發那科G10指令在數控編程中的功能及應用技巧★

亓 立，張 王，王云云，馬子友

（1.山西工程職業學院，山西 太原 030027；2.山西汾西重工有限責任公司，山西 太原 030027）

引言

在數控加工零件中，數控編程屬于其中關鍵的步驟，一個零件的加工效率的高低、質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，如何實現數控程序的快速編制和優化是每個編程人員必需掌握的方法。數控編程中，手動編程是數控編程的基礎，而所有CAM軟件編程都是在手動編程的基礎上演變而來，同時由于編程技術的進步，現在的軟件編程已經逐漸有取代手動編程的趨勢，但軟件編程有其不可避免的問題，尤其是對于發那科系統而言，許多系統、機床均是老舊系統，所以內存特別小，且由于機床系統加工零件形狀采用的插補算法不盡相同，這對于每個機床廠家都是技術秘密。所以無論軟件如何先進，要想加工出表面質量好，加工精度高的零件，就是利用好機床功能，并將其功能發揮到極致，才能夠加工出高品質、高質量、高效率的零件。如何通過掌握機床功能并與軟件進行有效結合，編制出最好的程序就是目前急需要解決的主要問題。

對于數控機床而言，機床系統在出廠時均會設置很多開放的基礎性G指令和部分高級G指令，而數控軟件就是通過應用基礎性的G指令來達到零件加工的目的，G10指令屬于發那科系統中的高級G指令，通過對G10指令功能的介紹和應用技巧的掌握，以實例展示G10指令與CAM軟件的有效結合，從而解決機床內存小，以及軟件的兼容性的問題，達到高效編程和高質量加工零件的目的。

1 G10功能介紹

G10即可編程參數輸入和設定，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指令刀具補償變化（G10 Ln Pn R）見表1：

表1 G10指令刀具補償變化

表中：L代表所要修改的刀具補償參數方式；P代表刀具補償號；R代表所要修改成的數值。

G10指令坐標偏移（G10 Ln Pn X Y Z）中，L代表坐標偏移所要修改的參數方式，P代表坐標偏移號即G54～G59和擴展坐標G54.1～G59.1，X、Y、Z代表所要修改的數值。

G10指令設定螺補參數（G10 Ln N_R_和G10 Ln N_P_R_）中，L代表設定螺補的參數方式，N_R_代表非軸性參數，N_P_R_軸性參數。具體N表示參數號或補償位置號（5位），R表示參數設定值，P表示軸類參數設定從1至5。

2 G10指令刀具補償變化應用技巧

在不銹鋼零件的加工過程中，由于不銹鋼材料本身的材質及特性，所以要用常規的軸線多層進給方式切削，會造成刀具磨損快，切削容易產生快速鈍化，從而引起刀具崩刃，造成刀具成本升高，這時我們采用徑向切削，增大切深，從而提升刀具壽命，減少刀具的浪費，節約成本[1]。通過軟件編程很難控制刀軌，從而影響編程，這時我們只要通過實現可變刀具半徑，讓刀具的半徑在加工過程中形成一個可變的變量，從而編制一條刀軌就可以控制零件的加工質量，達到節約刀具成本的目的。具體以在加工中某個零件的實例來說明，具體零件圖如下頁圖1和程序如下：

圖1 示例零件圖

O8001（零件圖號）：

G40 G80 G90 G54 G00 X35.Y80.；（取消各種補償，并建立工件坐標系）

T1M06；（調刀）

G43Z150.H01；（Z軸定位）

S800M3；（主軸轉）

#100=12；（設定刀具半徑變量）

N20；（設定程序段號）

G10L10P10R#100；（設定可變刀補半徑變量）

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；（刀補半徑每次可變值）

IF[#100 GT 0.1]GOTO 2；（判別語句）

G0 Z200；

M30；（程序結束）

通過以上程序完全實現刀具半徑的可變，從而實現零件的加工。

同時，在現在的數控加工中，經常會出現編程和操作者兩類人，一般情況下，編程者只負責編制加工程序，操作者負責首件加工，這時，編程時經常要求操作者通過操作面板進入到刀具半徑操作面板進行手動刀具直徑的設定，經常會出現操作者沒有按照編程人員所要求的刀具直徑進行設定，從而造成零件的報廢。通過G10指令進行程序設定，可直接對刀具半徑操作面板地址值進行修改，從而避免刀具半徑不一致的情況發生。

3 G10指令坐標偏移的應用技巧

在實際現場數控零件的加工過程中，我們經常會遇到同一個模型的尺寸在一個零件上多次出現，這時我們在編制程序中，就要求重復多次的編程工作，造成編程效率低下，而且容易出錯，從而讓零件產生報廢。如何實現這種零件的快速編制呢，我們通常采用的方法是調用子程序，或者采用軟件編程，但是這種編程方式不僅閱讀程序繁瑣，而且占用內存較大，有的機床甚至需要刪除所有程序來應付加工，從而造成資源的浪費。在這里，通過應用G10指令進行坐標偏移，從而實現零件的加工并解決了上述問題。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）；

G40 G80 G90 G54 G00 X35.Y80.；(取消各種補償，并建立工件坐標系)

T1M06；（調刀）

G43Z150.H01；（Z軸定位）

S800M3；（主軸轉）

G10 L2 P1 X50.Y30.；（坐標偏移X50、Y30）

#100=20；

GOTO10；

N#100；

G10 L2 P1 X39.Y30.；（坐標二次偏移X39、Y30）

GOTO10；

N#101；

G10 L2 P1 X0.Y0.；（坐標偏移取消）

G0Z200.；

N10；（同一模型尺寸程序）

.GOTO#100

#101=#100+1

GOTO#101

M30

4 G10指令設定螺補參數

眾所周知，數控機床在使用一段時間后要進行各軸的精度補償，也就是人們所說的螺補，通常采用的辦法是使用激光干涉儀進行各軸的測量，并把這些參數進行記錄，最后進入后臺按記錄進行參數改變從而實現螺補。這種存在的隱患是會出錯，出錯后還不知是哪一行出錯，再用激光干涉儀檢測，再重復以前的步驟，增大了工作量，那么我們通過G10指令可進行螺補參數編程，通過執行程序，從而改變各軸的螺補參數達到機床精度補償的目的。如果出錯，只需檢查程序中某個點的錯誤，修改完成，重新執行程序即可。但要注意，在每次執行完成程序后要就行關機并重新啟動[2]。

5 G10指令長度補償變化應用技巧

在用CAM軟件進行編程時，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，從而造成機床的內存不足，這時，我們只需應用好G10長度補償指令與CAM軟件的完美結合，在CAM軟件中編制一層程序，通過G10指令進行調用，從而可以很好地解決機床內存不足問題，保證工件的質量，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量。

6 結語

通過對發那科系統G10指令的功能介紹和掌握，使我們能夠應用G10指令解決編程中發生的許多問題，同時也認識到作為一個合格的機械加工者，不僅需要掌握軟件編程系統，而且研究機床自帶系統編程指令也能提高編程的思路和技巧，只有更多掌握數控機床的功能和提高開發軟件能力，才能使企業和自身的數控加工能力在同行業中一直處于強有力的競爭。