FANUC系统G10指令的使用

国家职业资格全省统一鉴定

加工中心操作工论文

（国家职业资格二级）


论文题目：对FANUC系统中G10指令的使用心得








姓 名： 胡 宏 娜
身份证号： 325204
准考证号： 047
所在省市： 江苏省徐州市
所在单位： 江苏省徐州技师学院


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对FANUC系统中G10指令的使用心得
胡宏娜
徐州技师学院
摘要: 在数控铣床加工中,工件尺寸精度是靠着刀补来保证的.而
刀具补偿值包括了刀具长度补偿和刀具半径补 偿,它是可以通过两种
方法来输入到CNC储存器中:一是从CRT面板手动输入,这是我们常用
的加工方法:二是使用G10指令通过程序来改变刀具补偿值来输入到
CNC存储器中.而对于一些规 则的曲面加工手动输入是不能满足加工
要求的,而使用自动编程又会出现生成程序长,传输不便,空刀多 影响
加工效率等一系列问题.这时,用G10结合宏程序的使用来解决一些
规则的曲面加工问题 成了最有效、最方便、高效的加工方案。
关键词： G10 刀具补偿 宏程序 < br>正文：在FANUC系统中，G10是一个比较特殊的指令，在不同的
场合下有着不同的用途、不 一的表述，但都能体现它的强大，有些场
合甚至是不可替代的。

一、 G10的简介
G10（可编程参数输入），参数可用编程输入，该功能主要用于设
定螺距误差 的补偿数据，以应付加工工件的变化（如机件更新，最大
切削速度或切削时间常数的变化等），在这里主 要讨论G10指令针对
利用刀具半径补偿的变化来加工规则曲面的方法。
在Fanuc数控系 统中，对于“可编程参数输入(G10)”的使用有
着严格的规定。G10指令的格式取决于需要使用的 刀具补偿存储器(见
表1)

表1 FANUC系统中刀具补偿存储器和刀具补偿值的设置范围
刀具补偿存储器的种类
H代码(长度补偿)的几何补偿值
H代码(长度补偿)的磨损补偿值
D代码(半径补偿)的几何补偿值
D代码(半径补偿)的磨损补偿值
指令格式
G10L10P_R_
G10L11P_R_
G10L12P_R_
G10L13P_R_
表1中,P表示刀具补偿号;R表示绝对值指令(G90)方式下的刀 具
补偿值;如果在增量值指令(G91)方式下的刀补值,该值与指定的刀具
补偿号的值相加和 为刀具补偿值。
一般情况下使用比较多的当属表中的第三种,即:D代码(半径补
偿)的几何补偿值→L12。
在以上4种指令格式中,R后面的刀具补偿值同样可以是变量,
如:G10 L12 P01 R#5,表示变量#5代表的值等于“D01”所代表的刀
具半径补偿值，即在程序中输入刀具的半径补 偿值。
上述这点是非常重要的！它决定了“可编程参数输入（G10）”的
主要使用场合就是 宏程序。可以说G10是为宏程序应运而生的。在手
工编程中，G10是宏程序用以解决各种斜面、倒圆 面以及其他必须使
用刀具半径补偿的加工编程不可或缺的利器。
二、 示例程序及其说明
示例1、G10在宏程序倒圆中的应用：如图1

图1
这是一个 能简单直观的表达G10指令优越性的图。拿到这份图纸
我们要先进行加工工艺的编制,程序的编写、输 入、调试、运行直至
加工出符合零件尺寸的工件.

一个 长半轴a=30mm,短半轴b=15mm的凸椭圆,高度为10mm，倒
R4mm的倒圆。为了便于说 明,这里作了必要的简化,即该椭圆事先已
加工出来下面仅就倒圆面的加工进行详细的说明（刀具选用为 Φ10
立铣刀）:
O0001
M3 S1500
G90 G54
G00 X36 Y0 Z10
Z2
#1=0
#2=4
#3=5
WHILE [#1 LE 90] DO1
G00 X36 Y0
#4=#2*[1-COS[#1]]
#5=#3-#2*[1-SIN[#1]]
G01 Z-#4 F500
G10 L12 P01 R#5
#6=0
WHILE [#6 LE 365]DO2
#7=30*COS[#6]
#8=15*SIN[#6]
程序名
主轴正转转速
工件坐标系
快速定位
快速接近工件
倒圆起始角度赋值
倒圆角半径
刀具半径
倒圆的逻辑语句
定位下刀点，防止下刀时撞刀
Z方向的变量
赋值刀具半径补偿值的变量
Z方向的下切
可编程参数生效
椭圆起始角度赋值
椭圆的逻辑语句
椭圆上X轴上的变量
椭圆上Y轴上的变量
G41 G1 D01 X#7 Y[-#8] F600 顺时针铣削椭圆

#6=#6+1
END2
G0Z1
#1=#1+1
END1
G00 Z100
G40 G11
M5
M30
椭圆变量改变
椭圆逻辑语句结束
抬起刀具，防止执行倒圆逻辑撞刀
倒圆变量改变
倒圆逻辑语句结束
快速提刀
可编程参数输入取消
主轴停转
程序结束
在这个例子 中．宏程序的编写建立在两个重要的基础上．即轨迹
的数学表达与加工倒圆面时刀心运动轨迹的数学表达 。两者又是相互
影响、相互联系的.
整个加工轨迹的数学原理为使用铣刀进行加工，从最高面 开始
(此时在Z方向上铣刀刀心与倒圆面的最高处平齐)，以自上而下的方
式逐层下降，每层高 度上铣刀与相应的外轮廓有一个刀具半径的距
离，并以顺时针方向走刀(顺铣)，由于无法直接描述铣刀 的运动轨迹
的数学表动轨迹，唯一可行的方法就是通过刀具半径补偿来表达(这
里使用左侧刀具 半径补偿G41)。
随着刀具沿着倒圆面逐层下降．在每层高度上的刀具半径补偿值
Dxx( 下面的程序中使用D01)是不断变化的，准确地说是在不断增大，
其数值从最初的最小值(刀具半径- 倒角半径)一直变化到结束时的最
大值(刀具半径)。显而易见，只有依靠“用程序输入刀具补偿值(G10)”，才有可能表达和使用在不断变化着的刀具半径补偿值D01。

示例2、G10在极坐标倒角中的应用：如图2

G10指令不仅对倒圆有着很好的适用性，同样对倒角意义也很大：
简化了对复杂倒角宏程序的编写、缩短了生产准备时间、对于程序的
校验修改具有极其重要的作用。 < br>这一个示例，由于其倒角规范，为一正六边体倒角，但又由于其
还有极坐标的因素在里面，所以编 程时应特别注意极坐标和宏程序是
否会互相影响。本例我们依然使用立铣刀，且加工方向由上到下顺时< br>针走刀。
O0002
G90 G54 G16 G11 G17
M3 S1500
G00 X50 Y0 Z30
Z2
#1=0
WHILE [#1 LE 90] DO1
#2=5+#1
G01 Z-#1 F50
G10 L12 P01 R#2
G41 D01 G01 X20 Y0 F800
G17 G16
G01 X20 Y300
Y240
Y180
Y120
Y60
Y0
G15
G90 G40 G01 X50 Y0
G00 Z[-#1+0.5]
#1=#1+0.1
END1
G0 Z100

程序名
机床初置、建立工件坐标系
主轴转速
快速定位
快速接近工件
设置变量
建立逻辑语句
赋值刀具半径补偿值的变量
Z方向的下切
可编程参数生效
刀补建立且生效
极坐标生效
轮廓走刀
极坐标取消
切除，远离加工面
在切削平面的基础上抬刀0.5mm高
变量改变
逻辑语句结束
抬刀，远离工件

G40 G15 G11
M30
各项代码取消
程序结束


三、 使用中的心得体会
1、程序中变量初始赋值为具体数值，所有这些变量的赋值都可
以、但必须 根据实际情况特别是工艺上的要求而定，例如#1=#1+1的
取值就直接影响到倒圆面的表面加工质量 (特别是表面粗糙度)。
2、如前所述，“G10 L12 P01 R#5”仅仅决定了“ 变量#5输入到
刀具半径(几何)补偿值D01”，而系统在处理“D01”时，“D01”的真
实意义是半径几何补偿值与半径磨损补偿值之算术和值，因此必须事
先在从CRT面板手工把“D01 ”中的“半径磨损补偿值”一项清零．或
者加上以下程序段：“G10 L13 P01 R0”，否则 程序运行时很可能会无
缘无故出现过切报警。而事实上程序本身根本没有任何错误!这点很
重要 ，却非常容易被人忽视，
3、程序中如何选择顺时针走刀(顺铣)和逆时针走刀(逆铣)，则
完全可以巧妙地利用编程者自主的意愿来控制．如在本例中选择了
G41顺铣。
4、程序中“G40”的使用也有讲究，其出现的时机和地方直接影
响程序运行的预期效果。
5、在宏程序的编写中，如果是使用球刀的，刀位点选择在刀心
是在数学上能够进行刀路轨迹描 述的必然要求．但是球刀的刀尖与刀
心不过是刀具的两个几何点，而刀具上的任何一点都是随着刀具这一
整体而进行相同的“平动”的，因此经过简单的加减换算(刀心的Z
坐标减去刀具半径即为刀尖 的Z坐标)，同样可以反映出刀尖的运动

轨迹指令。机床操作人员也只会面对统一的对刀基准(刀尖)，使编程
简化。
总结： 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,功能强大,但在通常数控编 程中较少有人使用。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。解决了对于一些规则的 曲面加工
手动输入是不能满足加工要求的,而使用自动编程又会出现生成程序
长,传输不便,空 刀多影响加工效率等一系列问题。对如何节省了操作
时间，提高了生产效率有着重要意义。

参考文献：
l陈海舟．数控机床铣削加工宏程序及应用[M]．北京：机械工业出版社.200l
2孙德茂．数控机床铣削加工直接编程技术[M]．北京：机械工业出版社.2005
3吴平挂.结构化编程方法在数控手工编程中的应用[J].广西轻工业出版
社.2007,6