西门子用户循环开发技巧

内容摘要：本文主要介绍了西门子数控系统循环开发的一些技巧，并通过实例来说明其中一个自定义循环，对于扩展系统功能、简化编程、缩短程序长度有很大帮助。

因为西门子系统在用户手写程序功能扩展方面比较强大，所以我厂一直都是自己开发循环配合西门子循环组合使用。因为西门子标准的循环要考虑很多问题，尤其是安全问题，这就制约了程序的功能，现重点介绍下我厂最早开发的一个用户循环。此循环开发之初是为了在镗孔时使刀具在距离最终深度一定距离时，自动地改变进给和转速。程序源代码（参数和标准循环顺序一样，各参数为返回平面、参考平面安全距离、最终深度坐标、孔深、距离最终坐标需要变换的距离、变换后的进给及变换后的转速）如下：
%_N_TMK_SPF
$PATH=/_N_CUS_DIR
PROC TMK(REAL RTP,REAL RFP,REAL SDIS,REAL DP,REAL DPR,REAL RJS,REAL JSF,REAL JSS) SAVE SBLOF DISPLOF
VERSION: 11.5.31 MAY 31, 2011
CHANGE : 11.5.31 MAY 31, 2011
DEVELOPER: KECHENGCUI
DEF REAL RBLS,RF,RJSF,RJSS
DEF AXIS A_3
DEF INT IPB5
DEFINE LX AS G01 G60 G90
DEFINE LY AS G00 G64 G90
A_3=$P_AXN3
RBLS=$P_S[1]
IF ($P_SUBPAR[2]==FALSE)
RFP=$AA_IW[$P_AXN3] SDIS=0
ENDIF
IF ($P_SUBPAR[4]<>TRUE)AND($P_SUBPAR[5]==TRUE)
DP=RFP+DPR
ENDIF
IPB5=(RFP-DP)/ABS(RFP-DP)
LY AX[$P_AXN3]=SDIS*IPB5+ RFP
RF=$P_F
IF $P_SUBPAR[6]==TRUE
LX AX[A_3]=DP+RJS*IPB5；
IF JSF<0；
    IF ABS(JSF)<1
      RJSF=ABS(JSF)*RF
    ELSE
      RJSF=RF/ABS(JSF)
    ENDIF
ELSE
    RJSF=JSF
ENDIF
IF ($P_SUBPAR[8]==TRUE)AND(JSS<0)
    IF ABS(JSS)<1
      RJSS=ABS(JSS)*RBLS
    ELSE
      RJSS=RBLS/ABS(JSS)
    ENDIF
ELSE
    RJSS=JSS
ENDIF
IF $P_SUBPAR[8]==TRUE
    LX AX[A_3]=DP FB=RJSF S=RJSS
ELSE
    LX AX[A_3]=DP FB=RJSF
ENDIF
ELSE
LX AX[A_3]=DP
ENDIF
G04 S2
IF RBLS<>$P_S[1]
S=RBLS F=RF
ENDIF
IF ($P_SUBPAR[1]==TRUE)AND($P_SUBPAR[2]==TRUE)
LY AX[A_3]=RTP
ENDIF
M17
上面程序只有一个减速的功能，下面是使用实例：
G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 D1
S300 F60 M3
TMK(100,0,5,-50,,5,20,350)
M5
G00 SUPA Z0 D0
M30
程序先定位然后主轴正转，刀具定位到参考平面的安全距离处，然后以循环外设定的进给和转速加工到孔底坐标的减速距离处，进给变为循环设定的进给，转速设定为循环设定的转速，进给和转速都可不填或者只添一项，如果都不填就类似于一个cycle81；然后刀具返回到返回平面，返回平面可以不填，也可以是任意值，如果不是返回到安全的方向建议不填，因为不填的话刀具到孔底就停止循环，这个设计是为了和其他循环配合使用。
在我厂车间经常加工一些隔板孔，即在一个坐标上有两个以上的孔，因为西门子的标准循环不允许返回平面，而在参考平面的另一个方向，或者加工完成后停留在孔底不返回，所以在编程时只能用“G0”“G1”这种代码写几行甚至十几行程序，计算和修改都很麻烦，后期维护也比较麻烦。此循环设计就完美解决了这个问题，下面是三层孔的加工程序：
G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 D1
S300 F60 M3
TMK(,0,5,-50)
TMK(,－100,5,,-50)
TMK(100,－200,5,,-50)
M5
G00 SUPA Z0 D0
M30
程序加工完第一个孔，由于没填参考平面，所以程序加工到孔底就没有后续动作了，循环结束；进入下一个循环，下一个循环正常执行，结束后没有返回数据，所以不返回，进入下一个循环；最后一个循环到孔底后，有返回平面数据，所以执行返回平面。简洁明了，方便维护。
此外，程序还可以写成如下形式：
G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 D1
S300 F60 M3
TMK(－95,0,5,-50)
TMK(－195,,,,-50)
TMK(100,,,-50)
M5
G00 SUPA Z0 D0
M30
第一个循环结束后，返回到第二个孔的孔端处，由于第二个孔的参考平面没有填写，所以就以当前点为参考平面，进行加工。这段程序在铣孔倒角用的用户循环中优势明显，当同一轴线上加工多个整圆时只需填一个参数即可。
参考文献：
[1] 陈灿，刘鑫. 西门子840D数控系统数据采集的开发和实现[J]. 机械工程师，2009（5）：122-124.
[2] 廖正菊，雷艳华，郑元明. 基于西门子840D数控系统的硬件配置设计[J]. 机械工程师，2009（5）：122-124.