FANUC 0i系統比例縮放指令初探

程 鑫

（濟寧職業技術學院，山東濟寧 272100）

0 引言

在數控銑床與加工中心的編程中，有時在對應坐標軸上的值是按固定比例系數進行放大或縮小的，FANUC 0i MD系統為了編程方便，提供了比例縮放指令來編程，而在說明書中，對比例縮放指令說明的比較晦澀難懂，涉及了很多系統參數的設置，在此作者對該指令進行了初步研究。

1 參數SCL的設置

參數 NO.8132，為位型參數（圖 1）。該參數 SCL（NO.8132裕5）控制系統的比例縮放使用：當設為“0”時比例縮放不能使用，如果程序中出現G51指令，數控系統會報警“PS0010G代碼不正確”；當設為“1”時，比例縮放指令G51則可以正常使用，不會出現系統報警，但此時數控機床不一定按編程指令進行有效縮放。

圖1 參數NO.8132的設置

不同的機床生產廠家設置的系統參數有所區別，真正使G51縮放指令正確使用還與下列系統參數有關。例如，參數NO.5401，為位軸型參數（圖 2）。當參數 SCL（NO.8132裕5）設為“1”時，而該參數 X，Y，Z全設為“0”時，數控機床運行 G51指令時不會出現前述報警但不會進行實際的比例縮放，需將該參數設為“1”比例縮放才實際有效。比例縮放功能大多用于X軸和Y軸，故通常將該參數的X，Y的值設“1”，而Z的值設“0”，此時比例縮放只在X軸和Y軸上進行，Z軸不進行比例縮放。

圖2 參數NO.5401的設置

2 參數XSC的設置

可以說，上述2個系統參數控制了比例縮放功能的允許和禁止。比例縮放的編程格式有2種，但2種格式不能同時使用，可以通過下一個參數NO.5400來設定，編程格式如下：

（1）X，Y，Z軸同比例縮放的編程格式。

G51 Xx Yy ZzPp；

x、y、z:比例縮放的中心點坐標（絕對編程）。p：縮放比例。

（2）X，Y，Z軸使用獨立的比例系數進行縮放的編程格式。

G51 Xx Yy Zz IiJjKk；

x，y，z:比例縮放的中心點坐標（絕對編程）。i，j，k：定義各坐標軸不同的比例系數。

例如，參數NO.5400，為位路徑型參數（圖3）。

圖3 參數NO.5400的設置

首先，參數XSC（NO.5400裕6）設定比例縮放的編程格式選上述2種的哪一種。設定為“0”時，為第一種各軸同比例縮放，即G51XxYyZzPp；采用P值來設定縮放比例。當指令中省略P值時，縮放比例自動選擇參數NO.5411所設定的值，因多數情況下編程人員編寫程序時不會漏掉P值的編寫，所以一般數控機床出廠時此值設定為“0”。

P值的編程時要使用整數，和機床尺寸字的編程使用小數點編程或非小數點編程無關。編程時P值使用了小數點，數控機床會出現報警“PS0007小數點使用非法。當編程時P值出現負值，數控機床會出現報警“PS0006 負號使用非法”。P 值的大小和參數 SCR（NO.5400裕7）有關，設定為“0”時縮放比例以0.000 01倍為單位，設定為“1”時縮放比例以0.001倍為單位。個人認為該參數設定為“0”時，適合用于高檔數控機床，其脈沖當量小于0.001 mm/P時，對于普通的以0.001 mm/P為脈沖當量的數控機床，該參數應多設定為“1”。例如：

G51 X0 Y0 P1；

G00 X40 Y40；

G50；

當參數 SCR（NO.5400裕7）設定為“0”時，縮放后的坐標值計算為40×1×0.000 01=0.000 4，大多數機床脈沖當量為0.001 mm/P，所以數控系統會四舍五入導致最終坐標值為0.000，即機床執行縮放時不會產生運動。而如果將參數SCR（NO.5400裕7）設定為“1”時，縮放后的坐標值計算為 40×1×0.000 1=0.004，數控機床會按縮放后的坐標值0.004運動。由此可見，在比例縮放轉換過程中有可能出現由于舍入誤差而導致不精確的結果。上述例子只是極端的個例，在大多數情況下，舍入結果是可以接受的。但在誤差確實影響加工精度時，一定要認真考慮計算使工件滿足最終精度要求。

然后，當參數 XSC（NO.5400裕6）設定為“1”時，數控機床采用第2種獨立的比例系數進行縮放的編程格式，即G51Xx采用I，J，K可以分別定義各坐標軸不同的比例系數。當指令中省略I，J，K值時，縮放比例自動選擇參數NO.5421所設定的值，因多數情況下編程人員編寫程序時不會漏掉I，J，K值的編寫，所以一般數控機床出廠時此值設定為“0”。

同樣，I，J，K 值的大小和參數 SCR（NO.5400裕7）有關。但 I，J，K值可以有負值以及帶小數點。例如，當參數SCR（NO.5400裕7）設定為“1”時，I1.0與 I1000 作用相同，I-0.2 與 I-200 作用相同，并且I、J可以混合編程例如：I-200 J1.0。

3 結論

FANUC 0i MD系統比例縮放功能的使用需對幾個系統參數設置，有2種編程格式，推薦參數 SCR（NO.5400裕7）設定為“1”，使用 I，J，K 設定縮放比例系數。

［1］北京發那科機電有限公司.BEIJING-FANUC Series 0-MD操作說明書［Z］.

［2］彼得·斯密德（美）.數控編程手冊［M］.羅學科，譯.北京：化學工業出版社，2005.