【摘要】：在目前的制造行业中，CAD/CAM广泛应用于数控编程及加工，已基本取代了传统的手工编程方式。但手工编程是自动编程的基础，在任何时候手工编程都是必须的，特别是宏程序。在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的配合使用的方法和技巧，可以提高加工速度和效率等，并且减少加工时间。利用其中的刀具补偿值修改功能、工件坐标修改功能,进行特殊结构零件的加工编程，为更多的使用G10指令的其它功能提供一种思路。
【关键词】:数控编程 G10 轮廓倒角 坐标系移动
【正文】：在目前的制造行业中，CAD/CAM广泛应用于数控编程及加工，已基本取代了传统的手工编程方式。但使用宏程序编程加工要比自动编程加工快得多，有时自动编程的程序长度可能是宏程序的几十倍、百倍甚至更多，加工时间也大大增加。手工编程是自动编程的基础，在任何时候手工编程都是必须的，特别是宏程序。
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。
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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，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。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系统中的可编程参数设定指令G10以及相关的宏指令等。
G10是FANUC系统提供给用户应用程序指令方式进行参数修改的指令，其功能强大，如刀具寿命管理、工件坐标修改、刀具补偿值修改，以及PMC参数修改等。但在实际应用中没有得到充分重视。如能应用得当，将大大方便编程，将参数变化的设定完成于编程阶段，并可避免因参数设置不当而发生的机器误动作等问题。以下通过实例,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。利用其中的工件坐标修改功能、刀具补偿值修改功能,进行特殊结构零件的加工编程，为更多的使用G10指令的其它功能提供一种思路。
应用G10的工件坐标修改与刀具补偿值修改功能使粗加工与半精加工同时进行，在实际小批量加工过程中，尤其应进行分层挖槽的加工过程中，根据工艺要求，通常都应留0.5～1mm左右进行半精加工，此时的做法通常是等粗加工结束后进行修改G54中刀具补偿值，在不更改刀具（数控铣）或换刀后（加工中心）使用同一程序，在切削参数不变的情况下进行程序的重运行，这样做因此而停机，使效率下降。更重要的是由于经验不足，有可能因记错或算错偏置量而发生错误，若在编程过程中充分考虑，并利用G10参数输入指令直接在编程阶段完成整个粗加工与半精加工，就可解决上述问题，且加工效率也可提高很多。
在数控铣高级和技师层次中，轮廓倒角或倒圆角是必不可少的一个训练课题。车削时
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倒圆角比较容易，在数控铣削加工倒角或倒圆角比较困难,通常使用铣刀进行逐层拟合成型加工,因在加工过程中刀具的中心轨迹和曲线轮廓的相对位置要不断变化,即刀尖的轨迹与被加工曲面轮廓不重合,影响加工精度。为便于加工，我们可以这样来理解倒角：逐层铣削时，每层轮廓（尺寸）完全相同，只不过刀具偏移量（XY平面内即径向）不同。为了有效解决以上的问题,从而引入程序输入刀具补偿值G10。
在手工编程加工中半径补偿值输入CNC储存器的方法有两种。方法1:用手动的方法将要使用的半径值从GRT面板中直接输入CNC储存器内,这种方法输入的半径值是固定不变的。方法2:在程序中用指令G10将对应的半径值输入到储存器内,通过变量的形式设半径值为一个变量再与G10对应,将不断变化中的半径值输入CNC储存器中,那么这个程序加工的轮廓可以实现不断的变化,在手工编程中这种编程是一个灵活而又强大的功能,特别当它与宏程序结合一起使用时,将更加显出它的功能方便。以下为倒圆角实例：
本例简化了模型，如图A所示，对一根圆棒料倒圆角，编写加工程序。
R44036φ59φ51图A
G10（可编程参数输入）主要用于设定螺距误差的补偿数据以适应加工条件的变化，
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如机件更新最大切削速度或切削时间常数的变化等。上述为系统说明书中的内容，针对本例，我们采用可编程参数输入的具体指令如下：
G90/G91 G10 L12 P_R_；
其中，L12为变化的半径补偿特殊功能，P为半径补偿刀补号，R：绝对值指令（G90）方式时的刀具补偿值。增量值指令（G91）方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加和（刀具补偿值）。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。此外还有以下几种指令：
G10 L10 P_R_；其中，P为长度补偿号，R为补偿值。
G10 L11 P_R_；其中，P为长度的磨耗补偿号，R为补偿值。
G10 L13 P_R_；其中，P为半径的磨耗补偿号，R为补偿值。
NC加工程序：
O1；
G90 G54 M3 S1500；(建立工件坐标系，设定主轴状态）
G0 X0 Y0；(水平放下调刀）
Z100；
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Z2；（深度方向降刀）
X40；（调刀到毛坯外面，便于下刀）
#1=3.0；（对刀半径赋值）
#2=4.0；（对价格圆弧半径赋值）
#3=90.0；（对角度变量进行初始值的设定）
N7#3=#3-2.0；（设定角度标量作为“自变量”）
#4=[#1+#2]*COS[#3]-#2；（动态变化的刀补值）
#5=[#1+#2]*SIN[#3]-#1-#2；（动态变化的Z向量）
G1 Z#5 F400；（降刀）
G10 L12 P01R#4；（调用特殊功能）
G41 G1 X29.5 D01 F100；（进刀）
G2 I-12.5 F400；（切全圆）
G40 G1 X40；（退刀）
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IF[#3 GE0]GOTO7；（跳转指令，如果不满足条件，转到N7处继续执行）
G0 Z100；
M30；
注：1、G10 L12 P_R_与G10 L13 P_R_都可以设定半径补偿寄存器的数值，而不必在机床操作面板中进行输入；
2、加工过程中，若设定变化的半径补偿，可以看到，随着程序的运行，机床控制面板中的半径补偿值是不断变化的，而且这个变化的数值和程序中设定的数值时相等的。
FANUC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。
利用G10工件坐标系的设定与变更功能，可实现工件坐标系的设定、修改和平移。利用G10工件坐标系的设定与变更功能，还应配合变量的使用，才能使这些参数按特定的规律进行变化，达到对有规则的工件加工。
格式：G90/G91 G10 L2 P_IP_；
其中，变量L—赋值为2表示变更工件坐标系方式；
P：刀具补偿号；
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P=0：外部工件零点偏移值；
P=1～6：工件坐标系（G54～G59)；
IP：对于绝对值指令（G90），为每个轴的工件零点偏移值。对于增量值指令（G91），为每个轴加到设定的工件零点的偏移量（相加的结果为新的工件零点偏移值）。如G91 G10 L2 P1 X50.0,则表示G54值X轴增量值50.0。
例：如下图所示工件，工件胚料为铸件，用φ10 mm端铣刀，铣削φ30 mm的孔5
φ30×550505050个，深10 mm。
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NC程序：
O2；
G10 L2 P0 X0 Y0 Z0；
G91 G28 Z0；
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G28 X0 Y0；G54 G90；
M03 S1000；
G00 X0 Y0；
G43 Z5.H01 M08；
G98 P50003；
G10 L2 P0 X0 Y0 Z0；
G91 G28 Z0；
M30；
O3；
G90 G00 X0 Y0；
G01 Z-15.F50；
G01 G42 X15.D01；
G02 I-15.；
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G01 G40 X0 Y0；
G00 Z20.；
G91 G10 L2 P0 X 50.；
M99；
通过本文的两个实例，可以看出FANUC系统的G10指令与宏指令在数控编程中配合使用的方法与技巧。
【参考文献】：
[1]BEIJING-FANUC 0i Mate-MB 操作说明书 2003
[2]赵刚 数控铣削编程与加工2007
[3]吴平桂 G10指令在数控编程中的应用2009
[4]林定兰 数控铣削中G10指令的巧用2009
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