 外部 外部 内部 内部 左边 左边 右边 右边 右边 右边 例4-6 从起始点(35，60)起加工深度为25mm，宽度为30mm的切槽，槽底倒角的编程长度为2mm，精加工余量0.5mm，刀具宽度为4mm(图4-16)。

图4-16切槽循环举例 N10 G00 G90 X100 Z100 T2 D1 G23 ； 选择起始位置和工艺参数 N20 S400 M03 ； 主轴正转,转速400r/min N30 G95 F0.3 ； 采用转进给，进给量0.3mm/r R100=35 ； 切槽起始点直径（X向） R101=60 ； 切槽起始点Z坐标（Z向） R105=5 ； 切槽方式从右往左切 R106=0.5 ； 精加工余量0.5mm R107=4 ； 切槽刀宽4mm R108=2 ； 每次切入深度2mm R114=30 ； 槽宽30mm R115=25 ； 槽深25mm R116=20 ； 切槽斜角20

0

R117=0 ； 槽沿倒角为0 R118=2 ； 槽底倒角2mm

R119=1 ； 槽底停留时间：主轴转1转 N40 LCYC93 ； 切槽循环

N50 G90 G00 X100 Z100 ； 退回至起始位置（X100、Y100） N60 M02 ； 主程序结束

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十七、毛坯切削(轮廓)循环指令LCYC95

LCYC95指令可沿坐标轴平行方向加工由子程序编程的轮廓循环，通过变量名调用子程序，可以进行纵向和横向加工，也可以进行内外轮廓的加工。

在LCYC95指令中可以选择不同的切削工艺方式：粗加工、精加工或者综合加工。只要刀具不会发生碰撞就可以在任意位置调用此循环指令。这是一种非常实用的循环指令，可以大大简化编程工作量，并且在循环过程中没有空切削。LCYC95轮廓循环参数见表4-5。 表4-5 LCYC95循环参数

参数 R105 R106 R108 R109 R110 R111 R112 含义及数字范围 加工方式：数值1～12 精加工余量，无符号 背吃刀量 粗加工切入角 粗加工退刀量 粗加工进给速度 精加工进给速度 R105为加工方式参数，纵向加工时，进刀方向总是沿着Z轴方向进行；横向加工时，进刀方向则沿着X轴方向进行，见表4-6。

表4-6 切削加工方式

数值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 纵向/横向 纵向 横向 纵向 横向 纵向 横向 纵向 横向 纵向 横向 外部/内部 外部 外部 内部 内部 外部 外部 内部 内部 外部 外部 粗加工/精加工/综合加工 粗加工 粗加工 粗加工 粗加工 精加工 精加工 精加工 精加工 综合加工 综合加工 16

11 12 纵向 横向 内部 内部 综合加工 综合加工 工件外形轮廓，可通过变量__CNAME名下的子程序来调用。轮廓由直线或圆弧组成，并可以插入圆角和倒角。编程的圆弧段最大可以为四分之一圆。加工轮廓不能有凹处，否则系统将报警。循环开始之前，刀具所达到的位置必须保证从该位置回轮廓起始点时不发生刀具碰撞。轮廓的编程方向必须与精加工时所选择的加工方向相一致。

例4-7 图4-17所示的轮廓加工方式为“纵向、外部综合加工”，粗加工背吃刀量为1.5mm(单

边)，精加工余量为0.3 mm(单边)，进刀角度为7。P点为循环加工起始点(由系统内部计算)，P0点为轮廓起始点，P8点为轮廓终点。调用LCYC95轮廓循环指令编制加工程序。

图4-17 轮廓加工举例

N10 G90 G54 G95 G71 ； 采用G54工件坐标系，用绝对尺寸编程，转进给 N20 T1 D1 G23 S500 M03 ； 确定工艺参数，直径编程

N30 G00 X162 Z125 ； 调用循环之前无碰撞快进至循环起始点， __CNAME=“TESK” 轮廓循环子程序名 R105=9 ； 纵向，综合加工 R106=0.3 ； 精加工余量0.3mm(单边) R108=1.5 ； 粗加工背吃刀量1.5mm(单边) R109=7 ； 粗加工切入角7

0 0

R110=2 ； 粗加工退刀量2 mm(单边) R111=0.4 ； 粗加工进给速度0.4mm/r R112=0.2 ； 精加工进给速度0.2mm/r N40 LCYC95 ； 调用轮廓循环

N50 G00 G90 X162 ； 沿X轴快退回循环起始点 N60 Z125 ； 沿Y轴快退回循环起始点

17

N70 M30 ； 主程序结束 TESK 子程序名

N10 G01 X40 Z100 ； 工作进给至轮廓起始点P0 N20 Z85 ； 工作进给至轮廓起始点P1 N30 X54 ； 工作进给至轮廓起始点P2 N40 X70 Z77 ； 工作进给至轮廓起始点P3 N50 Z67 ； 工作进给至轮廓起始点P4 N60 G02 X80 Z62 CR=5 ； 工作进给至轮廓起始点P5 N70 G01 X96 Z62 ； 工作进给至轮廓起始点P6 N80 G03 X120 Z50 CR=12 ； 工作进给至轮廓起始点P7 N90 G01 Z35 ； 工作进给至轮廓起始点P8 N100 M17 ； 子程序结束

综合加工的缺点是粗、精车主轴的转速相同。对于加工方式为“横向、外部轮廓加工”，即R105=2，则必须按照从P8(120，35)到P。(40，100)的方向编程。 十八、螺纹切削循环指令LCYC97

螺纹切削循环也是一种非常实用的循环编程指令，它可以按纵向或横向加工圆柱螺纹、圆锥螺纹、外螺纹或内螺纹，既能加工单头螺纹又能加工多头螺纹。背吃刀量可自动设定。在螺纹加工期间，进给修调开关和主轴修调开关均无效。 1．LCYC97螺纹循环参数（见图4-18、表4-7）

图4-18 螺纹切削循环参数示意图

表4-7 LCYC97螺纹循环参数表

参数 R100 R101 含义及数值范围 螺纹起始点直径（X向） 螺纹纵向起始点坐标（Z向） 18

R102 R103 R104 R105 R106 R109 R110 R111 R112 R113 R114 螺纹终点直径（X向） 螺纹纵向终点坐标（Z向） 螺纹导程值，无符号 加工类型：数值1（外螺纹），数值2（内螺纹）， 精加工余量，无符号 空刀导入量，无符号 空刀退出量，无符号 螺纹深度，无符号 起始点偏移，无符号 粗切削次数，无符号 螺纹头数，无符号 （1）R100、R101：螺纹起始点直径参数，分别用于确定螺纹在X轴和Z轴方向上的起点。 （2）R102、R103：螺纹终点直径参数，分别用于确定螺纹在X轴和Z轴方向上的终点。若是圆柱螺纹，则其中必有一个数值和R100或R101相同。

（3）R104：螺纹导程参数，用于确定螺纹的导程，不含符号。

（4）R105：加工方式参数，R105＝1，加工外螺纹；R105＝2，加工内螺纹。若该参数编程了其他数值，则循环中断，并给出报警：61002(加工方式错误编程)。

（5）R106：精加工余量参数，精加工余量是指粗加工之后的切削余量。 螺纹深度减去参数R106设定的精加工余量后剩下的部分划分为几次粗切削进给。

（6）R109、R110：空刀导入量参数、空刀导出量参数，由于车螺纹起始时有一个加速过程，结束前有一个减速过程。在这段距离中，螺距不可能保持均匀。因此车螺纹时，为避免因车刀升降速而影响螺距的稳定，两端必须设置足够的空刀导入量和空刀导出量。

（7）Rlll：螺纹深度参数，螺纹牙的深度可按经验公式H＝0.62P计算。

（8）R112：起始点偏移参数，该参数编程一个角度值，由该角度确定第一条螺纹线的切入点位置，即螺纹的加工起始点。参数范围：0.0001～359．999，没有特殊要求R112＝0。

（9）R113：粗切削次数参数，根据参数R106和R111自动地计算出每次粗车的进刀深度。 （10）R114：螺纹头数参数，该参数确定螺纹头数，螺纹头数应对称地分布在工件圆周。 2．纵向螺纹和横向螺纹的判别

循环自动地判别纵向螺纹或横向螺纹。如果圆锥角小于或等于45，则按纵向螺纹加工，

0

0

0

19

否则按横向螺纹加工。调用循环之前必须保证刀具无碰撞地到达编程确定的位置（螺纹起始点+空刀导入量）。

例4-8 编制图4-19所示双头螺纹M24×3(P1.5)的加工程序。空刀导人量δ1＝4mm, 空刀导出量δ2＝3mm,螺纹牙型深度＝0.62P×1.5＝0.93mm，其加工程序为：

图4－19 多头螺纹加工零件图

N10 G90 G95 F0.3 T1 D1 S600 M03 ； 确定工艺参数 N20 G00 X100 Z100 ； 编程的起始位置 R100=24 ； 螺纹起点直径 R101=0 ； 螺纹轴向起点 R102=24 ； 螺纹终点直径 R103=-30 ； 螺纹轴向终点 R104=3 ； 螺纹导程

R105=1 ； 螺纹加工类型，外螺纹 R106=0.1 ； 螺纹精加工余量 R109=4 ； 空刀导入量 R110=3 ； 空刀导出量 R111=0.93 ； 螺纹牙深度 R112=0 ； 螺纹起始点偏移 R113=8 ； 粗切削次数8次 R114=2 ； 螺纹头数 N30 LCYC97 ； 调用螺纹切削循环 N40 G00 X100 Z100 ； 循环结束后返回起始点 N50 M05 ； 主轴停转 N60 M02 ； 程序结束

20

十九、计算参数R

在系统有250个计算参数可供使用，其中R0～R99可以自由使用，R100～R249为加工循环传递参数，如在程序中没有使用加工循环，则这部分计算参数也同样可以自由使用。 计算参数的赋值范围为±(0.000 0001～99 999 999)。例如：R1＝20，表示给R1参数 赋值为20，如在程序中出现G91 G01 Z＝R1，就表示沿Z轴直线移动20mm。

一个程序段中可以有多个赋值语句，也可以用计算表达式赋值。通过给其它的NC地址分配计算参数或参数表达式，可以增加NC程序的通用性。除地址N、G和L外，可以用数值、算术表达式或R参数对任意NC地址赋值。赋值时在地址符之后写入符号“＝”，赋值浯句也可以赋值“负”号。给坐标轴地址(运行指令)赋值时，要求有一的程序段，例如，N10 GO0 X=R2 ；给X轴赋值。

在计算参数时也遵循通常的数算规则。圆括号内的运算优先进行。另外，乘法和除法运算优先于加法和减法运算,角度计算单位为度。例如：

N10 R1=R1+1 ； 由原来的R1加上1后得到新的R1 N20 R1=R2+R3 R4=R5-R6 R7=R8*R9 R10=R11/R12

N30 R13=SIN(25.3) ； R13等于正弦25.3度

N40 R14=R1*R2+R3 ； 乘法和除法运算优先于加法和减法运算 R14=(R1*R2)+R3

N50 R14=R3+R2*R1 ； 与N40一样

22N60 R15=SQRT(R1*R1+R2*R2) ； 意义等于R15=R1R2

二十、程序跳转

加工程序在运行时是以输入的顺序来执行的，但有时程序需要改变执行顺序，这时可应用程序跳转指令，以实现程序的分支运行。实现程序跳转需要跳转目标和跳转条件两个要素。 跳转目标只能是有标记符的程序段，此程序段必须位于该程序内，标记符可以自由选取，但必须由2个以上字母或数字组成，其中开始两个符号必须是字母或下划线。跳转目标程序段中标记符后面必须为冒号，标记符位于程序段段首，如果程序段有段号，则标记符紧跟着段号。

程序跳转包括绝对跳转和有条件跳转，跳转指令要求一个的程序段。用IF－条件语句表示有条件跳转，其程序段格式为：

IF (条件) GOTOF (标记符) ；向前跳转

21

或IF (条件) GOTOB (标记符) ；向后跳转

在加工非圆曲面时，系统没有定义指令，这就需要借助计算参数R，并应用程序跳转等 手段来完成曲面的加工。

例4-9 用跳转指令和R参数编制图4-20椭圆加工程序，材料为45钢，棒料直径为40mm。

图4-20 椭圆加工

程序一（编程原点在椭圆的中心O,用角度作为变量） %_N_JY1_MPF 程序名

;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式

N10 G54 G94 G90 ； 采用G54工件坐标系，绝对值编程，分进给 N20 T1 D1 ； 换1号外圆车刀

N30 S600 M03 ； 主轴正转,转速600r/min N40 R8=20 ； 设置X轴偏移值20mm

N50 MA1:G158 X=R8 ； 设置标记符MA1，X轴采用可编程零点偏移 N60 TYJG1 ； 调用TYJG子程序粗加工椭圆

N70 R8=R8-1 ； R8变量每次减1，即X向背吃刀量1mm（半径值） N80 IF R9>0.3 GOTOB MA1 ； 如工件未加工余量大于0.3mm，则返回MA1标记处再加工 N90 G158 ； 取消可编程零点偏移 N100 R8=0 ； X轴偏移值设置为零 N110 M05 M00 ； 主轴停转，程序暂停 N120 S1200 M03 ； 主轴变速，转速1200r/min N130 TYJG1 ； 调用TYJG 子程序精加工椭圆

22

N140 G00 X100 Z100 ； 快退至起刀点 N150 M02 ； 主程序结束 %_N_TYJG1_MPF 子程序名

;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G90 G00 X0 Z27 ； 快速进刀 N20 G01 Z0 F50 ； 工进至零点

N30 R1=25 R2=16 R3=1 R4=90 ； 椭圆长轴25，短轴16，起始角1，总角度90N40 MA2:R5=R1*COS(R3) ； 设置椭圆长轴（Z向）变量 R6=2*R2*SIN(R3) ； 设置短轴（X向）变量 N50 G01 X=R6 Z=R5 F100 ； 用直线插补拟合椭圆曲线 N60 R3=R3+1 ； 角度变量每次增加1

N70 IF R6>40-2*R8 GOTOF MA3 ； 如果刀具在X向超过毛坯直径，返回起刀点,减少空刀量 N80 IF R3<=R4 GOTOB MA2 ； 如果角度变量小于90，椭圆未加工完毕，返回MA2标记

处再加工

N90 MA3:G91 G00 X2 ； X方向退刀2mm N100 G90 Z27 ； 返回椭圆加工起始点 N110 RET ； 子程序结束

如编程原点在椭圆的右端C点,仍用角度作为变量，则上述子程序为： %_N_TYJG1_MPF 子程序名

;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G90 G00 X0 Z2 ； 快速进刀 N20 G01 Z0 F50 ； 工进至零点

N30 R1=25 R2=16 R3=1 R4=90 ； 椭圆长轴25，短轴16，起始角1，总角度90N40 MA2:R5=R1*COS(R3) ； 设置椭圆长轴（Z向）变量 R6=2*R2*SIN(R3) ； 设置短轴（X向）变量 N50 G01 X=R6 Z=－（25－R5） F100 ；用直线插补拟合椭圆曲线 N60 R3=R3+1 ； 角度变量每次增加1

N70 IF R6>40-2*R8 GOTOF MA3 ； 如果刀具在X向超过毛坯直径，返回起刀点,减少空刀量 N80 IF R3<=90 GOTOB MA2 ； 如果角度变量小于90，椭圆未加工完毕，返回MA2标记

处再加工

23

00

0

0

00

0

0

N90 MA3:G91 G00 X2 ； X方向退刀2mm N100 G90 Z2 ； 返回椭圆加工起始点 N110 RET ； 子程序结束

程序二（编程原点设在椭圆的中心O，用椭圆长轴Z作为变量） %_N_JY2_MPF 程序名

;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式

N10 G54 G90 G95 T1 D1 ； 采用G54工件坐标系，绝对值编程，转进给，换1号刀 N20 S600 M03 F0.1 ； 主轴正转,转速600r/min，每转进给量0.1mm N30 R8=20 ； 设置X轴偏移值20mm

N40 MA1:G158 X=R8 ； 设置标记符MA1，X轴采用可编程零点偏移 N50 TYJG2 ； 调用TYJG2 子程序粗加工椭圆

N60 R8=R8-1 ； R8变量每次减1，即X向背吃刀量1mm（半径值） N70 IF R8>0.3 GOTOB MA1 ； 如工件未加工余量大于0.3mm，则返回MA1标记处再加工 N80 G158 ； 取消可编程零点偏移 N90 R8=0 ； X轴偏移值设置为零 N100 M05 M00 ； 主轴停转，程序暂停 N110 S1200 M03 ； 主轴变速，转速1200r/min N120 G42 G00 X0 Z27 ； 刀具半径右补偿

N130 G96 S60 LIMS=1800 ； 恒线速度60m/min，主轴极限转速1800 r/min N140 TYJG2 ； 调用TYJG2 子程序精加工椭圆

N150 G97 G40 G00 X100 Z100 ； 取消恒线速度、刀具半径补偿，快退回起刀点 N160 M05 ； 主轴停转 N170 M02 ； 主程序结束 %_N_TYJG2_MPF 子程序名

;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G00 X0 Z27 ； 快速进刀 N20 G01 X0 Z25 ； 工进椭圆零点 N30 R1=25 R2=25*25 ； 椭圆长轴25，

N30 MA2:R3=2*16*SQRT(1-R1*R1/R2) ；椭圆X轴变量表达式

或N30 MA2:R3=2*16*SQRT(1-R1*R1/25/25) ；椭圆X轴变量表达式的另一种表示方式

24

N40 G01 X=R3 Z=R1 ； 用直线插补拟合椭圆曲线 N50 R1=R1-0.5 ； 椭圆长轴Z变量每次减0.5

N60 IF R3>40-R8*2 GOTOF MA3 ；如果刀具在X向超过毛坯直径，返回起刀点，减少空刀量 N70 IF R1>=0 GOTOB MA2 ； 如果Z变量大于零，椭圆未加工完毕，返回MA2标记处再

0

加工

N80 MA3:G91 G00 X2 ； X方向退刀2mm N90 G90 G00 Z27 ； 返回椭圆加工起始点 N100 RET ； 子程序结束

如编程原点在椭圆的右端C点,仍用角度作为变量，则上述子程序为： %_N_TYJG2_MPF ;$PATH=/_N_MPF_DIR N230 G00 X0 Z2 N250 G01 X0 Z0 N260 R1=25

N270 MA2:R3=2*16*SQRT(1-R1*R1/25/25) N280 G01 X=R3 Z=-(25-R1) N290 R1=R1-0.5

N295 IF R3>40-R8*2 GOTOF MA3 N296 IF R1<0 GOTOF MA3 N298 IF R1<=25 GOTOB MA2 N300 MA3:G91 G00 X2 N310 G90 G00 Z2 N370 RET

第三节 典型零件编程与加工实例

25

综合实例1 编制图4-21所示零件的加工程序，材料为45钢，棒料直径为40mm。

图4-21 综合实例1

选择1号刀为93正偏刀，2号切槽刀(宽4mm)，3号60螺纹刀。 1．工艺路线：

（1）工件伸出卡盘外85 mm，找正后夹紧。

（2）用93外圆刀车工件右端面，粗车外圆至Ø38.5×80 （3） 先车出Ø30.5×40圆柱，再车出Ø22.5×20圆柱。 （4）车右端圆弧，车圆锥，分别留0.5 mm精车余量。 （5） 精车外形轮廓至尺寸。

（6） 切退刀槽，并用切槽刀右刀尖倒出M38×3螺纹左端C2倒角。 （7）换螺纹刀车双头螺纹。 （8） 切断工件。 2．相关计算：

（1）计算双头螺纹M38×3(P1．5)的底径： d′＝d-2×0.62p=(38-2×0.62×1.5)=36.14mm （2）确定背吃刀量分布：1mm、0.5mm、0.3、0.06mm 3．加工程序 程序一：

%KG101 ； 程序名

N10 G90 G94 G54 ； 采用G54工件坐标系，分进给，绝对值编程 N20 S600 M03 ； 主轴正转,转速600r/min N30 T1 D1 M08 ； 换1号外圆刀，切削液开

26

0

0

0

N40 G00 X45 Z0 ； 快速进刀 N50 G01 X0 F80 ； 车端面 N60 G00 X38.5 Z2 ； 快速退刀 N70 G01 Z-80 F150 ； 粗车外圆 N80 G00 X42 Z2 ； 快速退刀 N90 G00 X34 ； 快速进刀 N100 G01 Z-40 ； N110 G00 X42 Z2 ； N120 G00 X30.5 ； N130 G01 Z-40 ； N140 G00 X42 Z2 ； N150 G00 X26 ； N160 G01 Z-20 ； N170 G00 X30 Z2 ； N180 G00 X22.5 ； N190 G01 Z-20 ； N200 G00 X30 Z2 ； N210 G00 X0 ； N220 G03 X26 Z-11 CR=13 F100 ；N230 G00 Z0.5 ； N240 G00 X0 ； N250 G03 X23 Z-11 CR=11.5 ； N260 G00 X25.5 Z-18 ； N270 G01 X25.5 Z-20 ；

N280 X30.5 Z-40 ； N290 G00 X100 Z100 ； N295 S1000 M03 ； N300 G00 X2 Z2 ； N160 G01 X0 Z0 F60 ； N170 G03 X22 Z-11 CR=11 ；

粗车外圆 快速退刀 快速进刀 粗车外圆 快速退刀 快速进刀 粗车外圆 快速退刀 快速进刀 粗车外圆 快速退刀 快速进刀 车R13圆弧 快速退刀 快速进刀 车R11.5圆弧 快速进刀 车圆锥 快退至起刀点

主轴变速，转速1000r/min 快速进刀 进刀至（0,0）点 精车R11圆弧

27

N180 G01 Z-20 ； 精车Ø22外圆 N190 X25 ； 精车台阶 N200 X30 Z-40 ； 精车圆锥 N210 X34 ； 精车台阶 N220 X37.8 Z-42 ； 倒角

N230 Z-60 ； 精车M38螺纹外圆至Ø37.8 N240 X37.975 ；

N250 Z-80 ； N260 G00 X100 Z100 ； N270 T2 D1 ； N280 S420 M03 ； N290 G00 X40 Z- ； N300 G01 X30.2 F30 ； N310 G00 X40 ； N320 G00 Z-68 ； N330 G01 X30 F30 ； N340 Z- ； N350 G00 X40 ； N360 G00 Z-61 ； N370 G01 X34 Z- F30 ；N380 G00 X100 ； N390 Z100 ；

N400 T3 D1 ； N410 S600 M03 ； N420 G00 X37 Z-34 ； N430 LWJG ； N440 G00 X36.5 ； N450 LWJG ； N460 G00 X36.2 ； N470 LWJG ；

精车Ø38外圆 快退至起刀点 换2号切槽刀

主轴变速，转速420r/min 快速进刀至（X40，Z-） 切槽至Ø30.2 快速退刀 向左移动4mm 切槽至Ø30

向右横拖4mm，消除切刀接缝线 快速退刀 快速进刀

用切槽刀右刀尖倒M38螺纹左端C2倒角 快退至起刀点 换3号螺纹刀

主轴变速，转速600r/min 快速进刀

调子程序车第一条螺纹 快速进刀

调子程序车第一条螺纹 快速进刀

调子程序车第一条螺纹

28

N480 G00 X36.14 ； 快速进刀

N490 LWJG ； 调子程序车第一条螺纹

N500 G00 X37 Z-35.5 ； 进刀，与第一条螺纹的起刀点错开一个螺距 N510 LWJG ； 调子程序车第二条螺纹 N520 G00 X36.5 ； 快速进刀

N530 LWJG ； 调子程序车第二条螺纹 N540 G00 X36.2 ； 快速进刀

N550 LWJG ； 调子程序车第二条螺纹 N560 G00 X36.14 ； 快速进刀

N570 LWJG ； 调子程序车第二条螺纹 N580 G00 X100 Z100 ； 快退至起刀点

N590 T2 D1 S420 M03 ； 换2号切槽刀，主轴变速，转速420r/min N600 G00 X42 Z-79 ； 快速进刀 N620 G01 X0 F30 ； 切断 N630 G00 X100 ；

N0 Z100 M09 ； 退回起刀点，切削液关 N650 M05 ； 主轴停转 N660 M02 ； 主程序结束 %LWJG ； 车螺纹子程序 N800 G91 G33 Z-28 K3 ； 车削螺纹 N810 G00 X10 ； 快速退刀 N820 G00 Z28 ； 返回

N830 G90 ； 换回绝对坐标编程 N840 M17 ； 子程序结束

程序二（用LCYC93切槽循环、LCYC95毛坯轮廓循环、LCYC97螺纹切削循环指令编程） ％__N__KG101__MPF

;$PATH=/__N__MPF__DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G90 G94 ； 采用绝对值编程，分进给， N20 S600 M03 ； 主轴正转,转速600r/min N30 G158 X0 Z100 ； 采用可编程零点偏移

29

N40 T1 D1 M08 ； 换1号外圆刀，切削液开 N50 G00 X45 Z0 ； 快速进刀 N60 G01 X0 F80 ； 车端面 N70 G00 X38.5 Z2 ； 快速退刀 N80 G01 Z-80 F100 ； 车外圆至Ø38.5 N90 G00 X45 Z5 ； 快速退刀 _CNAME=“LKJG” ； R105=1 ； R106=0.25 ； R108=1.5 ； R109=7 ； R110=2 ； R111=100 ； N100 LCYC95 ； N110 S1000 M03 F50 ； N120 LKJG ； N130 G00 X100 Z100 ；N140 T2 D1 ； N150 S420 M03 F30 ； N160 G00 X40 Z- ；R100=38 ； R101=- ； R105=5 ； R106=0.25 ； R107=4 ； R108=1.5 ； R114=8 ； R115=4 ； R116=0 ； R117=0 ；

轮廓子程序名 纵向，粗加工

精加工余量0.25mm(单边) 粗加工背吃刀量1.5mm(单边) 粗加工切入角7

0

粗加工退刀量2 mm(单边) 粗加工进给速度100mm/min 调用轮廓循环

主轴变速，转速1000r/min, 进给速度50mm/min 调用子程序精加工 退回起刀点 换2号切刀

主轴变速，转速420 r/min,进给速度30mm/min 快速进刀

切槽起始点直径（X向） 切槽起始点Z坐标（Z向） 切槽方式从右往左切 精加工余量0.25mm 切槽刀宽4mm 每次切入深度1.5mm 槽宽8mm 槽深4mm 切槽斜角0

0

槽沿倒角为0

30

R118=0 ； 槽底倒角0

R119=1 ； 槽底停留时间：主轴转1转 LCYC93 ； 切槽循环 N170 G00 X40 ； 快速退刀 N180 G00 Z-61 ； 快速进刀

N190 G01 X34 Z- F30 ； 用切槽刀右刀尖倒M38螺纹左端C2倒角 N200 G00 X100 ；

N210 Z100 ； N220 T3 D1 ； N230 S600 M03 ； R100=38 ； R101=-40 ； R102=38 ； R103=-60 ； R104=3 ； R105=1 ； R106=0.1 ； R109=4 ； R110=3 ； R111=0.93 ； R112=0 ； R113=8 ； R114=2 ； N240 LCYC97 ； N250 G00 X100 Z100 ； N260 T2 D1 S420 M03 ； N270 G00 X45 Z-79 ； N280 G01 X0 F30 ； N290 G00 X100 ；

N300 Z100 M09 ；

快退至起刀点 换3号螺纹刀

主轴变速，转速600r/min 螺纹起点直径 螺纹轴向起点坐标 螺纹终点直径 螺纹轴向终点坐标 螺纹导程

螺纹加工类型，外螺纹 螺纹精加工余量 空刀导入量 空刀导出量 螺纹牙深度 螺纹起始点偏移 螺纹粗切削次数8次 螺纹头数 调用螺纹切削循环 退回起刀点

换2号切刀，主轴变速，转速420r/min 快速进刀 切断 退回起刀点，切削液关

31

N310 M05 ； 主轴停转 N320 M02 ； 主程序结束 %_N_LKJG_MPF

;$PATH=/_N_MP_DIR 子程序传输格式 N10 G01 X0 Z0 ； 轮 N20 G03 X22 Z-11 CR=11 ； 廓 N30 G01 Z-20 ； 加 N40 X25 ； 工 N50 X30 Z-40 ； N60 X37.8 Z-40 CHF=2 ； N70 Z-68 ； N80 X37.975 ； N90 Z-80 ；

N100 RET ； 子程序结束

综合实例2 编制图4-22所示零件的加工程序，材料为45钢，棒料直径为40mm。

图4-22 综合实例2

选择1号刀为930

正偏刀，2号切槽刀(宽4mm)，3号600

螺纹刀，4号内孔镗刀1．工艺路线：

（1）夹右端，手动车左端面，用Ø20mm麻花钻钻Ø20底孔

32

（2）用1号外圆刀、LCYC95轮廓循环粗精车左端外形轮廓 （3）用4号内孔镗刀镗Ø22内孔

（4）调头夹Ø32外圆，用1号外圆刀车右端面，车对总长，用LCYC95轮廓循环粗精车右端外形轮廓

（5）用2号切槽刀、LCYC93切槽循环切Ø26螺纹退刀槽，并用切槽刀右刀尖倒出M30×1.5螺纹左端C2倒角。

（6）用3号螺纹刀、LCYC97螺纹车削循环车M30×1.5螺纹。 2．加工程序

%_N_KG102_MPF 程序名 ;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G94 G90 ； 采用绝对值编程，分进给， N20 G158 X0 Z62 ； 采用可编程零点偏移 N30 S600 M03 ； 主轴正转,转速600rpm N40 T1 D1 M08； 换1号外圆刀，切削液开 N50 G00 X45 Z0 ； 快速进刀 N60 G01 X18 F30 ； 车端面 N70 G00 X45 Z5 ； 快速退刀 _CNAME=“AA1”； 轮廓子程序名 R105=1 ； 纵向，粗加工

R106=0.25 ； 精加工余量0.25mm(单边) R108=1.5 ； 粗加工背吃刀量1.5mm(单边) R109=7 ； 粗加工切入角7

0

R110=2 ； 粗加工退刀量2 mm(单边) R111=100 ； 粗加工进给速度100mm/min LCYC95 ； 调用轮廓循环 /N80 M05 ； 主轴停转 /N90 M00 ； 程序暂停

N100 S1200 M03 F50 ； 主轴变速，转速1200r/min, 进给速度50mm/min N105 AA1 ； 调用子程序精加工 N110 G00 X100 Z100 ； 退回起刀点

33

/N120 M05 ； 主轴停转 /N130 M00 ； 程序暂停

N140 S600 M03 ； 主轴变速，转速600 r/min N150 T4 D1 ； 换4号镗刀 N160 G00 X21.5 Z2 ； 快速进刀 N170 G01 Z-18 F100 ； 粗镗内孔至Ø21.5 N180 X19 ； N190 G00 Z100 ；

N200 X100 ； /N210 M05 ； /N220 M00 ； N230 S1200 M03 ； N240 G00 X22.026 Z2 ；N250 G01 Z-18 F50 ； N260 X19 ； N270 G00 Z2 ； N280 X26 Z1 ； N290 G01 X22 Z-1 F30 ；N300 X19 ； N310 G00 Z100 ；

N320 X100 ； N330 M05 M09 ； N340 M02 ； %_N_AA1_MPF ;$PATH=/_N_MPF_DIR N10 G01 X28 Z0 ； N20 X31.9875 Z-20 ； N30 Z-45 ； N40 X38 ； N50 Z-55 ；

径向退刀 退回起刀点 主轴停转 程序暂停

主轴变速，转速1200r/min 快速进刀 精镗内孔至Ø22 径向退刀 轴向退出内孔 快速进刀 倒孔口C1倒角

径向退刀 退回起刀点 主轴停转,切削液关 主程序结束 左端外形加工子程序 子程序传输格式 左端外形轮廓加工 34

RET ； 子程序结束 调头装夹

%_N_KG103_MPF 右端加工程序 ;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G94 G90 ； 采用绝对值编程，分进给 N20 G158 X0 Z60 ； 采用可编程零点偏移 N30 S600 M3 ； N40 T1 D1 M08 ； N50 G00 X45 Z0 ； N60 G01 X0 F80 ； N70 G00 X45 Z5 ； _CNAME=“BB1”； R105=1 ； R106=0.25 ； R108=1.5 ； R109=7 ； R110=2 ； R111=100 ； LCYC95 ； /N80 M05 ； /N90 M00 ； N100 S1200 M03 F50 ；N110 BB1 ； N120 G00 X100 Z100 ；/N130 M05 ； /N140 M00 ； N150 S420 M03 F30； N160 T2 D1 ； N170 G00 Z-24 ； N180 X33 ；

主轴正转,转速600r/min 换1号外圆刀，切削液开 快速进刀 车端面 快速退刀 轮廓子程序名 纵向，粗加工

精加工余量0.25mm(单边) 粗加工背吃刀量1.5mm(单边) 粗加工切入角7

0

粗加工退刀量2 mm(单边) 粗加工进给速度100mm/min 调用轮廓循环 主轴停转 程序暂停

主轴变速，转速1200r/min, 进给速度50mm/min 调用子程序精加工 退回起刀点 主轴停转 程序暂停

主轴变速，转速420r/min, 换2号切刀 快速进刀 快速进刀

35

R100=30 ； 切槽起始点直径（X向） R101=-24 ； 切槽起始点Z坐标（Z向） R105=5 ； 切槽方式从右往左切 R106=0.25 ； 精加工余量0.25mm R107=4 ； 切槽刀宽4mm R108=1.5 ； 每次切入深度1.5mm R114=8 ； R115=2 ； R116=0 ； R117=0 ； R118=0 ； R119=1 ； LCYC93 ； N190 G00 X32 ； N200 Z-21 ； N210 G01 X26 Z-24 ；N220 G00 X100 ；

N230 Z100 ； /N240 M05 ； /N250 M00 ； N260 S600 M03 ； N270 T3 D1 ； R100=30 ； R101=0 ； R102=30 ； R103=-20 ； R104=1.5 ； R105=1 ； R106=0.05 ； R109=4 ；

槽宽8mm 槽深2mm 切槽斜角0

0

槽沿倒角为0 槽底倒角0

槽底停留时间：主轴转1转 切槽循环 快速退刀 快速进刀

用切槽刀右刀尖倒M30螺纹左端C2倒角快退至起刀点 主轴停转 程序暂停

主轴变速，转速600r/min 换3号螺纹刀 螺纹起点直径 螺纹轴向起点坐标 螺纹终点直径 螺纹轴向终点坐标 螺纹导程1.5mm 螺纹加工类型，外螺纹 螺纹精加工余量 空刀导入量

36

R110=3 ； 空刀导出量 R111=0.93 ； 螺纹牙深度 R112=0 ； 螺纹起始点偏移 R113=8 ； 螺纹粗切削次数8次 R114=1 ； 螺纹头数 LCYC97 ； 调用螺纹切削循环 N280 G00 X100 Z100 ； 退回起刀点 N290 M05 M09； 主轴停转,切削液关 N300 M02 ； 主程序结束 %_N_BB1_MPF

;$PATH=/_N_MPF_DIR 子程序传输格式 N10 G01 X26 Z0 ； 右 N20 X29.8 Z-2 ； 端 N30 Z-28 ； 轮 N40 G03 X34 Z-45 CR=73.25 ； 廓 N50 G02 X38 Z-53 CR=17 ； 加 N60 G01 X41 ； 工 N70 RET ； 子程序结束

综合实例3 编制图4-23所示零件的加工程序，材料为45钢，棒料直径为45mm。 37

图4-23 综合实例3

选择1号刀为93正偏刀，2号切槽刀(宽4mm)，3号60螺纹刀，4号内孔镗刀，5号内切槽刀(宽3mm)，6号内螺纹刀。

1．工艺路线：

（1）夹右端，手动车左端面，用Ø20mm麻花钻钻Ø20底孔 （2）用1号外圆刀粗精车左端外形轮廓 （3）用4号内孔镗刀粗精镗内孔至Ø （4）用5号内切槽刀切Ø26×8内孔退刀槽 （5）用6号内螺纹刀车削M24×2内螺纹

（6）调头夹Ø36外圆，用1号外圆刀车右端面，车对总长，用LCYC95轮廓循环粗精车右端外形轮廓

（7）用2号切槽刀、LCYC93切槽循环切Ø32×8螺纹退刀槽，并用切槽刀右刀尖倒出M36×4螺纹左端C2倒角。

（8）用1号外圆刀计算参数R和程序跳转指令车削椭圆曲面。 （9）用3号螺纹刀、LCYC97螺纹车削循环车M36×4外螺纹。 2．加工程序 (1)左端加工主程序

%_N_KG208_MPF 左端加工主程序名 ;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N5 G94 G90 ； 采用绝对值编程，分进给 N10 G158 X0 Z60 ； 采用可编程零点偏移

N15 S600 M03 T1 D1； 主轴正转,转速600r/min,换1号外圆刀 N20 G00 X48 Z0 M08 ； 快速进刀,切削液开 N25 G01 X18 F80 ； 车端面 N30 G00 X43 Z2 ； 快速退刀 N35 G01 Z-50 F100 ； 车外圆至Ø43 N40 G00 X45 Z2 ； 快速退刀 N45 G00 X39 ； 快速进刀

38

00

N50 G01 Z-35.7 ； 车外圆至Ø39 N55 G00 X45 Z2 ； 快速退刀 N60 G00 X36.5 ； 快速进刀 N65 G01 Z-35.7 ； 车外圆至Ø36.5 N70 G00 X45 Z2 ； 快速退刀

N75 M05 M00 ； N80 S1200 M03 ； N85 G00 X32 Z1 ； N90 G01 X35.985 Z-1 F60 ；N95 G01 Z-36 ； N100 X43 ； N105 Z-45 ； N110 G00 X100 Z100 ； N115 T4 D1 ； N220 M05 M00 ； N225 S600 M03 ； N230 G00 X22 Z2 ； N235 G01 Z-25 F60 ； N240 X18 ； XN245 G00 Z2 ； ZN250 G00 X23 ； N260 G01 Z-8 ； N265 X18 ； XN270 G00 Z2 ； ZN275 G00 X25.5 ； N280 G01 Z-8 ； N285 G01 X18 ； XN290 G00 Z5 ； Z

主轴停转，程序暂停 主轴变速，转速1200r/min 快速进刀 倒角

精车外圆至Ø35.985 精车台阶 精车Ø43外圆 快退回起刀点 换4号镗刀 主轴停转，程序暂停 主轴变速，转速600r/min 快速进刀 镗内孔至Ø22 向退刀 向退刀 快速进刀 镗孔至Ø23 向退刀 向退刀

快速进刀 镗孔至Ø25.5 向退刀 向退刀

39

N295 M05 M00 ； 主轴停转，程序暂停 N300 S1200 M03 ； 主轴变速，转速1200r/min N305 G00 X28 Z1 ； 快速进刀 N310 G01 X25.9865 Z-1 F60 ； 孔口倒C1倒角 N315 G01 Z-8 ； 镗止口孔至Ø26 N320 G01 X24 ； 镗止口孔端面 N325 G01 X21.72 Z-9 ； N330 G01 Z-24 ； N335 X18 ； XN340 G00 Z100 ； N345 X100 ； N350 T5 D1 ； N355 M05 M00 ； N360 S420 M03 ； N365 G00 X18 Z2 ； N370 G01 Z-27 F100 ； N375 G01 X26 F20 ； N380 G01 X20 F100 ； N385 Z-29.5 ； N390 G01 X26 F20 ； N395 G01 X20 F100 ； N400 Z-32 ； N405 G01 X26 F20 ； N410 G01 X18 F100 ； XN415 G00 Z100 ； N420 X100 ； N425 M05 M00 ； N430 T6 D1 ； N435 S600 M03 ；

倒C1倒角

镗螺纹底孔Ø21.72，螺纹底孔镗大0.2mm 向退刀 快退回起刀点 快退回起刀点 换5号内切槽刀 主轴停转，程序暂停 主轴变速，转速420r/min 快速进刀

工进至内退刀槽起始位 切槽 退刀

向左移动2.5mm 切槽 退刀

向左移动2.5mm 切槽 向退刀 快退回起刀点 快退回起刀点 主轴停转，程序暂停 换6号螺纹刀

主轴变速，转速400r/min

40

N440 G00 X18 Z2 ； 快速进刀 R100=21.52 ； 螺纹起点直径 R101=-8 ； 螺纹轴向起点坐标 R102=21.52 ； 螺纹终点直径 R103=-24 ； 螺纹轴向终点坐标 R104=2 ； 螺纹导程2mm R105=2 ； 螺纹加工类型 R106=0.05 ； 螺纹精加工余量 R109=4 ； 空刀导入量 R110=3 ； 空刀导出量 R111=1.24 ； 螺纹牙型深度 R112=0 ； 螺纹起始点偏移 R113=6 ； 螺纹粗切削次数 R114=1 ； 螺纹头数 LCYC97 ； 调用螺纹切削循环 N445 G00 X100 Z100 ； 退回起刀点 N450 M05 M09 ； 主轴停转，切削液关 N455 M02 ； 主程序结束 （2）右端加工主程序（调头装夹）

%_N_KG209_MPF 右端加工主程序名 ;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G94 G90 ； 采用绝对值编程，分进给N20 G158 X0 Z79 ； 采用可编程零点偏移 N30 S600 M3 ； 主轴正转,转速600r/min N40 T1 D1 M08 ； 换1号外圆刀，切削液开 N50 G00 X45 Z0 ； 快速进刀 N60 G01 X0 F80 ； 车端面 N70 G00 X45 Z5 ； 快速退刀 _CNAME=“LKJG”； 轮廓子程序名 R105=1 ； 纵向，粗加工

41

R106=0.25 ； 精加工余量0.25mm(单边) R108=1.5 ； 粗加工背吃刀量1.5mm(单边) R109=7 ； 粗加工切入角7

0

R110=2 ； 粗加工退刀量2 mm(单边) R111=100 ； 粗加工进给速度100mm/min LCYC95 ； 调用轮廓循环 /N80 M05 ； /N90 M00 ； N100 S1200 M03 T1 D1 ； N110 G42 G00 X0 Z2 ； N120 G96 S80 LIMS=1800 F50 ；N130 YDLKJG ； N140 G97 G40 G00 X100 Z100 ；/N150 M05 ； /N160 M00 ； N170 S420 M03 F30 ； N180 T2 D1 ； N190 G00 Z-51 ； N200 X40 ； R100=32 ； R101=-51 ； R105=5 ； R106=0.25 ； R107=4 ； R108=1.5 ； R114=8 ； R115=2 ； R116=0 ； R117=0 ； R118=0 ；

主轴停转 程序暂停

主轴变速，转速1200r/min 刀具半径右补偿

恒线速度60m/min，主轴极限转速1800 r/min 调用子程序精加工

取消恒线速度、刀具半径补偿，快退回起刀点主轴停转 程序暂停

主轴变速，转速420r/min, 换2号切刀 快速进刀 快速进刀

切槽起始点直径（X向） 切槽起始点Z坐标（Z向） 切槽方式从右往左切 精加工余量0.25mm 切槽刀宽4mm 每次切入深度1.5mm 槽宽8mm 槽深2mm 切槽斜角0

0

槽沿倒角为0 槽底倒角0

42

R119=0 ； 槽底停留时间 LCYC93 ； 切槽循环 N210 G00 X38 ； 快速退刀 N220 Z-48 ； 快速进刀

N230 G01 X32 Z-51 ； 用切槽刀右刀尖倒M36螺纹左端C2倒角 N240 G00 X100 ；

N250 Z100 ； /N260 M05 ； /N270 M00 ； N280 S600 M03 ； N290 T3 D1 ； R100=36 ； R101=-27 ； R102=36 ； R103=-47 ； R104=4 ； R105=1 ； R106=0.05 ； R109=4 ； R110=3 ； R111=1.24 ； R112=0 ； R113=8 ； R114=2 ； LCYC97 ； N300 G00 X100 Z100 ；N310 M05 M00 ； N320 S600 M03 T1 D1；N330 G00 X42 Z-52 ；N340 R8=20 ； 快退至起刀点 主轴停转 程序暂停

主轴变速，转速600r/min 换3号螺纹刀 螺纹起点直径 螺纹轴向起点坐标 螺纹终点直径 螺纹轴向终点坐标 螺纹导程4mm

螺纹加工类型，外螺纹 螺纹精加工余量 空刀导入量 空刀导出量 螺纹牙深度 螺纹起始点偏移 螺纹粗切削次数8次 螺纹头数 调用螺纹切削循环 退回起刀点 主轴停转，程序暂停

主轴变速，转速600r/min，换1号外圆刀快速进刀

设置X轴偏移值20mm

43

N350 MA1:G158 X=R8 Z4 ； 设置标记符MA1，把工件坐标系原点偏移至椭圆圆心，X

向向外偏移20mm，为调子程序粗加工椭圆作装备

N360 TYJG ； 调用TYJG子程序粗加工椭圆

N370 R8=R8-1.5 ；R8 变量每次减1，即X向背吃刀量1mm（半径值） N380 IF R8>=0.3 GOTOB MA1 ； 如工件未加工余量大于0.3mm，返回MA1标记处再加工，

即精加工余量为0.3mm

N390 G158 X0 Z4 ； 取消X向零点偏移

N400 S1200 G96 S80 LIMS=1800 F50 ；主轴变速， 恒线速度60m/min，主轴极限转速1800 r/min N410 TYJG ； 调用TYJG 子程序精加工椭圆 M420 G97 G00 X100 ； 取消恒线速度控制 N430 Z100 ； 快退回起刀点 N440 M30 ； 主程序结束 (3)右端外轮廓加工子程序

%_N_YDLKJG_MPF 右端外轮廓加工子程序名 ;$PATH=/_N_MPF_DIR

N10 G01 X0 Z0 ； 右 N20 G03 X19.87 Z-8.87 CR=10 ； 端 N30 G01 X24 Z-27 ； 外 N40 X35.8 CHF=2 ； 轮 N50 Z-55 ； 廓 N60 X43.5 ； 加 N70 Z-75 ； 工 N80 X43 ；

N90 RET ； 子程序结束 (4)椭圆加工子程序

%_N_TYJG_MPF 椭圆加工子程序名 ;$PATH=/_N_MPF_DIR SIEMNS 802S传输格式 N10 G00 X34.771 Z22 ； 快速进刀

N20 G01 Z20 F50 ； 工进至椭圆加工起始点

44

N30 R1=40 R2=20 R3=41 R4=90 ； 椭圆长轴40，短轴20，起始角41，总角度90 N40 MA2:R5=2*R2*SIN(R3) ； 设置短轴（X向）变量 R6=R1*GOS(R3) ； 设置椭圆长轴（Z向）变量 N50 G01 X=R5 Z=R6 ； 用直线插补拟合椭圆曲线 N60 R3=R3+1 ； 角度变量每次增加1

N70 IF R3<=R4 GOTOB MA2 ； 如R3小于90，椭圆未加工完，返回MA2标记处再加工 N80 G91 G00 X2 ； X方向退刀2mm N90 G90 G00 Z22 ； 返回椭圆加工起始点 N300 RET ； 子程序结束

0

0

00

第四节 SIEMENS 802S系统数控车床操作面板

虽然数控车床配用的数控系统不同，其机床操作面板的形式也不同，但其各种开关、按键的功能及操作方法大同小异。现以SIEMENS一802S系统为例，介绍车床的操作面板、控制面板和软件功能。

802S系统的操作面板由两部分组成：一部分是CNC操作面板；另一部分是机床控制面板。

一、CNC操作面板

802系统的CNC操作面板及各按键功能说明如图4-24所示。

45

4-24 802系统的CNC操作面板及各按键功能说明

46

图 二、机床控制面板

SIEMENS一802S机床控制面板及各按键功能说明如图4-25所示。 图4-25 802S机床控制面板及各按键功能说明 47

三、屏幕画面

SIEMENS一802S屏幕画面如图4-26所示。

图4-26 SIEMENS一802S屏幕画面

1．当前操作区域：加工；参数；程序；通讯；诊断(可以在主菜单上通过选择不同的软键

进行操作)。

2．程序状态：程序停止；程序运行；程序复位。 按程序停止键，程序复位。

3．运行方式：点动方式；自动方式；MDA方。 按点动方式

键，机床以点动方式运行；按自动方式

键，机床以MDA方式运行。

键，机床以自动方式运行；

键后，程序停止运行；按程序运行

键，程序开始运行；按程序复位

按手动数据（MDA）方式

4．程序控制状态：程序段跳跃；空运行；快速修调；单段运行；程序停止；程序测试；步进增量。

四、操作区域

控制器中的基本功能可以划分为加工、参数、编程、通讯和诊断五个操作区域。系统开机后首先进入“加工”操作区，使用“区域转换”键可从任何操作区域返回主菜单。SIEMENS一802S操作区域如图4-27所示。

48

图4-27 SIEMENS一802S操作区域

五、主菜单与菜单树 按区域转换键

一次或二次，总可得到SIEMENS一802S系统主菜单，如图4-28所

示，以该主菜单为基础，可找到其它所需的菜单画面。

图4-28 SIEMENS一802S系统主菜单及菜单树

49

第五节 SIEMENS 802S系统数控车床的基本操作

一、开机

开机的操作步骤：

1．检查机床各部分初始状态是否正常。 2．合上机床电气柜总开关。

3．按下操作面板上的电源开关，显示屏上首先出现SINUMERIK—802C系统字样，然后，系统进行自检后进入“加工”操作区JOC运行方式，出现“回参考点窗口”，如图4-29所示。

二、回参考点

数控机床开机后首先应进行回参考点操作，若不回参考点，螺距误差补偿和间隙补偿等功能将无法实现。机床参考点的位置由设置在机床X向、Z向拖板上的机械挡块的位置来确定。当刀架返回机床参考点时，装在X向和Z向拖板上的两挡块分别压下对应的开关，向数控装置发出信号，停止刀架拖板运动，即完成了“回参考点”的操作。

当完成了返回机床参考点的操作后，CRT屏幕上立即显示出刀架中心点(对刀参考点)在机床坐标系中的坐标值，即建立起了机床坐标系。 在以下三种情况下，数控系统会失去对机床参考点的记忆，必须进行返回机床参考点的操作：机床超程报警信号解除后；机床关机以后重新接通电源开关时；机床解除急停状态后。

“回参考点”只有在JOG方式下才能进行，操作步骤如下：

1．按下机床控制面板上的“回参考点”键。

图4-29 回参考点窗口

2．按坐标轴方向键“+X、+Z”，点动使每个坐标轴逐一回参考点，直到回参考点窗口中显示动。

3．回完参考点后，应按下机床控制面板上的“JOG”键

，进入手动运行方式，再

符号，表示X、Z轴完成回参考点操作。如果选错了回参考点方向，则不会产生运

分别按下方向键“-X、-Z”，使刀架离开参考点，回到换刀点位置附近，如刀架返回的速度太小，可旋转进给速度修调按钮，加大进给速度，也可在按下方向键的同时按下“快速叠加键”

，加快返回速度。千万不能按错方向键，如若按下方向键“＋X、＋Z”，则刀架将超程。

50

三、手动（JOG）操作

在JOG运行方式中，可以使坐标轴点动运行，其速度可以通过进给速度修调按钮调节，JOG方式的运行状态如图4-30所示。操作步骤如下。

1．通过机床控制面板上的JOG键

选择手动运行方式。

2．按相应的方向键“+X”或“-Z”可以使坐标轴运行。只要相应的键一直按着，坐标轴 就一直以机床设定数据中规定的速度运行。

3．在点动运行方式下，同时按压X、Z方向的轴手动按键，能同时手动连续移动X、Z坐标轴，必要时可用修调按钮调节速度。

4．在按下方向键的同时按下“快速叠加键”5．在选择“增量”键

，可加快坐标轴的运行速度。

可以选择1、

以步进增量方式运行时，依次按“增量”键

10、100、1000、四种不同的增量（单位为0.001），步进量的大小也依次在屏幕上显示，此时每按一次方向键，刀架相应运动一个步进增量。如果按“点动键”进增量运行方式，恢复手动状态。

6．在JOG方式，可以通过功能扩展键，进入“手轮”方式操作。屏幕上显示手轮窗口，如图4-31所示。

7．移动光标到所选的手轮，然后按相应的坐标轴软件，在窗口中出现符号√，按“确认”表示已选择该坐标轴手轮。

8．按“机床坐标”或“工件坐标”软键，可以从机床坐标系或工件坐标系中选择坐标轴，用来选通手轮，所设定的状态显示在“手轮”窗口中。

，则可以结束步

图4-30 JOG窗口 图4-31 手轮窗口

51

四、MDA运行方式

在MDA运行方式下，可以编制一个零件程序段加以执行，此运行方式中所有的安全锁定功能与自动方式一样，MDA方式的运行状态如图4-32所示。操作步骤如下：

1．通过控制面板上的“手动数据”键2．通过操作面板输入加工程序段。 3．按“程序启动”键

执行输入的程序段，执行完毕后，输入区的内容仍保留段可

选择MDA运行方式。

以重复地执行，输入一个字符可以删除程序段。

五、自动运行方式

在自动方式下零件程序可以自动加工执行，其前提条件是已经回参考点，加工的零件程序已经装入，输入了必要的补偿值，安全锁定装置已启动，自动方式的运行状态如图4-33所示。操作步骤如下。

图4-32 MDA窗口 图4-33 自动运行窗口

1.通过机床控制面板上的“自动方式选择”键选择自动运行运行方式，屏幕上显示

系统中所有程序目录窗口，如图4-34 所示

2．把光标移动键定位到所选的程序上。 3．用“选择”软键键选择待加工的程序。

4．如事先已完成对刀、零点偏移以及机床的其它各项调整工作，按“程序启动键”程序将自动执行。

5．为了方便观察工件的当前加工状态，可在CNC操作面板上按“加工显示”键

，可 ，

显示加工过程中的有关参数，如主轴转速、进给率，显示机床坐标系（MCS）或工件坐标系（WCS）

52

中坐标轴的当前位置及剩余行程等。

图4-34 程序目录窗口

6．如对加工程序没有充分的把握，可按“单段执行键”，程序将进入单段运行方

，机床才

式，每执行完一条程序，机床就暂停，操作人员需再按一次“程序启动键”执行下一条程序。按“自动方式选择”键

，系统立即恢复自动运行。

7．在程序自动运行过程中，可按“程序停止”键启动”键

，可恢复程序继续运行。

，则暂停程序的运行，按“程序

8．在程序自动运行过程中，如按“复位”键到程序开头，按“程序启动”键

，则中断整个程序的运行，光标返回

，程序从头开始重新自动执行。

六、对刀及刀具补偿参数的设置

数控车床刀架内有一个刀具参考点(基准点)，即图4-23中的“*”。数控系统通过控制该点运动。间接地控制每把刀的刀尖运动。而各种形式的刀具安装后，每把刀的刀尖在两个坐标方向的位置均不同，所以刀补的测量目的是测出刀尖相对刀具参考点的距离即刀补值（X'、Z'）,并将其输入CNC

的刀补寄存器中。在加工程序调用刀具时，系统会自动补偿两个 图4-35 刀具补偿值 方向的刀偏移量，从而准确控制每把刀的刀尖轨迹。

刀具参数包括刀具几何参数、磨损量参数和刀具型号参数，不同类型的刀具均有一个确定的刀补参数。

刀补参数的测量和设置步骤如下：

53

1.按机床操作面板上的“手动数据MDA”键，进入MDA方式，如图4-32所示，在

MDA方式窗口的程序输入区内输入程序段“S600 M03”,按CNC控制面板上的“输入确认”键

，再按机床操作面板上的“程序启动”键

，则主轴以600r/min的速度正转。

，再按“程序启

2.主轴启动后，在程序输入区输入“T1 D1”, 按“输入确认”键动”键

，则刀架转位，1号外圆刀转到当前刀具位置。

3．按“点动键”退刀。

，进入手动方式，用1号外圆刀车削工件工件右端面，沿X方向

4．在CNC操作面板上按“区域转换“键返回主菜单，在主菜单中按“参数”软键，

弹出R参数窗口，如图4-36所示，按“刀具补偿”软键，进入图4-37刀具补偿参数窗口。

5．在图4-37刀具补偿参数窗口中按“扩展键”

，出现下层一排软键，按“对刀”软

键，进入图4-38对刀窗口。图4-38a为X轴对刀窗口，图4-38b为Z轴对刀窗口，对刀窗口

图4-36 R参数窗口 图4-37 刀具补偿参数窗口

a） b） 图4-38 对刀窗口

54

注：1）图中T为刀具号，D为刀沿（补）号，一把刀具可以有若干个刀补号，例如T1 D1或T1 D2

2）按“《T”或“T》”软键，可选择不同的刀具号；按“《D”或“D》”软键；可选择不同的刀沿号。 3）按“复位刀沿”可使刀具补偿值复位为零；按“删除刀具”可删除一把刀具所有刀沿的刀补参数。 4）按“新刀具”可创建新的刀具，按新刀沿可创建新的刀沿。

之间的切换可通过“轴＋”软键来实现。由于现在进行的是Z轴对刀，所以选择b图窗口。

6．按“主轴停转”键

，使主轴停转，测量卡爪右端面到工件右端面的尺寸，并把

这个值输入到图4-38b零偏中。

7．按“计算”→“确认”软键，系统自动计算出1号外圆刀的Z轴刀补L2,并自动输入到图4-37刀具补偿参数窗口中长度2的几何尺寸中。

8．再次按下“MDA”键按“输入确认”键

9．按“点动键”

，在MDA方式窗口的程序输入区内输入程序段“M03 S600”,

，再次启动主轴。

，再按“程序启动”键

，进入手动方式，用1号外圆刀车削工件外圆，沿Z轴退刀。

返回主菜单，依次按“参数”→“刀具补偿”→“对刀”

10．再次按“区域转换“键

软键进入对刀窗口，按“轴＋”软键，将图4-38b窗口切换到图4-38a窗口。

11．按“主轴停转”键入到图4-38a零偏中。

12．按“计算”→“确认”软键，系统自动计算出1号外圆刀的X轴刀补L1,并自动输入到图4-37刀具补偿参数窗口中长度1的几何尺寸中。这样就完成了1号外圆刀X、Z轴刀补的测量与设置。

13．按＋X、＋Z方向键，使刀架退回换刀位置，再次按下“MDA”键窗口的程序输入区内输入程序段“T3 D1”,依次按“输入确认”键

，刀架转位，3号螺纹刀换为当前刀具。

14．用上述步骤1的方法启动主轴正转，按“点动键”刀的刀尖逐渐靠近工件外圆。

15．在刀尖距离工件外圆约0.5mm时，按“增量”键“增量”键

，使主轴停转，退刀，测量工件外圆直径，并把这个值输

，在MDA方式→“程序启动”键

，进入手动方式，将螺纹

以步进增量方式运行，依次按

可以选择1、10、100、1000、四种不同的增量（单位为0.001），步进量的

55

大小也依次在屏幕上显示，将增量调至100INC,然后反复点动“－X”方向键，使刀尖离工件更近，在刀尖离工件外圆约0.1mm时，再按一次“增量”键

，将步进增量调到10INC,

再反复点动“－X”方向键，直到刀尖碰到工件有铁屑飞出为止。

16．打开图4-38a所示对刀窗口，确认刀具号为3，刀沿号为1或2都可以，把工件直径值输入到零偏中，依次按“计算”→“确认”软键，系统自动计算出3号螺纹刀的X轴刀补L1,并自动输入到图4-37刀具补偿参数窗口中长度1的几何尺寸中。

17．将螺纹刀尖对齐工件右端面（大致对齐就可以了，螺纹刀Z轴方向刀补并不要求严格），把卡爪右端面距工件右端面的值输入到图4-38b所示对刀窗口的零偏中，同样按“计算”→“确认”软键，系统自动计算出3号螺纹刀的Z轴刀补L2,并自动输入到图4-37刀具补偿参数窗口中长度1的几何尺寸中。

18.用同样方法测出和设置2号切槽刀、4号刀的刀补值。

七、刀尖圆弧半径补偿的设置

在应用G41／G42指令时，需要在系统中设置刀尖圆弧半径补偿，具体步骤是： 1．在CNC操作面板上按“区域转换“键

返回主菜单，依次按主菜单中“参数”→

刀具补偿”软键，打开图4-39所示刀尖圆弧半径补偿设置窗口。

2．按“《T”或“T》”软键，选择相应的刀具号，按“《D”或“D》”软键，可选择相应的刀沿号。

3．将光标移到刀具位置码编辑区，按“选择转换”键圆车刀的位置码为3）。

4．移动光标至几何尺寸半径编辑区，输入刀尖圆弧半径值。

，将刀具位置码调整为3（外

八、刀具补偿值的修改

当我们使用带有刀具补偿值的车刀加工工件时，如果测得加工后的工件尺寸比图样要求的尺寸大，说明刀具磨损了，这就需要修改已存储在刀具补偿存储器里的该刀具的补偿值，以便加工出合格的工件。

例如：加工图4-40中Ø25mm外圆，在加工过程中发现由于刀具磨损或刀补尺寸不准确，使工件尺寸产生误差，测量得工件直径为25.1mm，计算差值为(25.1-25.0)=0.1mm，即工件实际尺寸比图样要求尺寸大了0.1mm,故需对原刀具补偿值进行修改。假设X轴原输入的刀具补偿值L=12.2mm，则修改刀具补偿值的操作步骤如下：

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图4-39 刀尖圆弧半径补偿设置 图4-40 车削外圆

1．在CNC操作面板上按“区域转换“键返回主菜单，依次按主菜单中“参数”→

刀具补偿”软键，打开图4-37所示刀具补偿参数窗口。

2．按“《T”或“T》”软键，选择相应的刀具号，按“《D”或“D》”软键，可选择相应的刀沿号。

3．将光标移到窗口中长度1的几何尺寸右边的磨损中，输入－0.05即可（为误差的半径值，若测得工件实际尺寸比图样尺寸小了0.1mm，则在磨损中输入＋0.05）。也可直接将光标移到窗口中长度L1的几何尺寸上，将原来的刀具补偿值L1=12.2改成12.15。

九、G54～G57零点偏移的设置

在回参考点后，实际值储存器及实际值的显示均以机床零点为基准，而工件的加工程序则以工件零点为基准，这之间的值就是可设定零点偏移。零点偏移的设置步骤如下：

1．在CNC操作面板上按“区域转换”键

返回主菜单，在主菜单中按“参数”软键，

弹出图4-36所示R参数窗口，按“零点偏移”软键，进入图4-41所示零点偏移窗口，选择其中一个可设置零点偏移G54或G55,若要选G56或G57,可按CNC操作面板上的“翻页”键

。

2．将光标移到G54的X轴零点偏移编辑区，输入0.000，然后下移光标至G54的Z轴零点偏移编辑区，输入卡爪右端面距工件右端面的距离，则建立了以工件右端面中心为工件原点的工件（编程）坐标系，程序中可直接调用G54指令。如用可编程零点偏移G158指令设置工件坐标系，不需要进行上述零点偏移的设置，只需在程序中书写G158 X0 Z__程序段，地址Z后面的数值即为卡爪右端面距工件右端面的距离。

57

图4-41 G54～G57零点偏移的设置窗口

十、对刀正确性校验

在完成各刀补值的设置后，可进行对刀结果校验，如需校验2号切槽刀，具体步骤是： 1.按机床操作面板上的“手动数据MDA”键

，进入MDA方式，在图4-32所示MDA

，

方式窗口的程序输入区内，输入程序段“S600 M03”,按CNC控制面板上的“输入确认”键再按机床操作面板上的“程序启动”键

，则机床主轴以600r/min的速度正转。

2.主轴启动后，在程序输入区输入“T2 D1”, 按“输入确认”键动”键

，则刀架转位，2号切槽刀转到当前刀具位置。

，再按“程序启

3．继续在程序输入区内输入“G158 X0 Z____”或“G54”。

4．继续在程序输入区内输入“G90 G94 G01 X50 Z0 F600”,再按“输入确认”键，再按“程序启动”键

。

5．调节进给倍率按钮，控制刀架的进给速度，并观察刀尖是否到达预定的目标点。 6．可用同样的方法校验其它几把刀具。 十一、程序的管理 （一）新程序的输入与编辑

1.在CNC操作面板上按“区域转换“键打开图4-34所示程序目录窗口。

2．按“扩展键”

，在扩展软键菜单中按“新程序”软键，打开图4-42所示新程序

进入主菜单，在主菜单中按“程序”软键，

输入窗口，在新程序名输入区中输入新的程序名。（注意：程序名应符合SIEMENS 802S系

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统有关规则。如输入的是主程序，只需输入程序名，系统能自动生成扩展名．MPF，如输入的是子程序，则在输入程序名的同时，需输入扩展名．SPF。）

3．输入新程序名后，按“确认”软键，系统生成新程序文件，并自动进入图4-43所示程序编辑窗口，通过CNC操作面板上的字母和数字键，就可以将新程序输入系统，每输完一段程序，按“输入确认”键的程序段。

，系统将自动生成程序段结束符LF并换行，直至输完所有

图4-42 新程序输入窗口 图4-43 程序编辑窗口

（二）程序的打开、编辑和关闭

1．打开图4-34所示程序目录窗口，将光标移到要打开的程序上，按“选择”软键，窗口右上角立即显示所选择的程序名，再按“打开”软键，即可打开该程序并进入该程序的编 辑窗口，可对程序进行删除、拷贝、粘贴等编辑修改。

2．在程序编辑状态，按“垂直菜单”键

，可打开图4-44所示垂直菜单，移动光标

，可在程序中方便

到显示的菜单列表中选择所需插入的NC指令处，按“输入确认”键地直接插入NC指令。

3．也可在程序编辑窗口直接按LCYC93、LCYC95等循环指令软键，打开图4-45所示循环参数输入窗口，在窗口中直接输入循环R参数。

4．如需关闭已打开的程序，可按“扩展键”即可关闭该程序，返回主菜单窗口。

（三）程序的拷贝与删除

1．打开图4-34所示程序目录窗口，将光标移到要拷贝的程序上，按扩展软键菜单中“拷 贝”软键，打开程序拷贝窗口。

，在扩展软键菜单中按“关闭”软键，

59

2．在程序拷贝窗口新程序名输入区内输入新程序名，按“确认”软键，则系统完成程序拷贝，生成新的程序，并返回程序目录窗口。

3．若要删除某个程序，将光标移到要删除的程序上，按扩展软键菜单中“删除”软键， 系统会显示删除窗口，并提示要删除的程序名，如按“确认”软键，则程序被删除。

图4-44 垂直菜单 图4-45 循环参数输入窗口

（四）程序的通讯

1．选用一台计算机，安装专用程序传输软件(如CNC-EDIT) ，根据数控车床程序传输具体要求，设置传输参数。

2．通过RS-232C串行端口将计算机和数控车床连接起来。

3．在计算机上打开CNC-EDIT程序传输软件，打开需传输的程序，如图4-46所示，并在程序开头输入传输的程序头，其格式为：(其中KG100为程序名)

％__N__KG100__MPF ;$PATH=/__N__MPF__DIR

4．在CNC操作面板上按“区域转换“键

进入主菜单，在主菜单中按“通讯”软键，

打开图4-47所示通讯窗口，按“输入启动”软键，进入图4-48通讯接收窗口，数控系统作好了接收程序的准备。

5．单击CNC-EDIT编辑界面上的

按钮，弹出图4-49程序传输窗口，按

按钮，弹出图4-50所示参数设置窗口，按图中椭圆圈的参数进行设置，设置完毕

后，单击

按钮，返回图4-49所示程序传输窗口，单击窗口内

按钮，

程序开始传输，在程序传输窗口的下方显示传输的进度。

6．程序传输完毕，在机床通讯接收窗口显示输入程序的字节等参数。 7．按“停止”软键，则完成程序的通讯。

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图4-46 CNC-EDIT编辑窗口

图4-47 通讯窗口 图4-48 通讯接收窗口

图4-49 程序传输窗口 图4-50 参数设置窗口

在规定的存取权限下还可以通过RS232接口读入或读出相应的数据(如机床数据、设定

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数据、刀具补偿、零点偏移、R参数等)、零件程序(包括子程序)、开机调试数据(如NCK数据、PLC数据、报警文本)、补偿参数、循环等文件。 十二、程序的空运行测试

在自动加工前，通常要进行程序的校验，其校验的步骤为： 1．选择要校验的程序

2．按机床控制面板上的“自动方式选择”键

，系统进入图4-33所示自动运行窗口，

按“程序控制”软键，打开图4-51所示程序控制窗口。

3．移动光标至“空运行”选项，按“输入确认”键活标记

，该选项左边的方框被打上激

，程序测试时，程序中的G01进给速度将以G00快速进给速度运行，可提高程序

测试效率。但实际加工时，一定要恢复不激活状态，否则进给速度全以G00速度运行，非常危险。

4．移动光标至“快速修调有效”，按“输入确认”键给速度可以调节。

5．移动光标至“测试程序有效”选项，按“输入确认”键

，激活该选项，机床将，激活该选项，则可使快速进

处于锁定状态，程序照常运行，位置显示值变化，而机床各坐标轴不动，主轴、冷却、刀架照常工作。

6．激活上述三个选项后，按“确认”键，系统将返回自动运行窗口，按“程序启动”键，启动程序测试。

7．程序中如有非法代码或语法错误，系统将报警，并停止测试。操作者可按“区域转换“键

进入主菜单，在主菜单中按“诊断”软键，打开图4-52所示诊断窗口，根据报警

号和文字提示，判断程序错误发生报警类型。

8．按机床控制面板上的“复位”键

，消除报警，然后在主菜单窗口中按“程序”

软键，打开测试的程序进行修改。修改完后按上述步骤重新测试，直至全部通过。（注：该程序测试过程，只能测试出程序中的一些非法代码和语法错误，而不能检查出撞刀、尺寸等错误。）

9．程序测试完毕，应将图4-52程序控制窗口中“空运行”和“测试程序段有效”两个选项恢复不激活状态，否则机床无法正常加工。

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图4-51 程序控制窗口 图4-52 诊断报警窗口

十三、断点搜索

在程序自动运行过程中，如按“复位”键程序开头，按“程序启动”键

，则中断整个程序的运行，光标返回到

，程序从头开始重新自动执行。

数控车床在自动加工时，有时发现后续程序有错误或某些影响机床正常加工的情况(如刀具崩刃、切屑缠绕工件等)，操作人员可按下机床控制面板上的“复位”键个程序的运行，机床的所有动作也全部停止，光标返回到程序开头。

当程序修改或故障排除后，如直接按下“程序启动”键

，数控车床将从程序的头

，则中断整

部重新开始加工，这样会造成许多空切，浪费加工时间。此时，可使用断点搜索功能，找出加工程序的中断点。即使刀具离开了中断的加工点(如在点动方式下将刀具退出未完成加工的工件轮廓排除铁屑)，系统也能找到程序中断点，从断点的前一条程序恢复加工。其具体操作步骤如下：

（1）按机床控制面板上的“自动方式选择”键（2）在CNC操作面板上按“区域转换“键键，系统进入图4-33所示自动运行窗口

(3)在自动运行窗口，按“搜索”软键，进入图4-53程序段搜索窗口，准备装载中断点坐标。

(4)在程序段搜索窗口按“搜索断点”键，系统自动装载中断坐标，光标到达中断点程序段，即找到了程序的中断点。如机床操作人员知道中断点的程序段，也可用CNC操作面板上的光标移动键，直接移动到程序中断处。

。

进入主菜单，在主菜单中按“加工”软

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（5）按图4-53程序段搜索窗口中的“启动B搜索”软键，机床将启动中断点搜索。 （6）按机床控制面板上的“程序启动”键次“程序启动”键

，对窗口出现的报警不于理睬，再按一

，机床会自动搜索到程序中断点，并从断点的前一条程序恢复加工。

图4-53 程序段搜索窗口 思 考 题

1. SIEMENS一802S系统数控车床的操作面板由哪几个部分组成？

2．SIEMENS一802S系统数控车床控制器中的基本功能可以划分为哪五个区域？ 3．数控机床开机，首先应进行什么操作？ 4．数控车床在哪几种情况下要进行回参考点操作？ 5．当刀具磨损后，如何进行刀具补偿值的修改？ 6．试述对刀的基本步骤，如何进行对刀正确性校验？ 7．如何进行程序的空运行测试？

8．SIEMENS一802S系统圆弧插补编程有哪几种指令格式？ 9．进给功能字F有几种进给速度的表示方法?

10．S代码表示什么功能字?它表示的主轴转速的方式大致有几种？

11．试说明下列M代码的功能：M01、M02、M03、M04、M05、M06、M07、M08、M09 12．G158与G54都为零点偏移指令，它们有什么区别？ 13．什么情况下要应用子程序？

14．循环指令有什么优点，应用时应注意哪些问题？

15．编制下列图示零件的数控加工程序。

题图4-1

题图4-3

题图4-2 题图4-4 65