SIEMENS系统数控车床编程技巧研究

摘 要：为了精化回转体零件的加工，提高生产率，对SIEMENS系统数控车床的编程技巧进行了研究。首先，将编辑程序分为手动输入和自动生成两部分，然后对各部分进行详细的分析，给出了具体的编辑步骤。该编程方法不仅简单易学，而且灵活通用。

关键词：SIEMENS数控系统;数控车床;图形引导编程

在机械制造中，轴类或盘类零件的加工非常普遍。回转体零件的加工方法主要有两种：普通车床手动加工和先进数控车床自动加工。实际中，数控车床加工精度和自动化程度高，通用性强。SIEMENS系统代表者高端数控系统的发展趋势，功能强大，不但做到了智能化控制，而且为不同领域的制造企业提供了高效實用的解决方案，因此在小批量、长轴以及圆盘类回转体零件的加工中获得了广泛地应用。[1-3]

利用数控车床进行加工，需要编写加工程序，控制机床自动进行加工。无论是机械生产还是高校实训，在零件加工过程中，程序的正确编写具有重要的作用。为了提高编程的正确率和加工效率，简化编程过程，具体编程步骤，本文对编程技巧进行了进一步的探讨。

一、数控车床的编程基础

数控车床属于数控机床，又称CNC机床，是装备了数控系统的，能够按照输入至数控系统的程序文件或指令，自动对工件进行加工的机床。数控车床主要由机床本体和数控装置两部分组成，数控装置是数控车床的核心。

利用数控车床进行编程，需要明确以下四点：

（1）坐标轴。数控车床上有两个坐标轴：X轴和Z轴。

（2）坐标系。通常，数控车床上有两个坐标系：机床坐标系和工件坐标系。机床坐标系：机床上固有的坐标系，坐标原点无法改变，在X轴、Z轴正向的极限位置。工件坐标系：编程人员建立的，方便编程。

（3）编程方式。数控车床主要采用绝对坐标编程和直径编程的方式。其中，绝对坐标编程以工件坐标系原点为基准的坐标值;直径编程时，X方向的数值按照直径值输入。

（4）编程方法。实际中，数控车床常用编程方法主要有两种：①手动编程：一条一条输入指令编程;②图形引导编程：画图自动生成程序。

二、SIEMENS系统的程序结构

SIEMENS数控系统属于混合编程，结合了手动编程和图形引导编程两种方法。为了便于理解，以轮廓车削为例，对一个完整的SIEMENS数控系统的程序结构进行具体分析，如下图1所示：

为了细化程序结构，图中将程序分成两部分：主程序和子程序。其中，主程序分成三部分：启动定位、主体语句和退刀结束部分。启动定位和退刀结束部分属于手动编程，需要手动把指令输入系统。中间主体语句是一个轮廓的车削循环指令CYCLE95语句，属于图形引导编程，相应的指令语句都是自动生成的，主要功能有两个：①调用子程序，其中子程序定义了加工零件的轮廓，主要通过画图生成。②对相应的加工参数进行设置，包括背吃刀量、进给速度、加工方式等。

三、SIEMENS系统编程技巧

根据零件图和加工工艺，结合SIEMENS系统数控车床的特点，对编程的过程进行具体的分析，得到的详细步骤如下：

第一步：在程序管理界面，新建一个程序;

第二步：手动输入主程序中的启动定位部分和退刀结束部分。

第三步：在主程序中间位置，进入轮廓循环语句CYCLE95的生成界面，进行各个参数的设置，具体如图2所示：

根据加工材料、加工方法和加工过程不同，设置特定的参数，参数设置好以后，在主程序中就会生成CYCLE95主体语句。

第四步：通过零件图形绘制，自动生成子程序。零件图形绘制界面如下图3所示：

加工零件图形绘制时，元素一般包括四类：垂直线、水平线、斜线和圆弧。通过设置正确的特征参数得到绘制图形的各个元素。图形绘制结束，在子程序中就会生成零件图形的轮廓语句。在绘图的过程中，要注意一下两点：①零件图形绘制中，通常会有斜角和圆角的过渡，其中参数CHR表示斜角，RND表示圆角;②图形绘制最后一个元素，根据所用加工材料的外径，加入垂直线，这样可以使系统正确计算每一刀的背吃刀量。

这样，一个完整的SIEMENS系统数控程序就生成了。加工程序正式加工前需进行验证，以确保程序正确，加工安全。通常，利用实时模拟的图形显示来检查运行轨迹的正确性。程序模拟无误，可以进行加工，加工结束就能得到相应的零件。

四、结论

本文对机械加工中回转体零件的加工编程进行了具体的分析，以SIEMENS数控系统为例进行了详细的探讨，给出了编程步骤。利用该编程方法，不仅能使得初学者尽快掌握数控车床的编程，而且能够提高编程的正确率和加工的生产率。

参考文献：

[1]刘云侠，王克生.综合创新型工程实践教学平台研究.教育现代化，2016，62（27）：148-150.

[2]牛振华，付娅琦.《数控车床编程与加工》课程考核方式的改革与实践.内燃机与配件，2019（2）：246-247.

作者简介：刘云侠，山东科技大学工程实训中心，中级工程师。