測試人：曹彥生，全國技術(shù)能手，曾獲全國數(shù)控技能大賽數(shù)控銑亞軍，現(xiàn)為數(shù)控技能大賽專家。

   西門子數(shù)控系統(tǒng)近幾年已經(jīng)形成了以 Sinumerik 808D、828D和840D為代表的全系列產(chǎn)品，可以滿足機床用戶和最終用戶的絕大部分需求。然而，西門子人并不滿足這些成績，近期，西門子又推出了Sinumerik 808D 總線版數(shù)控系統(tǒng)（見圖1），對于用戶來說，“花小錢辦大事”，這是筆者對這款系統(tǒng)的評價。新系統(tǒng)是一款面向大眾的產(chǎn)品，和同類產(chǎn)品相比，操作便捷，編程智能，功能豐富強大，有所超乎預(yù)料，有些功能甚至可媲美同行業(yè)的高檔系統(tǒng)。
 
          
                                  圖 1

  Sinumerik 808D ADVANCED（總線版）（以下簡稱新系統(tǒng)）作為一款面向大眾用戶的數(shù)控系統(tǒng)，使用了Sinamics V70 驅(qū)動器及Simotics S-1FL6 伺服電動機，采用了Drive Bus 總線技術(shù)，為簡易型機床提供了全新的數(shù)控系統(tǒng)解決方案，讓更多的用戶能夠體驗西門子系統(tǒng)的方便性。

  一、靜態(tài)測試

  （1）控制面板典雅簡潔，且接口豐富。新系統(tǒng)繼承了Siemens 控制面板的風(fēng)格，如圖2所示，采用帶有保護(hù)膜的機械式按鍵，用戶體驗還是跟西門子828D按起來的感覺相差不大。配置7.5in LCD 彩色顯示器，很適合這個檔次的產(chǎn)品。特別強調(diào)的是，新系統(tǒng)的機床控制面板增加了實時顯示刀號的LED燈，當(dāng)前使用的刀具號一目了然，加工的安全性大大提高。新系統(tǒng)面板有USB接口，方便用戶進(jìn)行程序傳輸，也可直接讀取U盤里的程序，節(jié)省程序傳輸?shù)臅r間。背板有以太網(wǎng)接口（見圖3），可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行程序的傳輸和報警時界面抓拍相片的傳輸，方便用戶遠(yuǎn)程管理機床，處理問題。有高防護(hù)等級的集成及分散式I/O接口和Drive Bus接口。
 
                 
                 
                                   圖 2
                  
                                圖3

  （2）伺服驅(qū)動和電機接口安全可靠。如圖4所示，驅(qū)動器上的安全接口，電機抱閘接口，緊湊的編碼器插頭和快速調(diào)試插口安全可靠，方便耐用；電動機易于安裝，結(jié)實耐用，性能優(yōu)異。

  二、功能測評

  （1）零點設(shè)定功能。此系統(tǒng)配有高檔系統(tǒng)才有的手動零點測量功能，采用交互的界面，支持單邊設(shè)定、四方分中、三點確定圓心等多種零點設(shè)定，為操作人員帶了極大的便利。有個交互式的零點設(shè)定，節(jié)省了使用計算器的時間，比同類系統(tǒng)要方便很多。見圖4、圖5。
 
             
                                 圖4 零點設(shè)定               圖5 計算器功能

  （2）T、S、M功能。增加了T、S、M快速激活功能，用戶在手工模式下很方便地實現(xiàn)刀具、主軸、輔助指令的激活，替代了以往通過多種模式的切換才能完成的功能。通過親身體驗，個人認(rèn)為這個小功能的確為操作人員帶來很大的便利。見圖6。

  圖6 T、S、M快速激活功能

  （3）刀具補償功能。支持刀具半徑補償和長度補償通過手動和自動兩種模式測量，易懂的人機交互界面，讓用戶減少了刀具補償值的換算。對于使用刀具長度補償?shù)挠脩簦@個功能要比其他系統(tǒng)方便很多，避免了很多不必要的換算。見圖7。
 
    
                            圖 7 刀具補償設(shè)定

  （4）刀具創(chuàng)建功能。繼承了西門子數(shù)控系統(tǒng)一貫的刀具定義風(fēng)格，支持鉆頭、絲錐、銑刀等刀具的定義，每把刀具最多可支持9個不同的刀位點。特別是車刀的創(chuàng)建，還增加了刀位的示意圖，對于經(jīng)常把車刀刀位點搞混的用戶不用再去費心記了，刀尖點的定義變得一目了然。見圖8、圖9。
 
               
                            圖 8銑刀創(chuàng)建
 
                
                               圖 9 車刀創(chuàng)建

  （5）通信功能。為用戶提供了1.25M的空間存放加工程序，能滿足大多數(shù)用戶的需求。除此之外，在面板上還增加了一個USB接口（見圖10），可擴(kuò)展加工程序的存儲。當(dāng)然還支持以太網(wǎng)接口和RS232接口，滿足不同的用戶的需求。對于大于1.25M的程序，用戶可以直接從U盤調(diào)用加工，這對于低檔的數(shù)控系統(tǒng)加工模具很方便，可以替代DNC功能，就是不支持程序在U盤中修改。
 
                
                            圖10 U盤調(diào)用程序加工

  （6）程序模擬與實時模擬。提供強大的程序模擬功能，可以充分顯示毛坯切削的過程。程序模擬功能還支持模擬界面與加工界面的隨時切換，方便用戶對加工程序?qū)崟r監(jiān)控，讓首件調(diào)試變得便利。見圖11。
 
                  
                           圖 11 程序模擬功能

  （7）特有的編程循環(huán)。新系統(tǒng)提供了多種孔加工策略、車加工策略、型腔銑循環(huán)、螺紋銑循環(huán)；支持極坐標(biāo)編程和增量編程；支持任意輪廓的粗精車削路徑的計算；提供了多種循環(huán)語句，滿足用戶的編程需求，如圖12所示。作為Siemens推出的一款經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，絲毫沒有消減在高端系統(tǒng)為用戶提供的功能，這也許就是德國企業(yè)的精明之處吧。
 
                 
                            圖12 Siemens編程循環(huán)

  （8）精優(yōu)曲面加工功能。大多用戶在加工曲面過程中經(jīng)常碰到速度上不去，或曲面質(zhì)量不滿足要求，面對這種問題很頭痛。新系統(tǒng)的精優(yōu)曲面功能集成的先進(jìn)路徑規(guī)劃策略，能夠有效提高工件的表面加工效果，而優(yōu)化的程序壓縮器功能能夠?qū)⒈姸嗟男【€段程序擬合成樣條曲線，提高程序處理速度，并同時提高工件表面粗糙度。精優(yōu)曲面功能的激活與設(shè)置可以簡單地在高速設(shè)定循環(huán)Cycle 832 中完成，用戶只需在循環(huán)界面中，輸入相應(yīng)的工序和質(zhì)量要求，系統(tǒng)便可優(yōu)化加工速度和精度，保證零件的加工效率和質(zhì)量。如圖13所示。對于一些加工模具的小企業(yè)來說，這無疑是最大的好消息，無需花更多的資金，便可實現(xiàn)較高水平的模具加工，對用戶來說也特別容易掌握。
 
              
                         圖 13 Cycle 832設(shè)置

  另外，新系統(tǒng)在面板上還增加了程序測試和選擇停止按鍵，支持屏幕內(nèi)容的拍照，支持程序的復(fù)制，粘貼，搜索等功能。作為一款經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，功能如此強大，多少令人有點意外。當(dāng)屏幕抓拍時，會適時顯示一個相機。利用這一功能可方便地將屏幕報警信息傳輸?shù)街圃焐蹋员憧焖偬幚韱栴}。

  （9）編程體驗。新系統(tǒng)支持多種編程模式，支持輪廓編程，提供多種工藝循環(huán)（鉆，銑，車） 人機界面，用戶只需依據(jù)圖樣在對話式的界面中輸入曲線輪廓，便可自動生成加工程序。支持ISO 式編程語言：支持常用的 ISO 式編程語言，即使沒用過西門子數(shù)控系統(tǒng)的人員，也可按 ISO 數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行程序編制。對于海量程序，新系統(tǒng)還支持U盤的在線加工和DNC加工；在程序編輯中還提供了常用函數(shù)的快捷輸入；支持加工過程中斷后的繼接。 

  （10）培訓(xùn)軟件。Simunerik 808D 總線版 on PC 是一款集學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和離線編程功能于一體的免費電腦軟件。它具有與真實數(shù)控系統(tǒng)相同的功能與操作界面，并能夠在其上進(jìn)行和實際機床相同的操作與編程。通過虛擬機床控制面板，用戶更容易掌握操作和編程。

  三、深度動態(tài)測試

  以上介紹了那么多功能，使用效果到底怎么樣，還是通過典型零件的加工來說明吧。為了更好的體驗新系統(tǒng)的優(yōu)缺點，我們各通過數(shù)控車和數(shù)控銑分別加工一個零件。

  1.808D 總線版T數(shù)控車系統(tǒng)

  工件如圖14所示，加工要素分別為端面、外圓、槽、螺紋和球面。采用手工編程，零件比較簡單，主要測試數(shù)控系統(tǒng)編程的易用性，操作的方便性以及擴(kuò)展功能（不帶Y軸）。機床類型：浙江麗偉 （leadwell） 型號：T-6M
 
              
                             圖 14

  所用刀具為： T3 切槽刀，刀寬4mm，T9 螺紋刀，T10 半精車刀。車床系統(tǒng)面板如圖17所示。

  程序如下：

車削左端

G0X100Z200 ;快速定位到X100Z200 的位置
T10D1 ;換10號半精加工刀
M8 ;打開切削液
M3S1000 ;轉(zhuǎn)主軸1000r/min
G0X50Z05 ;靠近工件
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 0.80000, 0.10000, 0.10000, ,0.12000, 0.12000, ,1, , ,) ;粗車循環(huán)
G0X100Z100 ;快速定位至X100Z100
M5 ;主軸停止
M3S1500 ;主軸轉(zhuǎn)1500r/min
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 1.00000, , , , , ,0.04500, 5, , ,) ; 精車循環(huán)
G0X100Z150 ;快速定位至X100Z150
T3D1 ;換三號切槽刀
M3S1000 ;轉(zhuǎn)主軸1000r/min
G1F0.05 ;設(shè)定進(jìn)給速率為F0.05r/min
CYCLE93( 36.00000, -16.00000, 4.50000, 2.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.10000, 0.10000, 2.00000, ,5, 0.00000) ;切槽循環(huán)
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z200
M5 ; 主軸停止
T9D1 ;換9號螺紋刀
M3S300 ;轉(zhuǎn)動主軸300rpm
G0X50Z-20 ;靠近工件
CYCLE99( -25.00000, 42.00000, -55.00000, 42.00000, 2.00000, 1.00000, 1.30000, 0.20000, 0.00000, 0.00000, 10, 1, 2.50000, 300101, 1, 0.00000, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, , , ,0) ;切螺紋循環(huán)
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z100
M30 ;程序結(jié)束
;*************CONTOUR************ ;下面全是輪廓
TT1:
;#7__DlgK contour definition begin - Don't change!;*GP*;*RO*;*HD*
G18 G90 DIAMON;*GP*
G1 Z0 X-.5 ;*GP*
X36 CHR=.2 ;*GP*
Z-25 ;*GP*
X42 CHR=2 ;*GP*
Z-55 ;*GP*
Z-57 X38 ;*GP*
Z-65 ;*GP*
X46 ;*GP*

TT1_E:;************* CONTOUR ENDS ************

車削右端
G0X100Z200 ;快速定位到X100Z200 的位置
T10D1 ;換10號半精加工刀
M8 ;打開切削液
M3S1000 ;轉(zhuǎn)主軸1000r/min
G0X50Z05 ;靠近工件
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 0.80000, 0.10000, 0.10000, ,0.12000, 0.12000, ,1, , ,) ;粗車循環(huán)
G0X100Z100 ;快速定位至X100Z100
M5 ;主軸停止
M3S1500 ;主軸轉(zhuǎn)1500rpm
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 1.00000, , , , , ,0.04500, 5, , ,) ; 精車循環(huán)
G0X100Z150 ;快速定位至X100Z150
T3D1 ;換三號切槽刀
M3S1000 ;轉(zhuǎn)主軸1000rpm
G1F0.05 ;設(shè)定進(jìn)給速率為F0.05r/min
CYCLE93( 36.00000, -16.00000, 4.50000, 2.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.00000, 0.10000, 0.10000, 2.00000, ,5, 0.00000) ;切槽循環(huán)
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z200
M5 ; 主軸停止
T9D1 ;換9號螺紋刀
M3S300 ;轉(zhuǎn)動主軸300rpm
G0X50Z-20 ;靠近工件
CYCLE99( -25.00000, 42.00000, -55.00000, 42.00000, 2.00000, 1.00000, 1.30000, 0.20000, 0.00000, 0.00000, 10, 1, 2.50000, 300101, 1, 0.00000, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, , , ,0) ;切螺紋循環(huán)
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z100
M30 ;程序結(jié)束

  零件加工實物如圖15所示。
 
               
                                       圖 15

  作為一款經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控車系統(tǒng)，Siemens還是毫不吝嗇地保留了大部分加工循環(huán)，如輪廓粗加工循環(huán)、輪廓精加工循環(huán)、槽加工循環(huán)、螺紋加工循環(huán)，習(xí)慣用藍(lán)圖編程的還可以使用輪廓功能完成零件的程序編制。相比而言，808D 總線版T繼承了Siemens家庭的大部分功能，支持任意形狀的零件的車削編程，還支持不帶Y軸的端面轉(zhuǎn)換與柱面轉(zhuǎn)換車削中心編程，可媲美其他系統(tǒng)的高端產(chǎn)品。

  2.808D總線版M數(shù)控銑系統(tǒng)

  工件三維圖形如圖16所示，主要目的是測試數(shù)控系統(tǒng)編程的易用性，操作的方便性以及動態(tài)性能(總線版Surface精優(yōu)曲面功能），標(biāo)準(zhǔn)面板如圖17所示。
 
            
                                 圖 17

  測試機床：北京機電院BV75數(shù)控銑床，最高轉(zhuǎn)速8000r/min。刀具清單如附表所示。編程方法：自動編程。

  刀具清單表
   
                 

  需要強調(diào)的是，新系統(tǒng)專門提供了用于模具加工的功能，一般用戶很容易忽略這個問題，導(dǎo)致加工質(zhì)量和加工效率不能滿足要求。在加工曲面時，需要在程序前加CYCLE832( 0.03000, 1, 1)模具加工指令，如圖21所示。通過此項功能，機床加工速度明顯提升，機床“抖動”現(xiàn)象也消除了。
 
          
                               圖 18

  零件加工實物如圖19所示。
 
                  
                            圖19

  四、優(yōu)勢技術(shù)

  （1）新系統(tǒng)采用總線技術(shù)。CNC與伺服驅(qū)動之間的 Drive Bus 高速總線通信保證了高精度、高可靠性的閉環(huán)控制，從而達(dá)到了更優(yōu)的加工效果。

  （2）無電池，綠色環(huán)保。整個數(shù)控系統(tǒng)無電池免維護(hù)。NV RAM存儲技術(shù)無需電池保存數(shù)據(jù)，機械式絕對值編碼器無需電池即可記錄位置。  

  （3）STO安全集成功能。現(xiàn)場體驗機床的安全保護(hù)措施，達(dá)到歐洲安全標(biāo)準(zhǔn)。

  （4）IP65 防護(hù)等級。水滴滴在電機上，電機仍然正常工作。

  五、結(jié)語

  對于用戶來說，“花小錢辦大事”，這是筆者對這款系統(tǒng)的評價。新系統(tǒng)是一款面向大眾的產(chǎn)品，和同類產(chǎn)品相比，操作便捷，編程智能，功能豐富強大，能滿足不同客戶需求。維修、調(diào)試、學(xué)習(xí)在同類產(chǎn)品中有很大的優(yōu)勢，甚至可媲美其他高檔系統(tǒng)。