（西门子840D系统）

一、产品简介

智能制造是建设制造强国的主攻方向，数控机床是智能制造重要的组成部分，为响应国家号召，本公司引进世界先进的数控软件技术，研发本系列数控机床虚实一体训练机。训练机由软件和硬件相组合，功能先进、质量可靠、数控系统可多样化选配。

软件、操作面板等核心部件由台湾知名企业原装提供，相关软件具有“软件著作权、欧盟认证”等知识产权。

该设备支持多种数控面板，除了用于数控加工培训外，用户还可自行安装CAXA、MasterCAM、UG、Pro/E、Solidworks 等通用的CAD/CAM软件系统，即可完成CAD/CAM 知识和技能培训，也可完成计算机操作系统、计算机编程语言、办公自动化、数据库、多媒体等软件知识和技能培训。

二、产品特点

五轴五联动数控加工中心是目前市场上高端、加工程序复杂的数控机床，编程师和操作工也是要求非常专业的人员才能胜任。它是一种高精密数控机床，机床成本高、维护难、维修费用高等实际问题造成学校不能大量采购而导致学生无法正常训练。

目前专业老师只能在教室里通过教材讲解，学生在学习过程中没有真实机床的认知和体验，若直接带学生上真机床训练，学生会产生极大的心理压力，容易紧张而造成断刀、撞机、加工材料和刀具损耗大、机床容易损坏、安全系数低、教学成本高等实际因素。

为了解决以上因素我公司开发了最新一代一机多用的五轴数控加工中心虚实一体训练机，该设备由软件与硬件相结合，具有编程、加工和调试系统的功能，可以实现AC轴和BC轴互换的五轴数控加工中心的仿真操作，可手动编程或输入CAD/CAM程序进行模拟加工。高度仿真的软件数控系统界面与真实的数控系统相同，配备真实的操作面板与手轮，让学生在学习过程中能体会到真实数控机床一致的操作体验，为下一步操作真实机床打好基础而特别设计。

设备主体硬件由四个部份组成。

1、五轴数控加工中心虚实一体训练机柜体采用立式结构符合真实的数控机床操作体验，柜体由高强度钢板折弯焊接成型，表面采用铁质亚光密纹喷塑处理，底部装有4个万向滑轮并配置刹车装置，方便移动和固定。

2、模拟机床由一台32英吋的液晶显示器以3D形式更加逼真地显示了同真实机床完全相同的机械结构，它具有代表性的AC轴和BC轴的五轴五联动加工中心（铣削），该模拟机床可放大、缩小、旋转、平移等多视角画面，主轴旋转、刀具切削、换刀、铁屑、冷却液等运行时配上声效让学生有一种操作真实机床的体验；

3、数控系统由一台17英吋的触摸屏显示，编辑程序、修改参数、对刀等操作可直接用手指轻轻点击屏幕相应的功能键，有真实数控系统一致的操作体验；

4、数控机床操作面板、手轮采用标准工业型，当学生在学习时有操作真实机床的体验。

三、产品主要技术参数（西门子系列――3系统）

（一）模拟数控系统： SINUMERIK 840D－AC/BC（5轴专业版加工中心）和三轴加工中心；

1.操作功能面板：功能依照实际SINUMERIK 840Dsl控制器的功能键完整仿真设计；

(1) [Machine]加工操作: 显示机器坐标、绝对坐标与加工状态；

① (AUTO) 覆盖、过程控制、程序段搜索、设置功能；

②(MDA) 加载MDA、保存 MDA、过程控制、设置功能

③(JOG) TSM、设置零偏、定位、端面铣削、摆动功能、设置功能、公英制检视切换；

测量工件：校准探头、沿边、2 个沿边的间距、圆形凸台；

测量刀具：手动长度、手动半径、校准固定点；

(2) [PROGRAM]程序编辑:

① 功能键(编辑): 选择刀具、搜索、选中、复制、粘贴、剪下、重新编号、设置、关闭；

②循环指令编辑(钻削): 钻中心孔、钻削、铰孔、深孔钻削、镗孔、攻丝、螺纹铣削、位置、重复位置；

③循环指令编辑(铣削): 平面铣削：型腔（矩形腔、圆形腔）、凸台（矩形凸台、圆形凸台、多边形凸台）、槽（纵向槽、圆弧槽、敞开槽、长孔）、螺纹铣削；

④循环指令编辑(轮廓铣削): 新轮廓、轮廓调用、路径轮廓、钻中心孔、预钻孔、型腔、型腔剩余材料、凸台、凸台余料；

⑤循环指令编辑(其他): 毛坯、设置、回转平面(cycle800)、铣刀定位、高速设定、转换、子程序；

⑥直线圆弧：刀具、直线、圆心、圆弧半径、螺线、极坐标、加工功能；

2.[OFFSET]刀具补正:

①刀具外形补正(Geometry): 刀具基本资料设置、测量刀具、刀沿、缷载、选择刀库、分类；

②刀具磨耗补正(Wear) : 分类；

③坐标系补正G54-G57 : 零偏设置、有效、概览、基准、详细资料；

④工作区限制；

3.[PROGRAM MANNGER]程序管理: 执行、新建、打开、选中、复制、黏贴、剪下、搜索、 属性、删除；

4.CNC程序汇入导出功能：本地硬盘、U盘；

5.[ALARM]异常报警: 报警列表、报警记录；

6.程序零点位置图标：依刀具补正值动态显示；

7.整体操作环境：储存与汇入功能，完整储存操作设定之状态，可汇入还原当时的状态，方便检视设定数据，作为评量与修正之参考；

8.工件材料: 储存与加载功能(文件格式: STL)；

9.刀具设定: 新增、修改、删除、刀具数据汇入导出；

10.刀库装设: 汇入与汇出、常用刀库；

11.仿真速度：10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX；可将仿真速度限制

在500%内，帮助学生检查程序与执行动作；

12.工件设定: 工件颜色、垫块高度、虎钳尺寸；

13.工件尺寸测量：角度量测(绝对角度、两面角度)、圆弧量测(三点圆)；

14.机器生产状态：支持机器生产状态实时监控管理系统；

15.主轴转速与进给速度侦测功能:

(1)主轴正确旋转，主轴转速在规定范围内。

(2)进给速度在规定范围内。

16.刀具与材料碰撞侦测功能:

(1)主轴未旋转或旋转方向错误，刀具与材料接触，视为碰撞。

(2)刀具之非切刃部位与材料接触，视为碰撞。

(3)切削进给速度太快，超过允许范围，视为碰撞。

17.碰撞侦测功能: 刀具与材料、虎钳、转盘、碰撞侦测；

主轴与材料、虎钳、转盘，碰撞侦测；

（二）工业型操作面板与功能

1.模式选择钮功能

(1) AUTO 自动执行模式- 程序自动执行；

(2) MDA 指令输入模式- 参数设定与临时输入程序时使用；

(3) JOG 切削进给模式- 使用轴向键切削进给；

(4) RAPID 快速移动模式- 使用轴向键快速移动；

2.进给速度调整旋钮

(1)启动[CYCLESTSRT]、暂停[CYCLESTOP]、单节[SINGLE BLOCK]、重置[RESET]；

(2)主轴正转、主轴停止、主轴反转；

(3)程序保护锁、急停、刀库旋转按钮、冷却液、安全门开/关；

(4)按键式轴向按钮：[X]、[Y]、[Z]、[4TH AXIS]、[5TH AXIS]、正[+]、负[-]、[RAPID]、解除碰撞按钮、轴向复归[REF.POINT]；

(5)手轮按钮[MPG]、手轮速率旋钮、手轮轴向旋钮；

（三）加工中心模拟功能（3种）

1.立式五轴五联动铣削加工中心（A/C轴）

（1）3D实体建构，立式五轴五联动铣削加工中心（X、Y、Z、A、C轴）；

（2）包含机器床座、钣金外壳、自动门、主轴头部、虎钳、Z轴校刀器、刀具、自动换刀机构ATC、机壳显示/隐藏功能；

（3）仿真设计包含切削液喷溅、切削到工件时飞出切屑、声音(刀具移动音、切削音效、主轴转动音、报警音)；

（4）碰撞侦测功能: 主轴或刀具与材料、虎钳、转盘、碰撞侦测 ；

（5）仿真速度调整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX；可将仿真速度限制在500%内，帮助学生检查程序与执行动作； 

（6）工件尺寸测量功能: 长度、宽度、高度、直线、角度、圆弧；

（7）快速恢复出厂值功能；

（8）CNC程序汇入导出功能；

（9）行程： X 轴650mm、Y 轴650mm 、Z 轴550mm；

（10）快速移动: X/Y/Z 轴18m/min、A/C 轴24rpm；

（11）切削进给最高速度: X/Y/Z 轴6m/min、A/C 轴24rpm；

（12）工作台: 摇篮式旋转台(A轴+C轴)

（13）依真实机床操作控制面盘，动态互动操作仿真整部 CNC 机器；

（14）工件设定：

 ①长方体工件最大尺寸: 长×宽×高＝230×200×200mm；

 ②圆柱工件尺寸: 直径×长度×伸长量＝120×250×200mm；

    ③工件位置：居中可调；

（15）铣削刀具设定：面铣刀、端铣刀、圆鼻刀、球型刀、倒角刀、寻边器、定位钻、丝攻、钻头、 铣牙刀、粗镗刀、精镗刀、快速钻；

（16）刀库装设: 刀具装设、修改、删除；

（17）标准视角: 上视(XY)、前视(ZX)、侧视(YZ) 、立体(ISO)；

（18）常用缩放视角: 材料范围、床台范围、机械范围；

（19）自由操作视角: 平移、旋转、缩放；

（20）校刀操作功能: Z轴设定, 光电式长度校刀器、X/Y轴设定, 光电式寻边器功能；

2.立式五轴五联动铣削加工中心（B/C轴）

（1）3D实体建构，立式五轴五联动铣削加工中心（X、Y、Z、B、C轴）；

（2）包含机器床座、钣金外壳、自动门、主轴头部、虎钳、Z轴校刀器、刀具、自动换刀机构ATC、机壳显示/隐藏功能；

（3）仿真设计包含切削液喷溅、切削到工件时飞出切屑、声音(刀具移动音、切削音效、主轴转动音、报警音)；

（4）碰撞侦测功能: 主轴或刀具与材料、虎钳、转盘、碰撞侦测；

（5）仿真速度调整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX；可将仿真速度限制在500%内，帮助学生检查程序与执行动作； 

（6）工件尺寸测量功能: 长度、宽度、高度、直线、角度、圆弧；

（7）快速恢复出厂值功能；

（8）CNC 程序汇入导出功能；

（9）行程： X 轴670mm、Y 轴550mm 、Z 轴550mm；

（10）快速移动: X/Y/Z 轴18m/min、B/C 轴24rpm；

（11）切削进给最高速度: X/Y/Z 轴6m/min、B/C 轴24rpm；

（12）工作台: 摇篮式旋转台(B轴+C轴)

（13）依真实机床操作控制面盘，动态互动操作仿真整部 CNC 机器；

（14）工件设定：

 ①长方体工件最大尺寸: 长×宽×高＝230×200×200mm；

 ②圆柱工件尺寸: 直径×长度×伸长量＝120×250×200mm；

    ③工件位置：居中可调；

（15）铣削刀具设定：面铣刀、端铣刀、圆鼻刀、球型刀、倒角刀、寻边器、定位钻、螺丝攻、钻头、 铣牙刀、粗镗刀、精镗刀、快速钻；

（16）刀库装设: 刀具装设、修改、删除；

（17）标准视角: 上视(XY)、前视(ZX)、侧视(YZ) 、立体(ISO)；

（18）常用缩放视角: 材料范围、床台范围、机械范围；

（19）自由操作视角: 平移、旋转、缩放；

（20）校刀操作功能: Z轴设定, 光电式长度校刀器、X/Y轴设定, 光电式寻边器功能；

3.立式三轴铣削加工中心

（1）3D实体建构，立式铣削加工中心（X、Y、Z轴）；

（2）包含机器床座、钣金外壳、自动门、主轴头部、虎钳、Z轴校刀器、刀具、自动换刀机构ATC、机壳显示/隐藏功能；

（3）仿真设计包含切削液喷溅、切削到工件时飞出切屑、声音(刀具移动音、切削音效、主轴转动音、报警音)；

（4）碰撞侦测功能: 主轴或刀具与材料、虎钳、转盘、碰撞侦测；

（5）仿真速度调整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX；

可将仿真速度限制在500%内，帮助学生检查程序与执行动作； 

（6）工件尺寸测量功能: 长度、宽度、高度、直线、角度、圆弧；

（7）快速恢复出厂值功能；

（8）CNC 程序汇入导出功能；

（9）行程： X 轴830mm、Y 轴510mm、Z 轴590mm；

（10）快速移动: X轴18m/min、Y轴18m/min、Z轴18m/min；

（11）切削进给最高速度: X轴6m/min、Y轴6m/min、Z轴6m/min；

（12）依真实机床操作控制面盘，动态互动操作仿真整部 CNC 机器；

（13）工件设定： ①长方体工件最大尺寸: 长×宽×高＝500×310×300mm；

                 ②工件位置：居中可调；

（14）铣削刀具设定：面铣刀、端铣刀、圆鼻刀、球型刀、倒角刀、寻边器、定位钻、螺丝攻、钻头、 铣牙刀、粗镗刀、精镗刀、快速钻；

（15）刀库装设: 刀具装设、修改、删除；

（16）标准视角: 上视(XY)、前视(ZX)、侧视(YZ) 、立体(ISO)；

（17）常用缩放视角: 材料范围、床台范围、机械范围；

（18）自由操作视角: 平移、旋转、缩放；

（19）校刀操作功能: Z轴设定, 光电式长度校刀器、X/Y轴设定, 光电式寻边器功能；

4.程序指令（加工中心）

4.1.G代码机能（X、Y、Z、A/B、C轴）（五轴五联动支持刀尖跟随功能）；

(1) 运动指令: G00、G01、G02、G03；

(2) 暂停时间指令: G04；

(3) 平面选择指令: G17、G18、G19；

(4) 刀具半径补偿指令: G40、G41、G42、G43；

(5) 工件尺寸，英制/公制: G70、G71；

(6) 工件尺寸，绝对/增量尺寸指令: G90、G91；

(7) 逼近参考点: G74、逼近固定点: G75；

(8) 进给速率指令: G94、G95、G96、G97；

(9) 工件坐标系: SUPA、G53 G54、G55、G56、G57；

(10)支持钻孔攻牙循环: CYCLE81-CYCLE89；

(11)支持G01 自动倒 C 角(CHF)、自动倒R角(RND)；

(12)支持SWIVEL CYCLE800；

(13)支持G01 A角度(ANG)指令功能；

(14)支持G291 ISO 指令格式；

(15)支持TRAORI(RTCP)刀尖中心跟随功能；

(16)支持指令HOLE1、HOLE2、CYCLE801、CYCLE802；

(17)支持槽指令SLOT1、SLOT1、POCKET3、POCKET4、LONGHOLE；

(18)支持MACRO 宏程序机能：

程序变量：局部变量；

演算指令： 加+、减-、乘×、除/、SIN、COS、TAN、SQRT 平方值、ABS 绝对值；

条件判断：EQ等于、NE 不等于、GT 大于、LT 小于、GE 大于等于、 LE 小于等于；

    分歧控制：无条件分歧GOTO n；条件分歧IF [条件式] GOTO n；重复执行WHILE [条件式]；

4.2.M代码辅助机能：

(M00)程序停止、(M01)选择性停止、   (M02)程序结束、(M03)主轴正转、  (M04)主轴反转、

(M05)主轴停止、(M06) 加工中心换刀、(M08)冷却液开、(M09)冷却液关闭、(M98)调用子程序、(M99)子程序结束、 (M30)程序结束并返回程序开头；

四、设备主要配置（以下为每台2工位配置）