FANUC系统G10指令的使用

1国家职业资格全省统一鉴定加工中心操作工论文（国家职业资格二级）论文题目：对FANUC系统中G10指令的使用心得姓名：胡宏娜身份证号：320324198902095204准考证号：047所在省市：江苏省徐州市所在单位：江苏省徐州技师学院对FANUC系统中G10指令的使用心得胡宏娜徐州技师学院摘要:在数控铣床加工中,工件尺寸精度是靠着刀补来保证的.而刀具补偿值包括了刀具长度补偿和刀具半径补偿,它是可以通过两种方法来输入到CNC储存器中:一是从CRT面板手动输入,这是我们常用的加工方法:二是使用G10指令通过程序来改变刀具补偿值来输入到CNC存储器中.而对于一些规则的曲面加工手动输入是不能满足加工要求的,而使用自动编程又会出现生成程序长,传输不便,空刀多影响加工效率等一系列问题.这时,用G10结合宏程序的使用来解决一些规则的曲面加工问题成了最有效、最方便、高效的加工方案。关键词：G10刀具补偿宏程序正文：在FANUC系统中，G10是一个比较特殊的指令，在不同的场合下有着不同的用途、不一的表述，但都能体现它的强大，有些场合甚至是不可替代的。一、G10的简介G10（可编程参数输入），参数可用编程输入，该功能主要用于设定螺距误差的补偿数据，以应付加工工件的变化（如机件更新，最大切削速度或切削时间常数的变化等），在这里主要讨论G10指令针对利用刀具半径补偿的变化来加工规则曲面的方法。在Fanuc数控系统中，对于“可编程参数输入(G10)”的使用有着严格的规定。G10指令的格式取决于需要使用的刀具补偿存储器(见表1)表1FANUC系统中刀具补偿存储器和刀具补偿值的设置范围刀具补偿存储器的种类指令格式H代码(长度补偿)的几何补偿值G10L10P_R_H代码(长度补偿)的磨损补偿值G10L11P_R_D代码(半径补偿)的几何补偿值G10L12P_R_D代码(半径补偿)的磨损补偿值G10L13P_R_表1中,P表示刀具补偿号;R表示绝对值指令(G90)方式下的刀具补偿值;如果在增量值指令(G91)方式下的刀补值,该值与指定的刀具补偿号的值相加和为刀具补偿值。一般情况下使用比较多的当属表中的第三种,即:D代码(半径补偿)的几何补偿值→L12。在以上4种指令格式中,R后面的刀具补偿值同样可以是变量,如:G10L12P01R#5,表示变量#5代表的值等于“D01”所代表的刀具半径补偿值，即在程序中输入刀具的半径补偿值。上述这点是非常重要的！它决定了“可编程参数输入（G10）”的主要使用场合就是宏程序。可以说G10是为宏程序应运而生的。在手工编程中，G10是宏程序用以解决各种斜面、倒圆面以及其他必须使用刀具半径补偿的加工编程不可或缺的利器。二、示例程序及其说明示例1、G10在宏程序倒圆中的应用：如图1图1这是一个能简单直观的表达G10指令优越性的图。拿到这份图纸我们要先进行加工工艺的编制,程序的编写、输入、调试、运行直至加工出符合零件尺寸的工件.一个长半轴a=30mm,短半轴b=15mm的凸椭圆,高度为10mm，倒R4mm的倒圆。为了便于说明,这里作了必要的简化,即该椭圆事先已加工出来下面仅就倒圆面的加工进行详细的说明（刀具选用为Φ10立铣刀）:O0001程序名M3S1500主轴正转转速G90G54工件坐标系G00X36Y0Z10快速定位Z2快速接近工件#1=0倒圆起始角度赋值#2=4倒圆角半径#3=5刀具半径WHILE[#1LE90]DO1倒圆的逻辑语句G00X36Y0定位下刀点，防止下刀时撞刀#4=#2*[1-COS[#1]]Z方向的变量#5=#3-#2*[1-SIN[#1]]赋值刀具半径补偿值的变量G01Z-#4F500Z方向的下切G10L12P01R#5可编程参数生效#6=0椭圆起始角度赋值WHILE[#6LE365]DO2椭圆的逻辑语句#7=30*COS[#6]椭圆上X轴上的变量#8=15*SIN[#6]椭圆上Y轴上的变量G41G1D01X#7Y[-#8]F600顺时针铣削椭圆#6=#6+1椭圆变量改变END2椭圆逻辑语句结束G0Z1抬起刀具，防止执行倒圆逻辑撞刀#1=#1+1倒圆变量改变END1倒圆逻辑语句结束G00Z100快速提刀G40G11可编程参数输入取消M5主轴停转M30程序结束在这个例子中．宏程序的编写建立在两个重要的基础上．即轨迹的数学表达与加工倒圆面时刀心运动轨迹的数学表达。两者又是相互影响、相互联系的.整个加工轨迹的数学原理为使用铣刀进行加工，从最高面开始(此时在Z方向上铣刀刀心与倒圆面的最高处平齐)，以自上而下的方式逐层下降，每层高度上铣刀与相应的外轮廓有一个刀具半径的距离，并以顺时针方向走刀(顺铣)，由于无法直接描述铣刀的运动轨迹的数学表动轨迹，唯一可行的方法就是通过刀具半径补偿来表达(这里使用左侧刀具半径补偿G41)。随着刀具沿着倒圆面逐层下降．在每层高度上的刀具半径补偿值Dxx(下面的程序中使用D01)是不断变化的，准确地说是在不断增大，其数值从最初的最小值(刀具半径-倒角半径)一直变化到结束时的最大值(刀具半径)。显而易见，只有依靠“用程序输入刀具补偿值(G10)”，才有可能表达和使用在不断变化着的刀具半径补偿值D01。示例2、G10在极坐标倒角中的应用：如图2G10指令不仅对倒圆有着很好的适用性，同样对倒角意义也很大：简化了对复杂倒角宏程序的编写、缩短了生产准备时间、对于程序的校验修改具有极其重要的作用。这一个示例，由于其倒角规范，为一正六边体倒角，但又由于其还有极坐标的因素在里面，所以编程时应特别注意极坐标和宏程序是否会互相影响。本例我们依然使用立铣刀，且加工方向由上到下顺时针走刀。O0002程序名G90G54G16G11G17机床初置、建立工件坐标系M3S1500主轴转速G00X50Y0Z30快速定位Z2快速接近工件#1=0设置变量WHILE[#1LE90]DO1建立逻辑语句#2=5+#1赋值刀具半径补偿值的变量G01Z-#1F50Z方向的下切G10L12P01R#2可编程参数生效G41D01G01X20Y0F800刀补建立且生效G17G16极坐标生效G01X20Y300轮廓走刀Y240Y180Y120Y60Y0G15极坐标取消G90G40G01X50Y0切除，远离加工面G00Z[-#1+0.5]在切削平面的基础上抬刀0.5mm高#1=#1+0.1变量改变END1逻辑语句结束G0Z100抬刀，远离工件G40G15G11各项代码取消M30程序结束三、使用中的心得体会1、程序中变量初始赋值为具体数值，所有这些变量的赋值都可以、但必须根据实际情况特别是工艺上的要求而定，例如#1=#1+1的取值就直接影响到倒圆面的表面加工质量(特别是表面粗糙度)。2、如前所述，“G10L12P01R#5”仅仅决定了“变量#5输入到刀具半径(几何)补偿值D01”，而系统在处理“D01”时，“D01”的真实意义是半径几何补偿值与半径磨损补偿值之算术和值，因此必须事先在从CRT面板手工把“D01”中的“半径磨损补偿值”一项清零．或者加上以下程序段：“G10L13P01R0”，否则程序运行时很可能会无缘无故出现过切报警。而事实上程序本身根本没有任何错误!这点很重要，却非常容易被人忽视，3、程序中如何选择顺时针走刀(顺铣)和逆时针走刀(逆铣)，则完全可以巧妙地利用编程者自主的意愿来控制．如在本例中选择了G41顺铣。4、程序中“G40”的使用也有讲究，其出现的时机和地方直接影响程序运行的预期效果。5、在宏程序的编写中，如果是使用球刀的，刀位点选择在刀心是在数学上能够进行刀路轨迹描述的必然要求．但是球刀的刀尖与刀心不过是刀具的两个几何点，而刀具上的任何一点都是随着刀具这一整体而进行相同的“平动”的，因此经过简单的加减换算(刀心的Z坐标减去刀具半径即为刀尖的Z坐标)，同样可以反映出刀尖的运动轨迹指令。机床操作人员也只会面对统一的对刀基准(刀尖)，使编程简化。总结：G10是FANUC系统提供给用户应用程序指令方式进行参数修改的指令,功能强大,但在通常数控编程中较少有人使用。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。利用其中的工件坐标修改功能、刀具补偿值修改功能,进行特殊结构零件的加工编程，为更多的使用G10指令的其它功能提供一种思路。解决了对于一些规则的曲面加工手动输入是不能满足加工要求的,而使用自动编程又会出现生成程序长,传输不便,空刀多影响加工效率等一系列问题。对如何节省了操作时间，提高了生产效率有着重要意义。参考文献：l陈海舟．数控机床铣削加工宏程序及应用[M]．北京：机械工业出版社.200l2孙德茂．数控机床铣削加工直接编程技术[M]．北京：机械工业出版社.20053吴平挂.结构化编程方法在数控手工编程中的应用[J].广西轻工业出版社.2007,6