浅谈子程序在数控车编程中的应用

王璐

（辽宁省大连市旅顺职业教育中心，辽宁大连 116041）

浅谈子程序在数控车编程中的应用

王璐

（辽宁省大连市旅顺职业教育中心，辽宁大连 116041）

子程序常用于加工几何形状完全相同或相似的加工轨迹，是数控车床手工编程的常用方法之一。正确使用子程序，可以有效简化手工编程工作量，减少程序所占内存，提高加工效率。本文主要对子程序进行简要介绍，并以具体实例加以说明。

数控车子程序 编程 应用

1 引言

在数控加工中，有时在一个零件上，有两处或两处以上形状和大小都相同的加工部位，为简化程序的编制，可以用子程序来加工，或调用子程序实现循环加工，以减少编制程序时需要计算的基点的个数，简化编程。

2 子程序介绍

（1）子程序的定义。某些被加工的零件中，常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹，在编制加工程序时，有一些固定顺序和重复模式的程序段，通常在几个程序中都会使用它。这个典型的加工程序段可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。

（2）子程序的作用。使用子程序可以减少不必要的重复编程，从而达到简化编程的目的。主程序可以调用子程序，一个子程序也可以调用下一级子程序。子程序必须在主程序结束指令后建立，其作用相当于一个固定循环。

（3）子程序的格式。子程序的格式与主程序相同，在子程序的开头编制子程序号，在子程序的结尾用M99指令结束子程序并返回主程序。

O××××

…

M 9 9（4）子程序的调用。在主程序中，调用子程序的指令是一个程序段。

指令：M98

格式：M98 P×××× ×××× （前四位为调用次数，后四位为子程序号）

或M98 P×××× L××××（P后面为子程序号，L为调用次数）

说明：省略循环次数时，默认循环次数为一次。

（5）子程序的嵌套。子程序调用另一个子程序，称为子程序的嵌套。主程序调用同一子程序执行加工，最多可执行9999次，但是子程序的嵌套不是无限次的，在编程中使用较多的是二重嵌套（不同的系统其执行的次数及层次不同），其程序执行情况如图1所示。

图1 子程序的嵌套

图2 子程序车削不等距槽

3 应用子程序编程实例

（1）等距槽可以利用循环或子程序进行编程，但加工不等距槽时，就体现出了利用子程序进行编程的优势。例如：图2所示为车削不等距槽，已知02号刀为切槽刀，刀刃宽度为4mm，左刀尖对刀，φ35mm外圆已加工好，试通过调用子程序的形式编写其加工程序。

1）主程序。

O0001

N10 G50 X100.0 Z100.0；设定工件坐标系。

N20 M03 S900；主轴正转，转速900r/min。

N30 T0202；换02号切槽刀。

N40 G00 X38.0；快速定位到φ38mm处。

N50 Z-20.0 M08；快速定位，准备切槽，开冷却液。

N60 M98 P31000；调用O1000的子程序3次。

N70 G00 X50.0 Z-138.0；快速定位。

N80 G01 X0 F30；切断。

N90 M30；程序结束。

2）子程序。

O1000

N10 G00 W-4.0；Z轴负向移动4mm至第一槽处。

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；快速定位第二槽处。

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轴负向移动20mm。

N100 M99；子程序结束，并返回主程序。

（2）如果加工等距槽，但是形状较复杂时，循环指令就失效了，这时应用子程序就可以大大提高编程的效率。例如：图3所示为车削等距复杂型槽，已知02号刀为切槽刀，刀刃宽度为3mm，左刀尖对刀，φ28mm外圆已加工好，试通过调用子程序的形式编写其加工程序。

1）主程序。

图3 子程序车削等距复杂型槽

O0002

N10 G50 X100.0 Z100.0； 设定工件坐标系。

N20 M03 S600； 主轴正转，转速600r/min。

N30 T0101； 选择1号外圆刀。

N40 G00 X30.0 Z2.0；定位至φ30mm，距端面正向2mm。

N50 G71 U1.0 R0.5； 采用复合循环粗加工半圆球、外圆、外圆锥面等，

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；主轴停，程序加工暂停，检测工件。

N150 M03 S1200；主轴正转，转速 1200r/min。

N160 G70 P70 Q130；精加工半圆球、外圆、外圆锥面等。

N170 G00 X100.0 Z100.0；返回换刀点，主轴停。

N180 M03 S800；主轴正转，转速 800r/min。

N190 T0202； 换02号切槽刀。

N200 G00 X22.0 Z-10.7M08；快速定位，准备切槽，开冷却液。

N210 M98 P32000；调用O2000的子程序3次，加工3处等距外沟槽。

N220 G00 X100.0 Z100.0； 返回换刀点。

N230 M30； 程序结束。

2）子程序。

O2000

N10 G00 W-8.6；刀具沿Z轴负方向平移8.6mm。

N20 G01 U-10.0 F20；沿径向切槽至槽底。

N30 G04 X1.0；槽底停留1S。

N40 G00 U10.0 F500；快速退至φ22mm处。

N50 W1.3；沿Z轴正方向平移1.3mm。

N60 G01 U-2.0；沿径向移动至φ20mm处。

N70 U-8.0 W-1.3；刀具切沟槽右侧面至槽底。

N80 G00 U10.0；快速退至φ22mm处。

N90 W-1.3； 沿Z轴正方向平移1.3mm。

N100 G01 U-2.0；沿径向移动至φ20mm处。

N110 U-8.0 W1.3；刀具切沟槽左侧面至槽底。

N120 G00 U10.0；快速退至φ22mm处。

N130 M99；子程序结束，并返回主程序。

4 结语

编写子程序时注意应用增量坐标写出加工路线，让程序沿X向（或Z向）循环进刀，设置好背吃刀量，计算出加工次数，在主程序中进行调用。这种方法可减少基点的计算个数，适用于各种形状复杂的零件，使这类零件在数控机床上的编程变得简便。灵活的应用子程序，在很大程度上提高了零件的加工效率，并且在实际生产中收到了良好的效果。

［1］谢晓红.数控车削编程与加工技术.北京：电子工业出版社，2008. 7.

［2］黄康美.数控加工编程.上海交通大学出版社，2004.8.

［3］宋放之.数控工艺培训教程.清华大学出版社，2003.8.