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使用 SINUMERIK 進行多重 （車銑及銑車）加工適合複雜且繁重的車銑及銑車應用

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目錄

SINUMERIK 840D sl 4

使用 SINUMERIK Operate 進行操作與程式設計 5

多重加工的創新循環 6

5 軸加工的創新循環 8

車銑及銑車的工件模擬 10

CNC 加工製程鏈 12

技術能力 14

技術資訊 - 概觀 15

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使用 SINUMERIK 的先進多重加工

與 SINUMERIK Operate 緊密整合

多重加工以 SINUMERIK Operate 為基礎，獲得所有技術

的緊密支援。不論是大量生產或加工現場操作，刀具管

理可在銑削及車削時支援各種刀具類型，NC 以 DIN/ISO

及 programGUIDE 內的加工科技循環進行編程設定，或

是在 ShopMill/ShopTurn 之中以圖形方式進行；工件可於

SINUMERIK Operate 進行模擬，適用於車銑及銑車。這代表

西門子提供具吸引力的完整加工套件，滿足高效及高生產力

CNC 加工的各種需求。

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SINUMERIK 840D sl – 頂級的最佳效能

SINUMERIK 840D sl 絕對有理由作為頂級 CNC 的標準。

其最高效的 CNC 性能，以及前所未有的彈性和開放性程

度，可作為任何 CNC 機台的基礎。

超強效能

SINUMERIK 840D sl 具備以驅動器為基礎的高效能 NCU（數

值控制單元），以及先進的多核心處理器技術，提供幾乎沒

有極限的效能潛能。這表示可在 NCU 連結控制最多 30 個

加工通道之中的 93 個軸。SINUMERIK 840D sl 具備最高的

加工精密度，以及最短的加工時間，提供優異效能，有利於

軸數較少的工具機。

繁重的車削及銑削應用…

高速銑削及車削是 SINUMERIK 840D sl 的兩大優勢。銑削應

用領域廣泛，從製造汽車業傳動元件的高生產力加工中心，

到航太業模具製造的高速 5 軸加工中心。車削領域則涵蓋

包含 B 軸的多通道 5 軸車削中心，乃至於高生產力的多主

軸應用。

… 是廣大技術領域的一部分

除了車削和銑削應用，SINUMERIK 840D sl 可因應幾乎無限

的技術類型，從研磨到雷射加工，乃至於齒輪及多重加工。

SINUMERIK 840D sl 甚至是新型工程及製造應用的首選，其

中包括航太業的積層及複合材質。

5

SINUMERIK Operate – 21 世紀最先進的操作概念

運用動畫元素的互動式輸入

運用動畫元素，SINUMERIK Operate 使輸入參數變得非常容易，使用連

續移動圖像的獨特顯示功能動畫元素，完全重塑圖形化程式設計及操作

的實際意義。

利用程式管理員加強概觀

簡易的資料處理，就和使用個人電腦一樣：SINUMERIK 以程式管理員實

現以上目標。DXF、BMP、PDF、JPG 及 HTML 等各種儲存媒體格式的內

容，均可透明顯示。CNC 程式只須複製與貼上，即可從資料伺服器傳輸

到 CNC 記憶體。而且現在更加簡單：您可在程式管理員選擇大型模具製

作工件，並透過公司網路、USB 隨身碟或 CF 卡直接執行。

支援 SINUMERIK Operate 的 SinuTrain

SinuTrain NC 程式設計站台相當於控制系統，可將 SINUMERIK Operate

（包括動畫機台操作面板）導入 PC 之中。這有助於在熟悉的工作

環境，便利地準備各項工作，NC 程式可在此直接產生，SinuTrain 直接

採用 SINUMERIK CNC 核心，可在傳輸至真實機台之前進行驗證。使用

者可受益於更高的機台可用性及可靠性。此外，SinuTrain 也適合用於訓

練機台操作員，瞭解如何操作及編程 SINUMERIK，以及展示和測試新的

SINUMERIK 功能。

www.siemens.com/sinutrain

SINUMERIK Operate 讓操作員在工具機享有最高程度的便利性，因此樹立高效工具機操作的標準。

www.siemens.com/sinumerik-operate

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車削循環

為了操作複雜的多重加工機台，車削循環在 programGUIDE

及 ShopMill/ShopTurn 之中延伸。圖形輪廓計算機支援使用

者輸入資料，並依據對話方塊輕鬆進行參數化。此功能特別

直覺化，車刀以符號形式顯示。

對於包含 ShopTurn 及 B 軸的車削循環功能，對齊的車刀可

在所有可用的車削循環之中，透過圖形及互動的方式編程設

定。B 軸的逼近角度及刀具主軸的定位角度，於循環的技術

區域直接指定。

SINUMERIK 循環可支援使用者，以更簡單迅速的方式編程

設定工件。此外對複雜的加工作業而言，使用創新循環可更

快速簡單的處理大量加工步驟。

CYCLE800 迴轉循環

使用 CYCLE800 迴轉循環，就可在迴轉平面編程設定機台操

作（迴轉工作台、迴轉頭）。使用車刀時，此項銑削領域功

能也可用於銑床，例如逼近車刀或對齊車刀。CYCLE800 提

供易於理解的版本，用於多重加工應用，在單一使用者介面

完美結合車削及銑削。若使用迴轉頭或迴轉工作台，可利用

手動及自動方式加工及設定傾斜平面。透明的圖形顯示，可

在參數化及 / 或程式設計時提供支援。

多重加工的創新循環

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銑削循環

包含 programGUIDE 及 B 軸的銑削循環，用於在迴轉平

面進行編程。在 CYCLE800 選擇「迴轉平面」功能後，將

產生新的加工平面，所有銑削功能都可在此產生（也使用

循環）。

包含 ShopTurn 及 B 軸的銑削循環，可讓工件在車床的迴轉

平面進行銑削。在平面或柱面進行的銑削，是以在循環選擇

平面的方式定義。

車床的所有銑削循環都與 ShopMill 之中的銑削循環相同。

多通道切削循環

輪廓可利用智慧型 CYCLE952 SINUMERIK 切削循環以多種

方式加工。強大功能簡化加工作業。自動剩餘材料偵測可

確保最佳的切削分佈。自動進給中斷可一致地斷除碎屑，

並以受控制的方式進行排屑。多通道車床目前也提供以

CYCLE952 進行 4 軸切削。此外，可選擇新增插補車削循

環，以縱向或橫向方式切削外部及內部輪廓的角。

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5 軸加工的創新循環

5 軸銑削用於以對齊刀具、凸紋切削或空間中任何位置的幾何

形狀進行銑削，其中需要三個線性軸 X、Y 和 Z 以及兩個旋轉

軸 A、B 或 C。

軸必須獲得同步控制。

SINUMERIK - 支援所有旋轉機構

SINUMERIK 具備強大功能，可大幅簡化多軸程式設計及

操作。例如中心點程式設計工具 TRAORI、方向平滑化

ORISON，以及刀具半徑補償 CUT3DC - CUT3DF。

TRAORI

SINUMERIK 840D sl 使用動態 5 軸轉換 TRAORI，將車床轉

換為高品質的銑削中心。一方面這樣只需要一次鉗緊操作，

就可進行廣用多面加工，另一方面 TRAORI 則確保工件表面

刀具具有動態，但同時也具有同質方向，有助於加工繁重的

模具製造工件（在車床也是一樣）。

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3D 刀具半徑補償 CUT3DC - CUT3DF

SINUMERIK 支援處理及加工複雜工件，例如使用刀具半徑

補償在 5 軸區域進行週邊銑削和平面銑削。

使用 ORISON 進行 5 軸銑削的方向平滑化

使用「刀具姿態特性平滑 ORISON」函數，可在多個單節平

滑化方向變化。這樣就可以實現平滑的方向及輪廓，讓軸平

滑且和諧地移動。

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完美模擬 - 實現真正的精密成果

SINUMERIK Operate 模擬對於程序的可靠性與安全性做出

最高保證，總是使用刀具的實際幾何圖形，所以模擬一定可

以顯示出所需加工操作的精確影像。不論是平面或柱面，迴

轉工件平面或甚至在多個通道加工。使用模具製作快速檢視

時，即使是非常大的工件程式，都能在幾秒內於螢幕顯示。

車銑模擬

在車銑機台，可同時模擬銑削、車削和工件測量。對於具有

傾斜表面（3+2 軸加工）或自由表面（3 至 5 軸加工）的工

件，也可以進行 3D 材料移除模擬。使用副主軸的加工操作

也可以模擬，並可在多個通道之間模擬。除了模擬以外，也

可即時顯示加工操作。

由於應用日漸複雜，且加工的工件更為昂貴，讓有意義且

提供豐富資訊的模擬功能更為重要：在加工前進行虛擬的

生產製程檢查可避免錯誤，並有助於在開始切削前計算加

工時間。達成最佳成果的重要因素：模擬可隨時開始及停

止，而凸紋切削及隱藏輪廓也可加以顯示。

車銑及銑車的工件模擬

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銑車模擬

銑車機台具有與車銑機台相同的模擬和即時顯示選項。此

外，對於具有多個旋轉軸，可作為車削主軸的銑床，鉗緊參

數可確保正確對齊未加工工件，並以模擬進行對齊。

快速模具製造檢視

對銑車機台而言，模具製造的快速檢視功能，可迅速模擬

具有自由表面的程式。支援 G0、G1、G2、G3、BSPLINE、

POLY 區塊，以及顯示 5 軸加工向量，適用於程式設計旋轉

軸及向量時。

12

完整製程鏈的可靠系統

加工複雜工件時，總是會在精密加工、完美表面及高度製程可靠性方面遭遇特殊挑

戰。西門子透過 SINUMERIK 在整個製程提供完整、創新及緊密的解決方案，從使用

CAD/CAM 系統進行工作準備，到控制專屬的模擬功能，乃至於 CNC 加工。

使用 SINUMERIK 實現高效製程

在 CNC 生產情境中，特別重視原始產品概念及加工工件之

間的製程。此項製程包含：

• 在 CAD/CAM 層級的電腦支援產品開發

• 使用最佳的後處理器產生 NC 程式

• 在個人電腦利用模擬功能檢查及最佳化製造製程

• 在工具機進行最佳化的高效工件加工

例如電腦支援的 NC 程式設計，是以西門子 PLM 的 NX CAM

為基礎。

這樣可提供進階程式設計功能，支援原本就相當強大的

SINUMERIK 功能。在 CAM 層級，SINUMERIK 提供的各項功

能、循環及選項，將針對特定加工步驟進行參數化。除了彈

性 NC 程式設計方法的產品組合，NX CAM 也可管理資料，

並建立資料耦合至加工現場。

Manage MyPrograms 及 Manage MyTools 是 SINUMERIK

Integrate 軟體套件模組，可在整個生產環境促進高效程式

及刀具管理。這樣可以提升生產效率：

• 操作員可將 NC 程式或刀具清單變更載入至伺服器

• 變更將於工作準備時進行比較及發佈

集中管理生產資料：

這樣可以節省時間，並提升操作員及工作規劃人員之間互動

的可靠性。

此項製程鏈甚至可以在更高層級的 IT 系統實作：這代表刀

具及其相關的元件、刀架及刀刃，可利用額外的可用性分

析，進行智慧管理和規劃。

13

更高的生產效率

• 從 CAD 系統工件設計到 CNC 生產的最佳化製程鏈，可提

升彈性及生產力

• 原始 CNC 核心可提供 NC 程式 100% 的離線驗證 / 評估

• 生產資源可透過 SINUMERIK Integrate 連線網路

• 生產製程可透過生產資料集中管理最佳化

VNCK 模擬提供最佳的最終成果

即使在機台實際生產前，也可以依據整合的 SINUMERIK 虛

擬 NC 核心模擬生產順序，最終實現最佳成果。西門子提供

的 Run MyVNCK 功能可設定虛擬機器：新工件可於個人電

腦的虛擬機器執行，同時真實機台則生產其他工件。

機台操作員可增加循環時間，不必等待可用機台以測試新

工件。這樣就可以最佳化生產規劃，以及機台使用率。在

VNCK 計算的加工時間，可以可靠地計算工件成本。

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SINUMERIK MDynamics – 出色銑削成果的代名詞

先進的操作、獨特的技術循環、最佳的加工現場程式設

計，以及高品質的 CNC 模擬，再加上頂級的運動控制，

全部集合在單一套件之中：這就是出色的 S INUMERIK

MDynamics 銑削套件。

先進表面加工 Advanced Surface 及 Top Surface 可達到最

高的機台效能

先進表面加工 Advanced Surface 及 Top Surface 可說是在

實體機台臨界值進行銑削的代名詞，提供最高的速率和精密

度，以及最佳的表面品質，並且不僅適用於模具製造。

最高等級的 5 軸加工

SINUMERIK CNC 針對現代銑床提供最佳的動態轉換，從週

邊表面轉換及圓柱工件的凹槽修正，到多面加工的靜態迴轉

平面，乃至於動態 5 軸轉換 (TRAORI)，適合各種繁重的刀

具製造、模具製造及航太應用。

高速設定

便利的高速設定循環，可簡化參數化的模具製造應用。只需

使用幾個參數，SINUMERIK 就能設定到粗加工、精加工或

半精加工等加工作業，以及需要的加工允差。

結合效果就是不一樣

先進表面加工 Advanced Surface 和 Top Surface、高速設定

及動態轉換，讓 SINUMERIK Operate 提供高效操作及程式

設計，並以全方位的技術組合及測量循環，創造一組獨一無

二的重要功能，因應繁重且精密的銑床需求。頂級銑削的代

名詞：SINUMERIK MDynamics。

www.siemens.com/sinumerik-mdynamics

加工時間：281 秒 加工時間：231 秒

速率

使用 TRAORI 進行 5 軸加工 表面品質

精密度 速率

先進 表面加工

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SINUMERIK 840D sl

CNC 操作

SINUMERIK Operate ●

動畫元素 ●

startGUIDE：圖形互動調試、 主機板內建教學課程

●

使用者介面位於 NCU/PPU (Linux)/ PCU50 (Windows®)

●

訓練與離線程式設計工具 ● (SinuTrain)

CNC 程式設計

SINUMERIK CNC 程式語言 包含高階語言元素

●

線上 ISO 用語解譯器 ●

programGUIDE ●

車削、鑽孔及銑削的技術循環 ●

製程測量循環（包含循環支援） ●

ShopMill/ShopTurn 加工步驟程式設計

●

多重加工循環

CYCLE800 迴轉循環 ●

車削循環 ●

銑削循環 ●

CYCLE952 多通道切削循環 ●

5 軸加工循環

TRAORI 5 軸轉換 ●

ORISON 方向平滑化 ●

3D 刀具半徑補償 CUT3DC - CUT3DF ●

模擬

3D 材料移除模擬 3+2 軸加工

●

3D 材料移除模擬 3 至 5 軸加工

●

3D 材料移除模擬副主軸加工 ●

即時顯示 ●

快速模具製造檢視（快速檢視） ●

安全功能

SINUMERIK 安全性整合 ●

技術資料

SINUMERIK 840D sl

組態

機械設計 驅動器式

CNC 效能版本 NCU710 NCU720 NCU730

顯示器尺寸（TFT 彩色顯示器） 7.5 吋 / 10 吋 / 12 吋 / 15 吋 / 19 吋

軸 / 主軸的最大數量 93

PLC 適應控制 SIMATIC S7-300

加工通道 / 模式群組的最大數量 10

CNC 使用者記憶體，最高 22 Mbyte

進階 CNC 使用者記憶體 100 Mbyte

額外 CNC 使用者記憶體位於硬碟上 12 Gbyte

軸功能

加速及衝量抑制 ●

動態進給控制 ●

驅動器中的動態伺服控制 ●

插補

插補軸，最多 20

線性、圓、螺旋 ●

曲線 ●

先進表面加工 ●

Top Surface ●

程式預讀 ●

壓縮程序 ●

刀具 / 刀具管理

刀具 / 刀刃數量，最多 1500 / 3000

元件數量 / 刀具壽命監控， 搭配管理更換刀具

●

補正

補正測量系統及主軸螺距 ●

溫度補償 ●

其他補正（垂懸度、體積空間） ●

SINUMERIK 同步架構

同步動作 ●

非同步子程式 ●

• 提供（部分功能做為 CNC 選項提供，請洽詢您的工具機製造商）

如有變更恕不另行通知

品項編號：E20001-A1860-P610-X-7U00

© 西門子股份有限公司 2016

本文所含資訊僅為一般性描述，或是性能之特徵說

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