1、引言

　　西門子數(shù)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)占有率雖然不多，但精度高，功能強(qiáng)大，代表著高端數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。以前，我們對(duì)這款數(shù)控認(rèn)識(shí)較少，工廠中購(gòu)進(jìn)的設(shè)備很少采用西門子系統(tǒng)，操作者只是在書本上了解其性能和優(yōu)勢(shì)，沒有實(shí)質(zhì)性的培訓(xùn)和接觸，更談不上經(jīng)驗(yàn)積累和人才儲(chǔ)備。隨著數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展，很多中高端數(shù)控車床和加工中心，都配備了西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，在實(shí)際使用中均表現(xiàn)不錯(cuò)，完全可以滿足生產(chǎn)需要。操作者經(jīng)過培訓(xùn)和自身努力，基本掌握了系統(tǒng)的編程與操作，一些高級(jí)功能還有待我們?nèi)W(xué)習(xí)和摸索。

2、 性能優(yōu)勢(shì)與學(xué)習(xí)應(yīng)用

　　西門子數(shù)控系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是開放式設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)在人機(jī)界面、PLC和NC三個(gè)方面。系統(tǒng)新增多種插補(bǔ)功能，為不同的機(jī)床廠家和用戶提供更多的技術(shù)支持。近年來(lái)，中國(guó)的機(jī)床制造產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的開放性提出了更高的要求。840D 系統(tǒng)以工業(yè)PC機(jī)為硬件平臺(tái)，融入很多實(shí)用的計(jì)算機(jī)功能， CAD、CAM軟件與數(shù)控系統(tǒng)完美結(jié)合，集產(chǎn)品造型、自動(dòng)編程、模擬加工于一體；真正做到了智能化控制。另外，西門子還為其合作伙伴預(yù)留了數(shù)據(jù)接口和內(nèi)存空間，機(jī)床制造廠可以根據(jù)客戶的需求，量身定做特殊的功能和服務(wù)，為不同領(lǐng)域的制造企業(yè)提供高效實(shí)用的工業(yè)解決方案，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的交鑰匙工程。　

　　“卓越和創(chuàng)新”一直是西門子公司的核心價(jià)值觀， 過去，西門子數(shù)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額較小，主要原因是其設(shè)計(jì)思路和電網(wǎng)要求按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)，不適應(yīng)中國(guó)用戶現(xiàn)有的加工環(huán)境。使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)報(bào)警和停機(jī)現(xiàn)象，現(xiàn)在，西門子公司做了許多改進(jìn)，將其先進(jìn)的技術(shù)和理念融入中國(guó)機(jī)床工具業(yè)，簡(jiǎn)化了溫度和電壓報(bào)警，取消了能量反饋，系統(tǒng)抗干擾能力大幅加強(qiáng)，故障明顯減少，802D/828D/840D三種有代表性的西門子數(shù)控系統(tǒng)，在中國(guó)市場(chǎng)上具有很好的發(fā)展勢(shì)頭。其中840D屬于西門子高檔系統(tǒng)，開放式設(shè)計(jì)，允許機(jī)床廠家進(jìn)行二次開發(fā)，針對(duì)用戶產(chǎn)品加工的特點(diǎn)，增設(shè)一些專業(yè)功能，有著很好的市場(chǎng)前景。

　　數(shù)控系統(tǒng)性能的高低主要體現(xiàn)在控制器上，驅(qū)動(dòng)和電機(jī)沒有太大的差別。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本功能是一樣的，升級(jí)系統(tǒng)主要是更新軟件。學(xué)習(xí)西門子數(shù)控應(yīng)該以編程為主，突出數(shù)控坐標(biāo)系原理和基礎(chǔ)編程的格式，西門子系統(tǒng)可謂博大精深，我們使用的只是一些基本功能，核心的東西掌握在系統(tǒng)開發(fā)商和機(jī)床廠家手中。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到今天，經(jīng)歷了5次更新?lián)Q代，其自身功能已經(jīng)比較完善，認(rèn)真研究一下，會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多功能和指令，我們還沒有真正的認(rèn)識(shí)和掌握。宏程序作為一種變量編程，類似于計(jì)算機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言，給用戶提供了二次開發(fā)的平臺(tái)。只要是有規(guī)律的特征曲面，加工變量之間能夠建立方程式和邏輯推理關(guān)系，都可以使用宏程序，相同或類似的一組加工特征，只需做出一個(gè)，就可以使用旋轉(zhuǎn)和平移、縮放功能做出另外幾個(gè)，縮短程序，節(jié)省時(shí)間，而機(jī)床執(zhí)行宏程序比CAM軟件生成的程序更快捷,反應(yīng)更迅速,數(shù)控系統(tǒng)自帶的循環(huán)功能，平移、比例、旋轉(zhuǎn)、子程序重復(fù)調(diào)用，刀具半徑補(bǔ)償?shù)纫恍└呒?jí)編程功能都有著自己的獨(dú)到之處，運(yùn)用好了，可以取得事半功倍的效果。與其他數(shù)控系統(tǒng)相比，西門子的宏程序可謂博大精深，很多人對(duì)其不熟悉、學(xué)習(xí)起來(lái)不好入門，往往誤以為深不可測(cè)，漸漸對(duì)其失去了興趣，為此錯(cuò)過了一條很好的編程途徑。吳工強(qiáng)調(diào)，西門子系統(tǒng)的長(zhǎng)處是計(jì)算機(jī)語(yǔ)句編程，參數(shù)設(shè)置、變量定義、條件比較和邏輯運(yùn)算，這些都是宏程序的精髓。不經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，短時(shí)間內(nèi)很難掌握。相比之下，如果曲面的數(shù)學(xué)方程過于復(fù)雜，此時(shí)可借助于編程軟件，正確建模后選擇合理的刀具路徑自動(dòng)生成加工程序，實(shí)踐驗(yàn)證，宏程序和自動(dòng)編程的優(yōu)缺點(diǎn)正好互補(bǔ)，如果在加工中綜合運(yùn)用這兩種方法來(lái)編程，則可以起到事半功倍的效果。為此，我們要學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。以此次培訓(xùn)為契機(jī)，搜集資料，積累經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)現(xiàn)有工藝技術(shù)人員和數(shù)控專業(yè)人員的培訓(xùn)力度。為以后引進(jìn)高精數(shù)控設(shè)備做好準(zhǔn)備。

3、使用過程中應(yīng)該注意的問題

　　數(shù)控機(jī)床使用過程中應(yīng)注意的安全問題，隨著高速加工的普及應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的快進(jìn)速度已從80年代的4米/分鐘提高到到現(xiàn)在的12米/分鐘，機(jī)床結(jié)構(gòu)也從敞開型向封閉型轉(zhuǎn)變。一旦由于編程和操作失誤，操作者往往來(lái)不及按下急停按鈕，刀具已經(jīng)與工件或夾具相撞。加工前必須進(jìn)行程序模擬和仿真加工，數(shù)控加工中，需要考慮的因素很多，那個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)造成嚴(yán)重的后果。為避免出現(xiàn)機(jī)床損傷和人身事故，在編程和操作時(shí)應(yīng)注意下面的一些細(xì)節(jié)。

　　1）、編程時(shí)設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)在工件毛坯以外，至少應(yīng)在工件表面上。這一點(diǎn)非常重要，從理論上講，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)可以設(shè)在機(jī)床和工件的任何地方，只要此點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)具有正確的位置關(guān)系即可。但在實(shí)際加工中，如果我們將工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)置在工作臺(tái)平面上，萬(wàn)一系統(tǒng)加載刀補(bǔ)失效，當(dāng)出現(xiàn)坐標(biāo)值為零或接近零的插補(bǔ)指令時(shí)，刀具將撞向工作臺(tái)，很容易造成責(zé)任事故。

　　2）、編程中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男?shù)點(diǎn)輸入習(xí)慣。有些西門子系統(tǒng)，當(dāng)省略小數(shù)點(diǎn)時(shí)，則輸入值被視為最小設(shè)定單位（微米），此時(shí)，程序中的坐標(biāo)值都會(huì)縮小一千倍，后果可想而知。所以，編程員在處理程序時(shí)，對(duì)小數(shù)點(diǎn)等一些細(xì)節(jié)要格外關(guān)注。應(yīng)在編程整數(shù)后面，也加上小數(shù)點(diǎn)。為了使小數(shù)點(diǎn)更加醒目，有必要把孤立的小數(shù)點(diǎn)寫成“.0”的形式。這樣做，對(duì)某類系統(tǒng)是多余的，但養(yǎng)成習(xí)慣后，就不會(huì)因?yàn)樾?shù)點(diǎn)失誤而造成安全事故。

　　3）、加工中心在調(diào)整刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)保證其偏置值為負(fù)值。此時(shí)，萬(wàn)一刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償被疏漏，刀具向遠(yuǎn)離工件的方向移動(dòng)，直至超程報(bào)警。加工中心X、Y軸的基準(zhǔn)點(diǎn)在主軸中心線上，是一個(gè)固定不變的位置。但是，Z軸的基準(zhǔn)點(diǎn)是可以浮動(dòng)的，如果設(shè)置在主軸端面，當(dāng)指令為零時(shí)，主軸將到達(dá)坐標(biāo)系指定的零位置。此時(shí)，主軸上的刀具將與工件或工作臺(tái)相撞，如果 Z軸上的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在所有刀具長(zhǎng)度之外。即使不附加別的運(yùn)動(dòng)，也不會(huì)與工件發(fā)生干涉。

　　4）、正確運(yùn)用系統(tǒng)內(nèi)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(fā)生在首件加工和程序調(diào)試階段。尤其是換刀動(dòng)作和快速進(jìn)給時(shí)，要做到全神貫注，目不轉(zhuǎn)睛。事故原因有很多，計(jì)算錯(cuò)誤、指令誤寫、校對(duì)不正確等一些細(xì)節(jié)都有可能引發(fā)事故。必須進(jìn)行空運(yùn)行和樣件加工，在調(diào)試過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤。試車成功后，方可鎖定程序，批量加工。

4、結(jié)語(yǔ)

　　再好的數(shù)控系統(tǒng)，也是人來(lái)操縱的，所以要提高效率，就要培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)人員和操作員工。數(shù)控人員一定要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)習(xí)慣，嚴(yán)格遵守程序格式和操作規(guī)程，提高安全意識(shí)，杜絕事故隱患，合理有效的提高機(jī)床效率和加工精度。