FANUC利用数控系统中的特殊功能指令编程

　　我们利用数控系统中的特殊功能指令编写数控加工程序，可以达到简化数控加工程序，提高编程效率的目的。该文通过实例，介绍了FANUC系统中可编程参数自动设定指令G10与系统中宏指令在数控编程中配合使用的方法和技巧，可为特殊零件的数控加工程序编制提供参考。

　　在编制零件的数控加工程序时，经常会遇到一些特殊结构的零件，需要加工的部位，其结构相同或相似并且按照一定的规律分布。对于编程中常见的圆周等分、矩阵等分的孔的加工，我们可以采用厂家提供的固定循环程序来解决，但对于一些特殊零件，其分布的加工部位结构可能是二维和三维轮廓。针对这种情况，我们也可以采取编写子程序的方法，将加工内容相同的部分编成子程序，然后由主程序多次调用，以此来达到简化程序的目的。

　　那么，上述方法是不是唯一的解决办法呢?在实践中我们发现，数控系统为用户提供了许多具有特殊意义的G指令、宏指令以及参变量。这就使我们在编制特殊零件的加工程序时，更容易编制零件的相同加工内容部分的通用程序，而且采用特殊G指令及宏指令、参变量编程，使数控程序更加简化，更具灵活性，如 FANUC 15M系统中的可编程参数设定指令G10以及相关的宏指令等。

　　一、可编程参数设定指令G10及宏指令

　　FANUC 15M系统中的G10指令，可实现刀具几何参数的设定与编辑功能，由程序指令变更刀具加工过程中的半径补偿量。其另一功能是在加工程序中实现工件坐标系的设定与设定值的变更。

　　1. G10指令变更刀具补偿量

　　格式：G90/G91 G10 L 11 P R;

　　其中，变量 L—赋值为11，表示变更刀具补偿量方式;

　　P—刀具补偿号;

　　R—刀具的补偿量;

　　G90—覆盖原有补偿量;

　　G91—在原有补偿量的基础上累加。

　　在程序中通过改变R变量中的刀具半径补偿量，实现零件轮廓粗加工时调整加工余量，使用同一把刀具实现粗、精加工。

　　2. G10指令实现工件坐标系的设定、变更

　　格式：G90/G91 G10 L2 P X Y Z;

　　其中，变量L—赋值为2表示变更工件坐标系方式;

　　P—工件坐标系，赋值1～6表示G54～G59;

　　X、Y、Z—工件坐标系原点坐标值;

　　G90—覆盖原有补偿量;

　　G91—在原有补偿量的基础上累加。

　　利用G10工件坐标系的设定、变更功能，可实现工件坐标系的设定、修改和平移。

　　3. 用户宏指令

　　(1)变量的赋值与运算

　　格式：#i= #j+#k ;

　　FANUC系统中以“#”作为变量名，“#”后的数值为变量的下标，用来区分各变量。“=”表示变量的赋值，“#i”为被赋值的变量，“=”右边可以是实际值或表达式。表达式中可包含“+”、“-”、“×”、“/”运算符以及三角函数运算。

　　(2)无条件转移指令 GOTO

　　格式：GOTO n ;

　　n表示转移到目的程序段的行号。该指令将无条件转移到指定的程序段。

　　(3)条件转移指令IF

　　格式：IF [conditional expression] GOTO n ;

　　“[ ]”中是一个逻辑运算式，逻辑运算功能指令有：EQ：“=”;NE：“≠”;GT：“>”;GE：“≥”;LT：“<”;LE：“≤”。

　　在逻辑运算式中，实际值、变量、表达式均可参与逻辑运算。n是转移目标程序段的行号。当“[ ]”中逻辑运算式成立时，程序将转移到n所指定的程序段，否则，继续执行下一程序段。

　　在数控编程中，我们可以根据零件结构的特点，灵活运用数控系统中的特殊指令。例如，将G10指令与用户宏指令配合使用，可以使零件的加工程序更加简化，达到事半功倍的效果。程序可以缩短到原来的1/3，甚至更短。

　　二、应用实例分析

　　1. 零件特点

　 橡胶传送带的成型模板。齿形为曲线凹槽，横截面为梯形，齿形成直线等距排列。初始工件坐标系设定为G54原点位置，

　　2. 程序处理

　　首先在初始工件坐标系G54下，编写模板零件的第一个齿形加工宏程序O7001。在零件的加工过程中，由主程序O7000调用O7001宏程序。第一个齿形加工完成后，利用可编程参数设定指令G10的工件坐标系变更功能，在加工其他齿形时通过变更初始工件坐标系G54的设定值，使工件坐标系按齿形排列间距产生平移，为下一齿形的加工重新自动设定工件坐标系。程序执行框图如图2所示。

　　宏程序O7001中利用系统宏指令的参数计算以及判断循环功能，通过多次循环执行，将各齿形依次加工完成。下面是具体加工程序。

　　O7000

　　(T-XING CHUAN SONG DAI)

　　(KMC-4000SV)

　　G00 G90 G80 G49 G53 Z0

　　N10 T25 M06 (ENDMILL D=25MM)

　　G00 G90 G54 X812.554 Y-330.85 S220 M03

　　G43 Z20. H25

　　G65 P7001 B=6

　　GOO G49 G53 Z0 M05

　　T0 M06

　　M30

　　O7001

　　(MACRO)

　　#10=0

　　N20 G00 G90 G54 X812.554 Y-330.85

　　Z5.

　　G01 Z-20.2 F40

　　X618.961

　　G02 X600.095 Y-323.983 I0 J29.35

　　G01 X494.334 Y-235.239

　　G00 Z75.

　　X454.5 Y-201.815

　　Z5.

　　G01 Z-20.2

　　X312.265 Y-82.465

　　G02 X312.265 Y82.465 I69.196 J82.465

　　G01 X454.5 Y201.815

　　G00 Z75.

　　X494.334 Y235.239

　　Z5.

　　G01 Z-20.2

　　X600.095 Y323.983

　　G02 X618.961 Y330.85 I18.866 J-22.483

　　G01 X812.554

　　G00 Z75.

　　X273.811 Y0

　　Z5.

　　G01 Z-20.2

　　X0

　　G00 Z75.

　　X275.449 Y18.713

　　Z5.

　　G01 Z-20.2

　　G02 X253.144 Y0 I-22.305 J3.937

　　G02 X275.449 Y-18.713 I0 J-22.65

　　G00 Z100.

　　G91 G10 L2 P1 X454.5 Y0 Z0

　　#10=#10+1

　　IF [#10 EQ #2] GOTO 100

　　GOTO 20

　　N100 G90 G10 L2 P1 X-1583.75 Y-560.03 Z-683.7 (初始工件坐标系设定值)

　　M99

　宏程序O7001执行框图

　　三、结束语

　　采用可编程的参数设定指令G10，通过编程的方式更改刀具补偿量、根据需要重新设定工件坐标系，使工件坐标系可在任意方向上移动。将该指令与宏指令配合使用，增强了零件加工程序的逻辑性和灵活性，进一步扩展了数控系统的功能。零件加工程序大幅度简化，提高了编程效率，降低了编程差错率。在数控程序中采用特殊功能指令及参变量，为解决一些特殊及复杂零件的加工程序编制问题打开了思路。