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FANUC 系统特殊功能指令在数控编程中的应用

发布时间:2017-08-31作者:智汇胡妮

  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G 10以及相关的宏指令等。

  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。

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 ;

  &ldquo;[ ]&rdquo;中是一个逻辑运算式,逻辑运算功能指令有:EQ:&ldquo;=&rdquo;;NE:&ldquo;&ne;&rdquo;;GT:&ldquo;> &rdquo;;GE:&ldquo;&ge;&rdquo;;LT:&ldquo;<&rdquo;;LE:&ldquo;&le;&rdquo;。

  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&ldquo;[ ]&rdquo;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

  图1是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,如图1 所示。

图1 橡胶传送带模板

  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。

图2 宏程序O7001执行框图

  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  M 3 0  O7001  ( M A C R O )  #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  X 0  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)  M 9 9

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。

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