亓 立，張 王，王云云，馬子友

（1.山西工程職業(yè)學(xué)院，山西 太原 030027；2.山西汾西重工有限責(zé)任公司，山西 太原 030027）

引言

在數(shù)控加工零件中，數(shù)控編程屬于其中關(guān)鍵的步驟，一個(gè)零件的加工效率的高低、質(zhì)量精度的保證大部分取決于程序編制的方法及走刀的方式，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序的快速編制和優(yōu)化是每個(gè)編程人員必需掌握的方法。數(shù)控編程中，手動(dòng)編程是數(shù)控編程的基礎(chǔ)，而所有CAM軟件編程都是在手動(dòng)編程的基礎(chǔ)上演變而來(lái)，同時(shí)由于編程技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的軟件編程已經(jīng)逐漸有取代手動(dòng)編程的趨勢(shì)，但軟件編程有其不可避免的問(wèn)題，尤其是對(duì)于發(fā)那科系統(tǒng)而言，許多系統(tǒng)、機(jī)床均是老舊系統(tǒng)，所以內(nèi)存特別小，且由于機(jī)床系統(tǒng)加工零件形狀采用的插補(bǔ)算法不盡相同，這對(duì)于每個(gè)機(jī)床廠家都是技術(shù)秘密。所以無(wú)論軟件如何先進(jìn)，要想加工出表面質(zhì)量好，加工精度高的零件，就是利用好機(jī)床功能，并將其功能發(fā)揮到極致，才能夠加工出高品質(zhì)、高質(zhì)量、高效率的零件。如何通過(guò)掌握機(jī)床功能并與軟件進(jìn)行有效結(jié)合，編制出最好的程序就是目前急需要解決的主要問(wèn)題。

對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，機(jī)床系統(tǒng)在出廠時(shí)均會(huì)設(shè)置很多開(kāi)放的基礎(chǔ)性G指令和部分高級(jí)G指令，而數(shù)控軟件就是通過(guò)應(yīng)用基礎(chǔ)性的G指令來(lái)達(dá)到零件加工的目的，G10指令屬于發(fā)那科系統(tǒng)中的高級(jí)G指令，通過(guò)對(duì)G10指令功能的介紹和應(yīng)用技巧的掌握，以實(shí)例展示G10指令與CAM軟件的有效結(jié)合，從而解決機(jī)床內(nèi)存小，以及軟件的兼容性的問(wèn)題，達(dá)到高效編程和高質(zhì)量加工零件的目的。

1 G10功能介紹

G10即可編程參數(shù)輸入和設(shè)定，其格式為G10 Ln Pn R或G10 Ln Pn X Y Z或G10 Ln N R和G10 Ln NPR。

G10指令刀具補(bǔ)償變化（G10 Ln Pn R）見(jiàn)表1：

表1 G10指令刀具補(bǔ)償變化

表中：L代表所要修改的刀具補(bǔ)償參數(shù)方式；P代表刀具補(bǔ)償號(hào)；R代表所要修改成的數(shù)值。

G10指令坐標(biāo)偏移（G10 Ln Pn X Y Z）中，L代表坐標(biāo)偏移所要修改的參數(shù)方式，P代表坐標(biāo)偏移號(hào)即G54～G59和擴(kuò)展坐標(biāo)G54.1～G59.1，X、Y、Z代表所要修改的數(shù)值。

G10指令設(shè)定螺補(bǔ)參數(shù)（G10 Ln N_R_和G10 Ln N_P_R_）中，L代表設(shè)定螺補(bǔ)的參數(shù)方式，N_R_代表非軸性參數(shù)，N_P_R_軸性參數(shù)。具體N表示參數(shù)號(hào)或補(bǔ)償位置號(hào)（5位），R表示參數(shù)設(shè)定值，P表示軸類參數(shù)設(shè)定從1至5。

2 G10指令刀具補(bǔ)償變化應(yīng)用技巧

在不銹鋼零件的加工過(guò)程中，由于不銹鋼材料本身的材質(zhì)及特性，所以要用常規(guī)的軸線多層進(jìn)給方式切削，會(huì)造成刀具磨損快，切削容易產(chǎn)生快速鈍化，從而引起刀具崩刃，造成刀具成本升高，這時(shí)我們采用徑向切削，增大切深，從而提升刀具壽命，減少刀具的浪費(fèi)，節(jié)約成本[1]。通過(guò)軟件編程很難控制刀軌，從而影響編程，這時(shí)我們只要通過(guò)實(shí)現(xiàn)可變刀具半徑，讓刀具的半徑在加工過(guò)程中形成一個(gè)可變的變量，從而編制一條刀軌就可以控制零件的加工質(zhì)量，達(dá)到節(jié)約刀具成本的目的。具體以在加工中某個(gè)零件的實(shí)例來(lái)說(shuō)明，具體零件圖如下頁(yè)圖1和程序如下：

圖1 示例零件圖

O8001（零件圖號(hào)）：

G40 G80 G90 G54 G00 X35.Y80.；（取消各種補(bǔ)償，并建立工件坐標(biāo)系）

T1M06；（調(diào)刀）

G43Z150.H01；（Z軸定位）

S800M3；（主軸轉(zhuǎn)）

#100=12；（設(shè)定刀具半徑變量）

N20；（設(shè)定程序段號(hào)）

G10L10P10R#100；（設(shè)定可變刀補(bǔ)半徑變量）

G0 X35.Y80.；（加工程序）

G1Z-81.F5000；

G41 X17.5 D10 F200；

Y54.247；

G2 Y-54.247 R42；

G1Y-80；

X-17.5；

Y-54.247；

G2 Y+54.247 R42；

G1 Y+80；

G40；

X-35；

G0 Z20；

#100=#100-0.4；（刀補(bǔ)半徑每次可變值）

IF[#100 GT 0.1]GOTO 2；（判別語(yǔ)句）

G0 Z200；

M30；（程序結(jié)束）

通過(guò)以上程序完全實(shí)現(xiàn)刀具半徑的可變，從而實(shí)現(xiàn)零件的加工。

同時(shí)，在現(xiàn)在的數(shù)控加工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)編程和操作者兩類人，一般情況下，編程者只負(fù)責(zé)編制加工程序，操作者負(fù)責(zé)首件加工，這時(shí)，編程時(shí)經(jīng)常要求操作者通過(guò)操作面板進(jìn)入到刀具半徑操作面板進(jìn)行手動(dòng)刀具直徑的設(shè)定，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)操作者沒(méi)有按照編程人員所要求的刀具直徑進(jìn)行設(shè)定，從而造成零件的報(bào)廢。通過(guò)G10指令進(jìn)行程序設(shè)定，可直接對(duì)刀具半徑操作面板地址值進(jìn)行修改，從而避免刀具半徑不一致的情況發(fā)生。

3 G10指令坐標(biāo)偏移的應(yīng)用技巧

在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控零件的加工過(guò)程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到同一個(gè)模型的尺寸在一個(gè)零件上多次出現(xiàn)，這時(shí)我們?cè)诰幹瞥绦蛑?，就要求重?fù)多次的編程工作，造成編程效率低下，而且容易出錯(cuò)，從而讓零件產(chǎn)生報(bào)廢。如何實(shí)現(xiàn)這種零件的快速編制呢，我們通常采用的方法是調(diào)用子程序，或者采用軟件編程，但是這種編程方式不僅閱讀程序繁瑣，而且占用內(nèi)存較大，有的機(jī)床甚至需要?jiǎng)h除所有程序來(lái)應(yīng)付加工，從而造成資源的浪費(fèi)。在這里，通過(guò)應(yīng)用G10指令進(jìn)行坐標(biāo)偏移，從而實(shí)現(xiàn)零件的加工并解決了上述問(wèn)題。示例零件圖如圖2和示例格式如下：

圖2 示例零件圖

O8002（零件圖號(hào)）；

G40 G80 G90 G54 G00 X35.Y80.；(取消各種補(bǔ)償，并建立工件坐標(biāo)系)

T1M06；（調(diào)刀）

G43Z150.H01；（Z軸定位）

S800M3；（主軸轉(zhuǎn)）

G10 L2 P1 X50.Y30.；（坐標(biāo)偏移X50、Y30）

#100=20；

GOTO10；

N#100；

G10 L2 P1 X39.Y30.；（坐標(biāo)二次偏移X39、Y30）

GOTO10；

N#101；

G10 L2 P1 X0.Y0.；（坐標(biāo)偏移取消）

G0Z200.；

N10；（同一模型尺寸程序）

.GOTO#100

#101=#100+1

GOTO#101

M30

4 G10指令設(shè)定螺補(bǔ)參數(shù)

眾所周知，數(shù)控機(jī)床在使用一段時(shí)間后要進(jìn)行各軸的精度補(bǔ)償，也就是人們所說(shuō)的螺補(bǔ)，通常采用的辦法是使用激光干涉儀進(jìn)行各軸的測(cè)量，并把這些參數(shù)進(jìn)行記錄，最后進(jìn)入后臺(tái)按記錄進(jìn)行參數(shù)改變從而實(shí)現(xiàn)螺補(bǔ)。這種存在的隱患是會(huì)出錯(cuò)，出錯(cuò)后還不知是哪一行出錯(cuò)，再用激光干涉儀檢測(cè)，再重復(fù)以前的步驟，增大了工作量，那么我們通過(guò)G10指令可進(jìn)行螺補(bǔ)參數(shù)編程，通過(guò)執(zhí)行程序，從而改變各軸的螺補(bǔ)參數(shù)達(dá)到機(jī)床精度補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｈ绻鲥e(cuò)，只需檢查程序中某個(gè)點(diǎn)的錯(cuò)誤，修改完成，重新執(zhí)行程序即可。但要注意，在每次執(zhí)行完成程序后要就行關(guān)機(jī)并重新啟動(dòng)[2]。

5 G10指令長(zhǎng)度補(bǔ)償變化應(yīng)用技巧

在用CAM軟件進(jìn)行編程時(shí)，一般采用分層切削的模式，但由于有的零件比較大型，所以造成零件的程序也比較大，從而造成機(jī)床的內(nèi)存不足，這時(shí)，我們只需應(yīng)用好G10長(zhǎng)度補(bǔ)償指令與CAM軟件的完美結(jié)合，在CAM軟件中編制一層程序，通過(guò)G10指令進(jìn)行調(diào)用，從而可以很好地解決機(jī)床內(nèi)存不足問(wèn)題，保證工件的質(zhì)量，至于程序編程思路可參考以上的各種編程，從而滿足加工效率和質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)發(fā)那科系統(tǒng)G10指令的功能介紹和掌握，使我們能夠應(yīng)用G10指令解決編程中發(fā)生的許多問(wèn)題，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到作為一個(gè)合格的機(jī)械加工者，不僅需要掌握軟件編程系統(tǒng)，而且研究機(jī)床自帶系統(tǒng)編程指令也能提高編程的思路和技巧，只有更多掌握數(shù)控機(jī)床的功能和提高開(kāi)發(fā)軟件能力，才能使企業(yè)和自身的數(shù)控加工能力在同行業(yè)中一直處于強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)。