“花小钱办大事”
-西门子Sinumerik 808D总线版 或 808D ADVANCED最终用户深度测试
测试人：曹彦生，全国技术能手，曾获全国数控技能大赛数控铣亚军，现为数控技能大赛专家。
西门子数控系统近几年已经形成了以 Sinumerik 808D、828D和840D为代表的全系列产品，可以满足机床用户和最终用户的绝大部分需求。然而，西门子人并不满足这些成绩，近期，西门子又推出了Sinumerik 808D 总线版数控系统（见图1），对于用户来说，“花小钱办大事”，这是笔者对这款系统的评价。新系统是一款面向大众的产品，和同类产品相比，操作便捷，编程智能，功能丰富强大，有所超乎预料，有些功能甚至可媲美同行业的高档系统。
“花小钱办大事”
-西门子Sinumerik 808D总线版 或 808D ADVANCED最终用户深度测试
测试人：曹彦生，全国技术能手，曾获全国数控技能大赛数控铣亚军，现为数控技能大赛专家。
西门子数控系统近几年已经形成了以 Sinumerik 808D、828D和840D为代表的全系列产品，可以满足机床用户和最终用户的绝大部分需求。然而，西门子人并不满足这些成绩，近期，西门子又推出了Sinumerik 808D 总线版数控系统（见图1），对于用户来说，“花小钱办大事”，这是笔者对这款系统的评价。新系统是一款面向大众的产品，和同类产品相比，操作便捷，编程智能，功能丰富强大，有所超乎预料，有些功能甚至可媲美同行业的高档系统。
图 1
Sinumerik 808D ADVANCED（总线版）（以下简称新系统）作为一款面向大众用户的数控系统，使用了Sinamics V70 驱动器及Simotics S-1FL6 伺服电动机，采用了Drive Bus 总线技术，为简易型机床提供了全新的数控系统解决方案，让更多的用户能够体验西门子系统的方便性。
一、静态测试
（1）控制面板典雅简洁，且接口丰富。新系统继承了Siemens控制面板的风格，如图2所示，采用带有保护膜的机械式按键，用户体验还是跟西门子828D按起来的感觉相差不大。配置7.5in LCD 彩色显示器，很适合这个档次的产品。特别强调的是，新系统的机床控制面板增加了实时显示刀号的LED灯，当前使用的刀具号一目了然，加工的安全性大大提高。新系统面板有USB接口，方便用户进行程序传输，也可直接读取U盘里的程序，节省程序传输的时间。背板有以太网接口（见图3），可通过网络进行程序的传输和报警时界面抓拍相片的传输，方便用户远程管理机床，处理问题。有高防护等级的集成及分散式I/O接口和Drive Bus接口。
图 2
图3
（2）伺服驱动和电机接口安全可靠。如图4所示，驱动器上的安全接口，电机抱闸接口，紧凑的编码器插头和快速调试插口安全可靠，方便耐用；电动机易于安装，结实耐用，性能优异。
二、功能测评
（1）零点设定功能。此系统配有高档系统才有的手动零点测量功能，采用交互的界面，支持单边设定、四方分中、三点确定圆心等多种零点设定，为操作人员带了极大的便利。有个交互式的零点设定，节省了使用计算器的时间，比同类系统要方便很多。见图4、图5。
图4 零点设定 图5 计算器功能
（2）T、S、M功能。增加了T、S、M快速激活功能，用户在手工模式下很方便地实现刀具、主轴、辅助指令的激活，替代了以往通过多种模式的切换才能完成的功能。通过亲身体验，个人认为这个小功能的确为操作人员带来很大的便利。见图6。
图6 T、S、M快速激活功能
（3）刀具补偿功能。支持刀具半径补偿和长度补偿通过手动和自动两种模式测量，易懂的人机交互界面，让用户减少了刀具补偿值的换算。对于使用刀具长度补偿的用户，这个功能要比其他系统方便很多，避免了很多不必要的换算。见图7。
图 7 刀具补偿设定
（4）刀具创建功能。继承了西门子数控系统一贯的刀具定义风格，支持钻头、丝锥、铣刀等刀具的定义，每把刀具最多可支持9个不同的刀位点。特别是车刀的创建，还增加了刀位的示意图，对于经常把车刀刀位点搞混的用户不用再去费心记了，刀尖点的定义变得一目了然。见图8、图9。
图 8铣刀创建
图 9 车刀创建
（5）通信功能。为用户提供了1.25M的空间存放加工程序，能满足大多数用户的需求。除此之外，在面板上还增加了一个USB接口（见图10），可扩展加工程序的存储。当然还支持以太网接口和RS232接口，满足不同的用户的需求。对于大于1.25M的程序，用户可以直接从U盘调用加工，这对于低档的数控系统加工模具很方便，可以替代DNC功能，就是不支持程序在U盘中修改。
图10 U盘调用程序加工
（6）程序模拟与实时模拟。提供强大的程序模拟功能，可以充分显示毛坯切削的过程。程序模拟功能还支持模拟界面与加工界面的随时切换，方便用户对加工程序实时监控，让首件调试变得便利。见图11。
图 11 程序模拟功能
（7）特有的编程循环。新系统提供了多种孔加工策略、车加工策略、型腔铣循环、螺纹铣循环；支持极坐标编程和增量编程；支持任意轮廓的粗精车削路径的计算；提供了多种循环语句，满足用户的编程需求，如图12所示。作为Siemens推出的一款经济型系统，丝毫没有消减在高端系统为用户提供的功能，这也许就是德国企业的精明之处吧。
图12 Siemens编程循环
（8）精优曲面加工功能。大多用户在加工曲面过程中经常碰到速度上不去，或曲面质量不满足要求，面对这种问题很头痛。新系统的精优曲面功能集成的先进路径规划策略，能够有效提高工件的表面加工效果，而优化的程序压缩器功能能够将众多的小线段程序拟合成样条曲线，提高程序处理速度，并同时提高工件表面粗糙度。精优曲面功能的激活与设置可以简单地在高速设定循环Cycle 832 中完成，用户只需在循环界面中，输入相应的工序和质量要求，系统便可优化加工速度和精度，保证零件的加工效率和质量。如图13所示。对于一些加工模具的小企业来说，这无疑是最大的好消息，无需花更多的资金，便可实现较高水平的模具加工，对用户来说也特别容易掌握。
图 13 Cycle 832设置
另外，新系统在面板上还增加了程序测试和选择停止按键，支持屏幕内容的拍照，支持程序的复制，粘贴，搜索等功能。作为一款经济型数控系统，功能如此强大，多少令人有点意外。当屏幕抓拍时，会适时显示一个相机。利用这一功能可方便地将屏幕报警信息传输到制造商，以便快速处理问题。
（9）编程体验。新系统支持多种编程模式，支持轮廓编程，提供多种工艺循环（钻，铣，车） 人机界面，用户只需依据图样在对话式的界面中输入曲线轮廓，便可自动生成加工程序。支持ISO 式编程语言：支持常用的 ISO 式编程语言，即使没用过西门子数控系统的人员，也可按 ISO 数控系统进行程序编制。对于海量程序，新系统还支持U盘的在线加工和DNC加工；在程序编辑中还提供了常用函数的快捷输入；支持加工过程中断后的继接。
（10）培训软件。Simunerik 808D 总线版 on PC 是一款集学习、培训和离线编程功能于一体的免费电脑软件。它具有与真实数控系统相同的功能与操作界面，并能够在其上进行和实际机床相同的操作与编程。通过虚拟机床控制面板，用户更容易掌握操作和编程。
三、深度动态测试
以上介绍了那么多功能，使用效果到底怎么样，还是通过典型零件的加工来说明吧。为了更好的体验新系统的优缺点，我们各通过数控车和数控铣分别加工一个零件。
1.808D 总线版T数控车系统
工件如图14所示，加工要素分别为端面、外圆、槽、螺纹和球面。采用手工编程，零件比较简单，主要测试数控系统编程的易用性，操作的方便性以及扩展功能（不带Y轴）。机床类型：浙江丽伟 （leadwell） 型号：T-6M
图 14
所用刀具为： T3 切槽刀，刀宽4mm，T9 螺纹刀，T10 半精车刀。车床系统面板如图17所示。
程序如下：
车削左端
G0X100Z200 ;快速定位到X100Z200 的位置
T10D1 ;换10号半精加工刀
M8 ;打开切削液
M3S1000 ;转主轴1000r/min
G0X50Z05 ;靠近工件
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 0.80000, 0.10000, 0.10000, ,0.12000, 0.12000, ,1, , ,) ;粗车循环
G0X100Z100 ;快速定位至X100Z100
M5 ;主轴停止
M3S1500 ;主轴转1500r/min
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 1.00000, , , , , ,0.04500, 5, , ,) ; 精车循环
G0X100Z150 ;快速定位至X100Z150
T3D1 ;换三号切槽刀
M3S1000 ;转主轴1000r/min
G1F0.05 ;设定进给速率为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) ;切槽循环
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z200
M5 ; 主轴停止
T9D1 ;换9号螺纹刀
M3S300 ;转动主轴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) ;切螺纹循环
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z100
M30 ;程序结束
;*************CONTOUR************ ;下面全是轮廓
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 ************
车削右端
G0X100Z200 ;快速定位到X100Z200 的位置
T10D1 ;换10号半精加工刀
M8 ;打开切削液
M3S1000 ;转主轴1000r/min
G0X50Z05 ;靠近工件
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 0.80000, 0.10000, 0.10000, ,0.12000, 0.12000, ,1, , ,) ;粗车循环
G0X100Z100 ;快速定位至X100Z100
M5 ;主轴停止
M3S1500 ;主轴转1500rpm
CYCLE95( "TT1:TT1_E", 1.00000, , , , , ,0.04500, 5, , ,) ; 精车循环
G0X100Z150 ;快速定位至X100Z150
T3D1 ;换三号切槽刀
M3S1000 ;转主轴1000rpm
G1F0.05 ;设定进给速率为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) ;切槽循环
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z200
M5 ; 主轴停止
T9D1 ;换9号螺纹刀
M3S300 ;转动主轴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) ;切螺纹循环
G0X100Z200 ;快速定位至X100Z100
M30 ;程序结束
零件加工实物如图15所示。
图 15
作为一款经济型的数控车系统，Siemens还是毫不吝啬地保留了大部分加工循环，如轮廓粗加工循环、轮廓精加工循环、槽加工循环、螺纹加工循环，习惯用蓝图编程的还可以使用轮廓功能完成零件的程序编制。相比而言，808D 总线版T继承了Siemens家庭的大部分功能，支持任意形状的零件的车削编程，还支持不带Y轴的端面转换与柱面转换车削中心编程，可媲美其他系统的高端产品。
2.808D总线版M数控铣系统
工件三维图形如图16所示，主要目的是测试数控系统编程的易用性，操作的方便性以及动态性能(总线版Surface精优曲面功能），标准面板如图17所示。
图 17
测试机床：北京机电院BV75数控铣床，最高转速8000r/min。刀具清单如附表所示。编程方法：自动编程。
刀具清单表
|
序号
|
刀具类型
|
刀具尺寸/mm
|
数量
|
|
1
|
硬质合金立铣刀
|
φ20
|
1支
|
|
2
|
硬质合金立铣刀
|
φ10
|
1支
|
|
3
|
硬质合金球刀
|
R5
|
1支
|
|
4
|
硬质合金球刀
|
R3
|
1支
|
|
5
|
硬质合金球刀
|
R1
|
1支
|
|
6
|
硬质合金球刀
|
R0.5
|
1支
|
|
7
|
面铣刀
|
φ50～φ63
|
1支
|
需要强调的是，新系统专门提供了用于模具加工的功能，一般用户很容易忽略这个问题，导致加工质量和加工效率不能满足要求。在加工曲面时，需要在程序前加CYCLE832( 0.03000, 1, 1)模具加工指令，如图21所示。通过此项功能，机床加工速度明显提升，机床“抖动”现象也消除了。
图 18
零件加工实物如图19所示。
图19
四、优势技术
（1）新系统采用总线技术。CNC与伺服驱动之间的 Drive Bus 高速总线通信保证了高精度、高可靠性的闭环控制，从而达到了更优的加工效果。
（2）无电池，绿色环保。整个数控系统无电池免维护。NV RAM存储技术无需电池保存数据，机械式绝对值编码器无需电池即可记录位置。
（2）无电池，绿色环保。整个数控系统无电池免维护。NV RAM存储技术无需电池保存数据，机械式绝对值编码器无需电池即可记录位置。
（3）STO安全集成功能。现场体验机床的安全保护措施，达到欧洲安全标准。
（4）IP65 防护等级。水滴滴在电机上，电机仍然正常工作。
五、结语
对于用户来说，“花小钱办大事”，这是笔者对这款系统的评价。新系统是一款面向大众的产品，和同类产品相比，操作便捷，编程智能，功能丰富强大，能满足不同客户需求。维修、调试、学习在同类产品中有很大的优势，甚至可媲美其他高档系统。
