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西門子數控係統的優勢與運用

2014-12-7 來源：德（dé）州聯合石油機械有限公司作（zuò）者：侯祖剛李政曹秀芹

摘要：西（xī）門子數控（kòng）係統功能強大，代表著高端數（shù）控（kòng）設備的製（zhì）造理念（niàn）和（hé）發展（zhǎn）趨勢，操作者應通過學習和培訓，掌握係（xì）統的編程要（yào）領，以及在使用過程中（zhōng）應（yīng）該注意的問（wèn）題，充分發揮先進設備的性能（néng）優勢，大幅提高產（chǎn）品質量（liàng）和加工效（xiào）率。

關鍵詞西門子數控卓越與創新優勢與運用

1、引言

西門子數控係統在國內的市場占（zhàn）有率雖然不多，但（dàn）精度高，功能強（qiáng）大，代表著高端數控係統的發展趨勢。以前，我們對這款數控認識較少，工廠（chǎng）中購進（jìn）的設備很少采用西門子係統（tǒng），操作者隻（zhī）是在書本上了（le）解其性能和優勢，沒有實質性的培訓和接觸，更談不上經驗積累和人才儲備（bèi）。隨著（zhe）數控機床的快速（sù）發展，很多中高（gāo）端數控車床和加工中心（xīn），都配備了（le）西門子840D數控係統（tǒng），在實際使（shǐ）用中均表現不（bú）錯，完全可以滿（mǎn）足生產需要。操作（zuò）者經過培訓和自身努力，基本掌握了係統的編程與操作，一些（xiē）高級功能還有待我們去學習（xí）和摸索。

2、性能（néng）優勢與學習應用

西門子數控係統的最大優勢是開放（fàng）式設計，主要表現在人機界麵、PLC和NC三個方麵。係（xì）統新增多種插補（bǔ）功能，為不同的機床廠家和用戶提供更多的技術支持。近年來，中國的機床製（zhì）造產業取得了長足的進步，對數控係統的開放性（xìng）提出了更高的要求。840D 係統（tǒng）以工業PC機為硬件平台，融入很多實（shí）用的計算機功能， CAD、CAM軟件（jiàn）與（yǔ）數控係統（tǒng）完美結合，集（jí）產品（pǐn）造（zào）型、自動編程、模擬加工於（yú）一體；真正做到了智（zhì）能化（huà）控製。另（lìng）外，西門子還為其合作夥伴預留了數據接口和內存空間，機床製造廠可以根據客戶的需求，量身定做（zuò）特殊的功能（néng）和服務，為不同領域的製造企業提供高（gāo）效實用的工業解決方案，最終實現數控機床的交鑰匙工程。　

“卓越和創新”一直是西門子公司的核心價值觀（guān），過去，西門子數控係統在國內的市場份額較小，主（zhǔ）要原（yuán）因是其設（shè）計思路和電網要求按照歐洲（zhōu）標準（zhǔn），不適應中國用戶現有的加工環境。使用（yòng）過程中經常出現報警和停機現象，現在，西門（mén）子（zǐ）公司（sī）做了許多改進，將其先進的技術和理（lǐ）念融（róng）入中國機床工具業，簡（jiǎn）化了溫度和電（diàn）壓（yā）報警，取消（xiāo）了能（néng）量反饋，係（xì）統抗幹擾能力大幅加強，故障明顯減少，802D/828D/840D三種有代表性的西門子數控（kòng）係統，在中國市場上具有很好的發展勢頭。其（qí）中840D屬於西門子高檔係統，開放式設計，允（yǔn）許機床廠家進行二次開發，針對用戶產品加工的特點，增設一些專（zhuān）業功能，有著很好（hǎo）的市場前景。

數（shù）控係統性能的高低主要體現在控製器上，驅動和電機沒（méi）有太大的差別。係統的結構和基本功能是一樣的，升（shēng）級係統主要是更新軟件。學習（xí）西門子（zǐ）數控應該以編程為主，突出數控坐標係原理和基礎編程的格式，西門子係統可謂博大精深，我們使用的隻是一些基（jī）本（běn）功能，核心的東西掌握在係統開發商和（hé）機床廠家手中。數控係統發展到今天，經曆了5次更（gèng）新換代，其（qí）自身功能已（yǐ）經比（bǐ）較完善（shàn），認真研究一下，會發現有很（hěn）多功能和指令，我們還沒有真正的認識和掌握（wò）。宏程序作（zuò）為一種變量編程，類似於計算機的高級語言，給用戶提供了二次開發的（de）平台（tái）。隻要是有規律的特征曲麵，加工變量之間能夠建立方程式和（hé）邏輯推理關係，都可以使用宏程（chéng）序，相同或類似的（de）一組加工特征（zhēng），隻需做出一個，就可以使用（yòng）旋轉和平移、縮放功能做出（chū）另外幾個，縮短程序，節省時間，而機床執行（háng）宏程序比CAM軟件生成的程序更快捷,反應（yīng）更迅速,數控係（xì）統自帶的循環功能，平（píng）移、比例、旋轉（zhuǎn）、子程序（xù）重複調用（yòng），刀具半徑補償等一些高級編程功能都有著自己的獨到（dào）之處，運用（yòng）好了，可以取得（dé）事半功倍（bèi）的效果。與其他數控係統相比，西門子的宏程序可謂博大（dà）精深，很多人對其不熟悉（xī）、學習起來不好入門，往（wǎng）往誤以為深不可（kě）測，漸漸對其失去了（le）興趣，為此錯過了一條很好的編程途（tú）徑。吳工強調，西門（mén）子係統的長處是計算機語句編程，參數設置、變量定義（yì）、條件比較和邏輯運算，這些都是（shì）宏程序的精髓。不經過專業（yè）培訓，短時間內很難掌握。相比之下，如果曲麵的數學方程（chéng）過於複雜，此時可借助於編程軟件（jiàn），正確建模後選擇合理的刀具路徑自動生成加工程序，實踐驗證，宏程序和自動編程的優缺點正好互補，如果在加工（gōng）中綜（zōng）合運用（yòng）這兩種方法來編程，則可以起到事半功倍的效果。為此，我們要學習這方（fāng）麵的知識。以此（cǐ）次培（péi）訓為（wéi）契（qì）機（jī），搜集資料（liào），積累經驗（yàn），加（jiā）強現有工藝技（jì）術人員和（hé）數（shù）控專業人員的培（péi）訓力度。為以後引（yǐn）進高精數控設（shè）備做好準備。

3、使用過程中（zhōng）應該（gāi）注意的問題

數控機床使用過程中應注意的安（ān）全問題，隨著高速加工的普及應用，數控機床的快進速度已從80年（nián）代的4米/分鍾提高（gāo）到到現在的12米/分鍾，機床（chuáng）結構也從敞開型向封閉型轉變。一旦由於編程和（hé）操作失誤，操作者往往來不及按下急停（tíng）按鈕，刀具（jù）已經與工件或夾具相撞。加工前必須進行（háng）程序模擬和仿真加工，數（shù）控加工中，需要考慮的因素（sù）很多，那個環節出現問題，都會（huì）造成嚴重（chóng）的後果。為避免出現機床損傷和人身（shēn）事（shì）故，在編（biān）程（chéng）和操作時應注意下麵的一些細節。

1）、編程時設定的工件坐標係原點應在工件毛坯以外，至少應在工件表（biǎo）麵上。這一點非常重要，從理論上講，工件坐標（biāo）係原點（diǎn）可以設在機床和工（gōng）件的任何地方，隻要此點與機床坐標係原點（diǎn）具有正確的位置關係即可。但在實際加工中，如（rú）果我們將工件坐（zuò）標（biāo）係原（yuán）點（diǎn）設置（zhì）在工作台平麵上，萬一係統加載刀補失效，當出現坐標值為（wéi）零或接近零的插（chā）補指令時，刀具將撞向工作台，很容易造（zào）成（chéng）責任事故。

2）、編程中養成嚴謹的小數點輸入習慣。有些西門子係統，當省略小數點時，則輸入值被（bèi）視（shì）為最小設定單位（微米），此（cǐ）時，程序中的坐標值都會縮小一千倍，後（hòu）果可想而（ér）知。所以，編程員在處理程（chéng）序時，對小數點等一些細節要格外關注。應（yīng）在編程整數後麵，也加上小數點。為了使小數點更加醒目，有（yǒu）必要把孤立的（de）小數（shù）點寫成“.0”的形式。這樣做，對某類係統是多（duō）餘的，但養成習慣後，就不會因為小數點失誤而（ér）造成安全事故。

3）、加工中心在調整刀具長度（dù）補償時，應（yīng）保證其偏置值（zhí）為負值。此（cǐ）時，萬一刀具長度補償被疏漏（lòu），刀具向遠離工件的方向移動，直至超程報警。加工中心X、Y軸的基準點在主軸中心線上（shàng），是一個固定不變的位置。但是，Z軸（zhóu）的基準點是可以浮動的，如果設置在主軸端麵，當指令為零時，主軸將到達坐（zuò）標係指定的零位置（zhì）。此時，主軸上的刀具將與工件或工作台相撞，如果 Z軸（zhóu）上的基準點設在所有刀具長度之外。即（jí）使不附加別的運動，也不會與工件發生幹涉（shè）。

4）、正確運用係統內置的模擬和仿真功能，在數（shù）控機（jī）床操作中，大約2/3的撞車事故發生（shēng）在（zài）首件加工和程序調試階段。尤其是換刀（dāo）動（dòng）作和快速進給時，要做到（dào）全神貫注，目不轉睛。事故原因有很多，計（jì）算錯（cuò）誤、指令誤寫、校對不正確等一些（xiē）細節都有可能引發事故。必須進行空（kōng）運行和樣（yàng）件加工（gōng），在調試過程（chéng）中及時發現和糾正錯誤。試車成功後（hòu），方可鎖定程序，批量加工。

4、結語

再好的數控係統，也是（shì）人來操縱的，所以要提高效率，就要培養高素（sù）質的技術人員和操作員工（gōng）。數控人員一定要養成嚴謹的職業習慣，嚴格（gé）遵守（shǒu）程序格式和操作規程，提高安全意識，杜絕事（shì）故隱患，合理有效的提高（gāo）機床效率和（hé）加工精度。

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