关于子程序在数控编程中的应用探讨

姚武

摘 要：自从CAD/CAM自动编程软件出现以后，有些人过分依赖CAD/CAM软件，无论零件加工难易、均使用各种CAD/CAM软件进行自动编程，而把手工编程遗忘了，尤其是博大精深的子程序。子程序在数控编程中不应该被遗忘，而是应该很好的使用，它有着自动编程软件不可取代的优势。

关键词：数控编程；CAD/CAM；子程序；优势

1 概述

现在有一种说法很流行：“子程序在数控编程中已经没有什么用”。这显然不对，原因只是大家对子程序不熟悉，往往误以为子程序深不可测而已。但在实际工作中，子程序确实也有广泛的应用空间，并且能够简化手工编程，锻炼操作者的编程能力，帮助操作者更加深入的了解编程的本质。

2 认识子程序

2.1 子程序定义

一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它，我们将这样一组程序段单独加以命名，这组程序段称为子程序。

2.2 子程序调用格式

调用格式：M98 P××××L××××其中，P后面的4位为子程序号；L后面的4位为重复调用次数。M99：从子程序返回指令。直接加在子程序的结尾即可。

2.3 子程序的作用

子程序在数控加工中应用是非常广泛的，可以这样说只要你想用，它无时无刻都能应用到你的程序中，帮助你简化编程解决编程中的疑难。例如，在数控车床加工中，我们常用子程序编程简化多槽轴的加工；在数控铣床中，我们常用子程序进行平面加工、相同轮廓加工和分层切削加工。总之，学会了子程序，你就找到了编程捷径。

3 子程序简化编程应用

3.1 以数控车床加工多槽轴为例

结合切槽加工动作相同的特点，我们可以把切槽当做“盖章”动作来完成，也就是说编好一个槽的加工程序，将其它槽的加工用第一个槽的程序来完成。这也正好是我们子程序的特点，所以我们可以利用子程序来简化槽加工。编写第一个槽是这样：（图1）

第一步：G00X51，将刀具移动到零件外围（大于50即可）

第二步：Z-24，将刀具移动到切槽位置（第一个槽Z坐标为-24）

第三步：G01X30F20，切槽至图纸上要求

第四步：G00X100，将刀具从槽中X向退出

第五步：Z100，将刀具从槽中Z向退出

那么，图纸中其他9个槽也可以这样编程，那么共需要的加工程序就有50行以上了。应用子程序后，后面9个槽程序就不需要这样编了，具体编程如下：（表1）

3.2 以铣床加工平面为例

请用直径为30mm的立铣刀加工300mmm×300mm的平面。按照实际加工要求，我们在编程中选择的是往复式行切来完成平面加工，加工路线示意图如图2所示。

编程思路：结合示意图，我们发现图中绿线轨迹与红线轨迹和橙线轨迹均相似，都是先向右加工到工件右边，再向上加工到指定距离（编程中将这段距离叫做行距），然后向左加工到工件左边，最后向上走一个行距。所以，我们这里可以把这四步编成一个子程序来进行调用加工。

4 子程序与自动编程的比较

在加工复杂异形零件时利用自动编程确实是很好，但是在加工一般生产型零件时就不见得了。例如：在数控车床中加工等距槽轴类零件的槽时，应用自动编程加工一个槽估计需要4-5行程序来完成加工，利用子程序加工后，我们只需要修改L循环次数，程序也不会因该槽的多少而增加行数，这样远比用自动编程软件要强的多，而且子程序的编写也很精练，不像CAD/CAM生成的程序那么烦琐。所以，我们做为编程者应学习各种不同编程方法，应用各自编程方法的长处，以达到编程上的最优化原则，最好的为生产加工服务。

5 编写子程序的步骤

在生产加工中子程序功能强大，作用突出，那么如何进行零件子程序编写呢？本人结合多年生产实践以及实际教学经验，将子程序编写步骤归纳为如下5点：第一要确定走刀路线，找出相似的走刀轨迹。第二要用增量编程完成相似轨迹程序段的编写工作。第三要找到子程序调用开始点。第四要完成主程序、子程序的编写工作。第五要检查子程序走刀路线是否合理。

6 小结

目前，子程序在实际生产加工中都能用到，由于手工编程是基本手段，任何时候都是必须掌握的，不能落在一边，要利用起来，不能单纯的依赖自动编程。在平时，我们就应该在能用手工编程的时候尽量用手工编程，在能用子程序加工的时候把子程序用上，以锻炼操作者的编程能力。

参考文献：

[1]王吉连.数控车削编程与加工[M].北京：外语教学与研究出版社，2011.

[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，2004.

[3]孙伟伟.数控车工实习与考级[M].北京：高等教育出版社，2009.