FANUC 0i系統(tǒng)比例縮放指令初探

程 鑫

（濟寧職業(yè)技術學院，山東濟寧 272100）

0 引言

在數(shù)控銑床與加工中心的編程中，有時在對應坐標軸上的值是按固定比例系數(shù)進行放大或縮小的，F(xiàn)ANUC 0i MD系統(tǒng)為了編程方便，提供了比例縮放指令來編程，而在說明書中，對比例縮放指令說明的比較晦澀難懂，涉及了很多系統(tǒng)參數(shù)的設置，在此作者對該指令進行了初步研究。

1 參數(shù)SCL的設置

參數(shù) NO.8132，為位型參數(shù)（圖 1）。該參數(shù) SCL（NO.8132裕5）控制系統(tǒng)的比例縮放使用：當設為“0”時比例縮放不能使用，如果程序中出現(xiàn)G51指令，數(shù)控系統(tǒng)會報警“PS0010G代碼不正確”；當設為“1”時，比例縮放指令G51則可以正常使用，不會出現(xiàn)系統(tǒng)報警，但此時數(shù)控機床不一定按編程指令進行有效縮放。

圖1 參數(shù)NO.8132的設置

不同的機床生產(chǎn)廠家設置的系統(tǒng)參數(shù)有所區(qū)別，真正使G51縮放指令正確使用還與下列系統(tǒng)參數(shù)有關。例如，參數(shù)NO.5401，為位軸型參數(shù)（圖 2）。當參數(shù) SCL（NO.8132裕5）設為“1”時，而該參數(shù) X，Y，Z全設為“0”時，數(shù)控機床運行 G51指令時不會出現(xiàn)前述報警但不會進行實際的比例縮放，需將該參數(shù)設為“1”比例縮放才實際有效。比例縮放功能大多用于X軸和Y軸，故通常將該參數(shù)的X，Y的值設“1”，而Z的值設“0”，此時比例縮放只在X軸和Y軸上進行，Z軸不進行比例縮放。

圖2 參數(shù)NO.5401的設置

2 參數(shù)XSC的設置

可以說，上述2個系統(tǒng)參數(shù)控制了比例縮放功能的允許和禁止。比例縮放的編程格式有2種，但2種格式不能同時使用，可以通過下一個參數(shù)NO.5400來設定，編程格式如下：

（1）X，Y，Z軸同比例縮放的編程格式。

G51 Xx Yy ZzPp；

x、y、z:比例縮放的中心點坐標（絕對編程）。p：縮放比例。

（2）X，Y，Z軸使用獨立的比例系數(shù)進行縮放的編程格式。

G51 Xx Yy Zz IiJjKk；

x，y，z:比例縮放的中心點坐標（絕對編程）。i，j，k：定義各坐標軸不同的比例系數(shù)。

例如，參數(shù)NO.5400，為位路徑型參數(shù)（圖3）。

圖3 參數(shù)NO.5400的設置

首先，參數(shù)XSC（NO.5400裕6）設定比例縮放的編程格式選上述2種的哪一種。設定為“0”時，為第一種各軸同比例縮放，即G51XxYyZzPp；采用P值來設定縮放比例。當指令中省略P值時，縮放比例自動選擇參數(shù)NO.5411所設定的值，因多數(shù)情況下編程人員編寫程序時不會漏掉P值的編寫，所以一般數(shù)控機床出廠時此值設定為“0”。

P值的編程時要使用整數(shù)，和機床尺寸字的編程使用小數(shù)點編程或非小數(shù)點編程無關。編程時P值使用了小數(shù)點，數(shù)控機床會出現(xiàn)報警“PS0007小數(shù)點使用非法。當編程時P值出現(xiàn)負值，數(shù)控機床會出現(xiàn)報警“PS0006 負號使用非法”。P 值的大小和參數(shù) SCR（NO.5400裕7）有關，設定為“0”時縮放比例以0.000 01倍為單位，設定為“1”時縮放比例以0.001倍為單位。個人認為該參數(shù)設定為“0”時，適合用于高檔數(shù)控機床，其脈沖當量小于0.001 mm/P時，對于普通的以0.001 mm/P為脈沖當量的數(shù)控機床，該參數(shù)應多設定為“1”。例如：

G51 X0 Y0 P1；

G00 X40 Y40；

G50；

當參數(shù) SCR（NO.5400裕7）設定為“0”時，縮放后的坐標值計算為40×1×0.000 01=0.000 4，大多數(shù)機床脈沖當量為0.001 mm/P，所以數(shù)控系統(tǒng)會四舍五入導致最終坐標值為0.000，即機床執(zhí)行縮放時不會產(chǎn)生運動。而如果將參數(shù)SCR（NO.5400裕7）設定為“1”時，縮放后的坐標值計算為 40×1×0.000 1=0.004，數(shù)控機床會按縮放后的坐標值0.004運動。由此可見，在比例縮放轉(zhuǎn)換過程中有可能出現(xiàn)由于舍入誤差而導致不精確的結果。上述例子只是極端的個例，在大多數(shù)情況下，舍入結果是可以接受的。但在誤差確實影響加工精度時，一定要認真考慮計算使工件滿足最終精度要求。

然后，當參數(shù) XSC（NO.5400裕6）設定為“1”時，數(shù)控機床采用第2種獨立的比例系數(shù)進行縮放的編程格式，即G51Xx采用I，J，K可以分別定義各坐標軸不同的比例系數(shù)。當指令中省略I，J，K值時，縮放比例自動選擇參數(shù)NO.5421所設定的值，因多數(shù)情況下編程人員編寫程序時不會漏掉I，J，K值的編寫，所以一般數(shù)控機床出廠時此值設定為“0”。

同樣，I，J，K 值的大小和參數(shù) SCR（NO.5400裕7）有關。但 I，J，K值可以有負值以及帶小數(shù)點。例如，當參數(shù)SCR（NO.5400裕7）設定為“1”時，I1.0與 I1000 作用相同，I-0.2 與 I-200 作用相同，并且I、J可以混合編程例如：I-200 J1.0。

3 結論

FANUC 0i MD系統(tǒng)比例縮放功能的使用需對幾個系統(tǒng)參數(shù)設置，有2種編程格式，推薦參數(shù) SCR（NO.5400裕7）設定為“1”，使用 I，J，K 設定縮放比例系數(shù)。

［1］北京發(fā)那科機電有限公司.BEIJING-FANUC Series 0-MD操作說明書［Z］.

［2］彼得·斯密德（美）.數(shù)控編程手冊［M］.羅學科，譯.北京：化學工業(yè)出版社，2005.