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 ；
“[ ]”中是一个逻辑运算式，逻辑运算功能指令有：EQ：“＝”；NE：“≠”；GT：“> ”；GE：“≥”；LT：“<”；LE：“≤”。
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“[ ]”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。
(审核编辑: 智汇胡妮)
