淺談子程序在數控車編程中的應用

王璐

（遼寧省大連市旅順職業教育中心，遼寧大連 116041）

淺談子程序在數控車編程中的應用

王璐

（遼寧省大連市旅順職業教育中心，遼寧大連 116041）

子程序常用于加工幾何形狀完全相同或相似的加工軌跡，是數控車床手工編程的常用方法之一。正確使用子程序，可以有效簡化手工編程工作量，減少程序所占內存，提高加工效率。本文主要對子程序進行簡要介紹，并以具體實例加以說明。

數控車子程序 編程 應用

1 引言

在數控加工中，有時在一個零件上，有兩處或兩處以上形狀和大小都相同的加工部位，為簡化程序的編制，可以用子程序來加工，或調用子程序實現循環加工，以減少編制程序時需要計算的基點的個數，簡化編程。

2 子程序介紹

（1）子程序的定義。某些被加工的零件中，常常會出現幾何形狀完全相同的加工軌跡，在編制加工程序時，有一些固定順序和重復模式的程序段，通常在幾個程序中都會使用它。這個典型的加工程序段可以做成固定程序，并單獨加以命名，這組程序段就稱為子程序。

（2）子程序的作用。使用子程序可以減少不必要的重復編程，從而達到簡化編程的目的。主程序可以調用子程序，一個子程序也可以調用下一級子程序。子程序必須在主程序結束指令后建立，其作用相當于一個固定循環。

（3）子程序的格式。子程序的格式與主程序相同，在子程序的開頭編制子程序號，在子程序的結尾用M99指令結束子程序并返回主程序。

O××××

…

M 9 9（4）子程序的調用。在主程序中，調用子程序的指令是一個程序段。

指令：M98

格式：M98 P×××× ×××× （前四位為調用次數，后四位為子程序號）

或M98 P×××× L××××（P后面為子程序號，L為調用次數）

說明：省略循環次數時，默認循環次數為一次。

（5）子程序的嵌套。子程序調用另一個子程序，稱為子程序的嵌套。主程序調用同一子程序執行加工，最多可執行9999次，但是子程序的嵌套不是無限次的，在編程中使用較多的是二重嵌套（不同的系統其執行的次數及層次不同），其程序執行情況如圖1所示。

圖1 子程序的嵌套

圖2 子程序車削不等距槽

3 應用子程序編程實例

（1）等距槽可以利用循環或子程序進行編程，但加工不等距槽時，就體現出了利用子程序進行編程的優勢。例如：圖2所示為車削不等距槽，已知02號刀為切槽刀，刀刃寬度為4mm，左刀尖對刀，φ35mm外圓已加工好，試通過調用子程序的形式編寫其加工程序。

1）主程序。

O0001

N10 G50 X100.0 Z100.0；設定工件坐標系。

N20 M03 S900；主軸正轉，轉速900r/min。

N30 T0202；換02號切槽刀。

N40 G00 X38.0；快速定位到φ38mm處。

N50 Z-20.0 M08；快速定位，準備切槽，開冷卻液。

N60 M98 P31000；調用O1000的子程序3次。

N70 G00 X50.0 Z-138.0；快速定位。

N80 G01 X0 F30；切斷。

N90 M30；程序結束。

2）子程序。

O1000

N10 G00 W-4.0；Z軸負向移動4mm至第一槽處。

N20 G01 U-13.0F30；切第一槽至指定尺寸。

N30 G04 X1.0；槽底停留1S。

N40 G01 U13.0；X方向退出。

N50 G00 W-14.0；快速定位第二槽處。

N60 G01 U-13.0；切第二槽至指定尺寸。

N70 G04 X1.0；槽底停留1S。

N80 G01 U13.0；X方向退出。

N90 G00 W-20.0；Z軸負向移動20mm。

N100 M99；子程序結束，并返回主程序。

（2）如果加工等距槽，但是形狀較復雜時，循環指令就失效了，這時應用子程序就可以大大提高編程的效率。例如：圖3所示為車削等距復雜型槽，已知02號刀為切槽刀，刀刃寬度為3mm，左刀尖對刀，φ28mm外圓已加工好，試通過調用子程序的形式編寫其加工程序。

1）主程序。

圖3 子程序車削等距復雜型槽

O0002

N10 G50 X100.0 Z100.0； 設定工件坐標系。

N20 M03 S600； 主軸正轉，轉速600r/min。

N30 T0101； 選擇1號外圓刀。

N40 G00 X30.0 Z2.0；定位至φ30mm，距端面正向2mm。

N50 G71 U1.0 R0.5； 采用復合循環粗加工半圓球、外圓、外圓錐面等，

N60 G71 P70 Q130 U0.5 W0 F100； X正方向留精加工余量0.5mm。

N70 G42 G01 X0 F50；

N80 Z0；

N90 G03 X20.0 W-10.0 R10.0；

N100 G01 Z-42.0；

N110 X25.0 Z-50.0；

N120 Z-55.0；

N130 G40 X30.0；

N140 M00 M05；主軸停，程序加工暫停，檢測工件。

N150 M03 S1200；主軸正轉，轉速 1200r/min。

N160 G70 P70 Q130；精加工半圓球、外圓、外圓錐面等。

N170 G00 X100.0 Z100.0；返回換刀點，主軸停。

N180 M03 S800；主軸正轉，轉速 800r/min。

N190 T0202； 換02號切槽刀。

N200 G00 X22.0 Z-10.7M08；快速定位，準備切槽，開冷卻液。

N210 M98 P32000；調用O2000的子程序3次，加工3處等距外溝槽。

N220 G00 X100.0 Z100.0； 返回換刀點。

N230 M30； 程序結束。

2）子程序。

O2000

N10 G00 W-8.6；刀具沿Z軸負方向平移8.6mm。

N20 G01 U-10.0 F20；沿徑向切槽至槽底。

N30 G04 X1.0；槽底停留1S。

N40 G00 U10.0 F500；快速退至φ22mm處。

N50 W1.3；沿Z軸正方向平移1.3mm。

N60 G01 U-2.0；沿徑向移動至φ20mm處。

N70 U-8.0 W-1.3；刀具切溝槽右側面至槽底。

N80 G00 U10.0；快速退至φ22mm處。

N90 W-1.3； 沿Z軸正方向平移1.3mm。

N100 G01 U-2.0；沿徑向移動至φ20mm處。

N110 U-8.0 W1.3；刀具切溝槽左側面至槽底。

N120 G00 U10.0；快速退至φ22mm處。

N130 M99；子程序結束，并返回主程序。

4 結語

編寫子程序時注意應用增量坐標寫出加工路線，讓程序沿X向（或Z向）循環進刀，設置好背吃刀量，計算出加工次數，在主程序中進行調用。這種方法可減少基點的計算個數，適用于各種形狀復雜的零件，使這類零件在數控機床上的編程變得簡便。靈活的應用子程序，在很大程度上提高了零件的加工效率，并且在實際生產中收到了良好的效果。

［1］謝曉紅.數控車削編程與加工技術.北京：電子工業出版社，2008. 7.

［2］黃康美.數控加工編程.上海交通大學出版社，2004.8.

［3］宋放之.數控工藝培訓教程.清華大學出版社，2003.8.