子程序在數(shù)控車床編程中的應(yīng)用

劉曄

摘要：以FANUC系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床為例，著重介紹了子程序的概念、編寫格式以及應(yīng)用注意事項(xiàng)，并結(jié)合實(shí)例詳解子程序在數(shù)控車削編程中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 子程序;數(shù)控車床;編程

引言

在程序段中，當(dāng)某一程序反復(fù)出現(xiàn)（即工件上有好幾個(gè)部分相同的切削路線）時(shí)，把同類的程序段單獨(dú)編制，并按一定格式單獨(dú)加以命名，作為子程序，編程時(shí)調(diào)用，這樣便可使程序簡(jiǎn)單清楚。正確使用子程序，可以有效簡(jiǎn)化手工編程的工作量，減少程序所占內(nèi)存，提高加工效率。

隨著我國(guó)數(shù)控技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的普及率越來(lái)越高。特別是一些無(wú)功能浪費(fèi)、可靠性好、價(jià)格低廉的普及型機(jī)床，已成為市場(chǎng)上眾多企業(yè)渴求的產(chǎn)品，市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊，且市場(chǎng)占有率較高。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的數(shù)控加工程序一般通過(guò)手工編程方式獲得。在滿足零件的加工精度要求下編程人員應(yīng)盡量編制寫較短的加工程序，選用合理的數(shù)控編程指令。

用數(shù)控機(jī)床加工具有相同、相似的幾何要素的零件時(shí)，為了簡(jiǎn)化程序，編程人員應(yīng)盡可能地縮短程序的長(zhǎng)度，使程序簡(jiǎn)單清楚。而熟練的應(yīng)用子程序編程就是簡(jiǎn)化程序的方法之一。

一、子程序的概念、格式及調(diào)用

1.子程序的概念

在一個(gè)加工程序中，若一組程序段多次出現(xiàn)，為了簡(jiǎn)化程序，可以把這組程序段抽出來(lái)，按規(guī)定的格式寫成一個(gè)新的程序單獨(dú)存儲(chǔ)，這種程序就叫子程序。主程序執(zhí)行過(guò)程中如果需要某一個(gè)子程序，可以通過(guò)一定的格式來(lái)調(diào)用該子程序，執(zhí)行完后返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。同時(shí)，子程序也可以調(diào)用另一個(gè)子程序。這樣可以大大簡(jiǎn)化程序的編制和節(jié)省CNC系統(tǒng)內(nèi)存空間。

2.編程中子程序的格式

O×××× ????子程序號(hào)

M99 ??子程序結(jié)束

3.調(diào)用子程序的格式

格式一 M98 P××××L××××;

格式二 ?M98 P××××××××;

指令說(shuō)明：

格式一：P××××表示要調(diào)用的子程序號(hào)

L××××表示重復(fù)調(diào)用子程序的次數(shù)，若只調(diào)用一次子程序則L及其后的數(shù)字可省略不寫。

子程序號(hào)及調(diào)用次數(shù)前的0可以省略不寫。

例：M98 P100 L5

格式二：地址P后面的8位數(shù)字中前四位表示調(diào)用次數(shù)，后四位為要調(diào)用

子程序號(hào)。調(diào)用次數(shù)前的0可以省略不寫，但子程序號(hào)前的0不可省略。

例：M98 P50010;

系統(tǒng)允許主程序重復(fù)調(diào)用子程序次數(shù)一般為1～9999次。此外，子程序調(diào)用另一個(gè)子程序一般最多可調(diào)用4層子程序（不同的系統(tǒng)其執(zhí)行的次數(shù)及層次不同）。

執(zhí)行到子程序結(jié)束M99指令后，返回至主程序，繼續(xù)執(zhí)行M98 P××××L××××程序段下面的主程序。（注意：M99指令也可用于主程序最后程序段，區(qū)別于M30指令的是此時(shí)程序執(zhí)行光標(biāo)會(huì)跳回主程序的第一程序段繼續(xù)執(zhí)行此程序，此程序?qū)⒁恢敝貜?fù)執(zhí)行，除非按下RESET鍵才能中斷執(zhí)行）

二、子程序的應(yīng)用原則

①零件上有若干處相同的輪廓外形。在這種情況下只編寫一個(gè)子程序，然后用主程序調(diào)用該子程序就可以了，此時(shí)通常要以增量方式編程。

②程序的內(nèi)容具有相對(duì)的獨(dú)立性。在加工較復(fù)雜的零件時(shí)，往往包含很多獨(dú)立的工序，有時(shí)工序之間的調(diào)整也是允許的。為了優(yōu)化加工順序，把每一個(gè)工序編成一個(gè)獨(dú)立子程序，主程序中只需加入換刀和調(diào)用子程序等指令即可。

三、子程序應(yīng)用實(shí)例

編寫如圖所示零件的精車加工程序。已知毛坯直徑φ32mm，長(zhǎng)度L=80mm，材料為45號(hào)鋼。

刀具的選擇：按題目要求，加工圖示零件精車程序一共需要用2把刀。

（1）90°外圓車刀：設(shè)為一號(hào)刀安裝在刀架的一號(hào)刀位上（T0101）;

（2）切斷刀：二號(hào)刀為刀尖寬度2mm，設(shè)為二號(hào)刀安裝在刀架的二號(hào)刀位上（T0202），以左刀尖為刀位點(diǎn)。

（3）工件原點(diǎn)的確定：工件原點(diǎn)設(shè)在零件右端面的中心。

裝夾定位：以工件左端外徑作為定位基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾定位。

O2000;;;;;;;;（主程序）

N010 T0101;;;;;;（調(diào)外圓車刀）

N020 M03 S1200;

N030 G00 X30.0 Z2.0;

N040 G01 X30.0 Z-50.0 F0.5;（精車外圓表面）

N050 G00 X32.0 Z-50.0;

N060 G00 X200.0 Z200.0;

N070 T0202;;;;;;;（調(diào)切斷刀）

N080 G00 X32.0 Z0.0;;;（子程序循環(huán)起點(diǎn)）

N090 M98 P3000L2;;;;（調(diào)子程循環(huán)2次）

N100 G00 X200.0 Z200.0;

N110 M05;

N120 M30;

O3000; （子程序）

N010 G00 X32.0 W-12.0;

N020 G01 X20.0 F0.5;

N030 G04 X1.5;

N040 G01 X32.0 W0.0;

N050 G00 X32.0 W-8.0;

N060 G01 X20.0 W0.0;

N070 G04 X1.5;

N080 G01 X32.0 W0.0;

N090 M99;

四、子程序的注意事項(xiàng)

①子程序與主程序的命名方式?jīng)]有區(qū)別，子程序無(wú)須定義子程序開(kāi)始指令，但子程序必須以M99指令表示結(jié)束返回。

②子程序中不得有循環(huán)指令;

③為使子程序編程中數(shù)值計(jì)算方便，子程序最好采用增量方式編程，但在編程中往往又容易忽略在子程序結(jié)束前或在主程序中取消增量編程，因?yàn)樵谥鞒绦蛑杏媒^對(duì)方式編程計(jì)算比較方便。

結(jié)語(yǔ)

在數(shù)控車床中合理采用子程序編程可以縮短程序段，減少編程所占內(nèi)存，提高數(shù)控加工編程速度，減輕程序員編程任務(wù)量，但并不能縮短零件加工時(shí)間。另外，在如數(shù)控銑床等其他加工編程中，采用子程序編程可以減少零件輪廓坐標(biāo)計(jì)算的工作量。對(duì)企業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，加工通用類零件時(shí)，可以充分利用系統(tǒng)中已儲(chǔ)存的子程序，只需對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)坐標(biāo)值的修改，這樣就可大大減少編程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，在具體的加工應(yīng)用中，只有靈活應(yīng)用了程序，才使其更有實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]高進(jìn)祥.數(shù)控機(jī)床編程與操作（數(shù)控車床分冊(cè)）中國(guó)勞動(dòng)和社會(huì)保障出版社，2018.