楊娜

（蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730000）

數(shù)控編程方法有自動(dòng)編程方法和手動(dòng)編程方法，在手動(dòng)編程中，數(shù)控程序的編制有很多技巧，其中子程序簡化編程就是一種。數(shù)控加工程序可分為子程序和主程序，當(dāng)在加工一個(gè)程序中的若干位置上，有著連續(xù)的若干行程序在寫法及格式上完全相同及相近時(shí)，為簡化程序長度與編寫工作，可將這些重復(fù)出現(xiàn)的程序段單獨(dú)提出來，并按照一定的格式編寫，這樣的程序稱為子程序。在執(zhí)行程序時(shí)只需要不斷地調(diào)用此子程序來完成規(guī)定的任務(wù)。子程序的編寫格式與主程序完全相同，子程序在數(shù)控編程中屬于高級(jí)功能，正確合理地使用子程序可以使某些程序的編制變得簡單、明了、簡潔，而且方便程序的修改，給某些零件的批量生產(chǎn)帶來很大的方便，也為編寫和修改加工程序帶來方便，能大大提高工作效率。

子程序編寫技術(shù)幾乎被所有的教材介紹，它們都在講述子程序編程技術(shù)運(yùn)用的方法與好處，以下是關(guān)于子程序編程知識(shí)的部分描述。

1 子程序常見的應(yīng)用范圍

1．1 工件上有若干個(gè)相同的輪廓形狀

在本示例中有三個(gè)槽的切削加工，比較有特點(diǎn)的是三個(gè)槽的寬度均為5mm，此為相同的輪廓形狀，在程序編輯時(shí)有相同的程序段出現(xiàn)，此時(shí)利用子程序較為簡單。

1．2 加工中經(jīng)常出現(xiàn)或具有相同的加工路線軌跡

銑削圖示工件上表面。所給的刀具為直徑10mm的立銑刀。經(jīng)分析，銑削長60mm、寬40mm的矩形上表面，使用直徑為10mm的立銑刀，在程序編制上會(huì)有很多重復(fù)，可把程序中重復(fù)的內(nèi)容編寫成子程序，每次調(diào)用使用，大大減少了程序段的重復(fù)出現(xiàn)，從而簡化了程序。

1．3 某一個(gè)輪廓或形狀需要分層加工

被加工工件的深度較大不能一次進(jìn)給切削，此時(shí)需要刀具在某一區(qū)域內(nèi)分層進(jìn)行多次反復(fù)走刀，走刀軌跡總是出現(xiàn)某一特定的形狀，采用子程序比較方便，此時(shí)深度一定要以增量方式給定，否則刀具只會(huì)在同一深度處重復(fù)加工。

通常情況下，數(shù)控機(jī)床按主程序的指令進(jìn)行工作，但當(dāng)主程序執(zhí)行過程中執(zhí)行到某個(gè)地方需要子程序時(shí)，可通過一定格式隨時(shí)調(diào)用，控制信息就按子程序執(zhí)行。當(dāng)子程序中遇到返回主程序的指令時(shí)，控制信息就返回主程序，繼續(xù)按主程序執(zhí)行。子程序可以被主程序調(diào)用，為了進(jìn)一步簡化加工程序，可以允許子程序再調(diào)用另一個(gè)子程序，這一功能稱為子程序的嵌套，子程序可以多次重復(fù)調(diào)用，即所謂“多層嵌套調(diào)用”，從而大大簡化編程工作，縮短程序長度，節(jié)約程序存儲(chǔ)器的容量。子程序的嵌套層數(shù)是有限制的，限制層數(shù)根據(jù)不同機(jī)床的使用說明書確定。

使用子程序的一個(gè)好處是，當(dāng)對未使用子程序編寫的加工程序進(jìn)行修改時(shí)，需要保證對涉及修改的每一個(gè)地方都要進(jìn)行修改到，否則會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致出現(xiàn)廢品。而當(dāng)使用子程序編程技術(shù)后，則可以一次完成，不必顧慮會(huì)有遺漏問題。

2 對子程序編輯的再認(rèn)識(shí)

大多數(shù)教材僅對子程序的應(yīng)用加以強(qiáng)調(diào)，并沒有對子程序的編輯進(jìn)行更深入的辨析，沒有指出加工子程序在編輯、查找使用中存在的“查看不方便”和開始加工時(shí)界面操作不方便等缺點(diǎn)，也沒有指出在調(diào)用子程序時(shí)，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)可能出現(xiàn)的只運(yùn)行子程序、SIEMENS系統(tǒng)可以由主程序調(diào)用主程序等情況。

2．1 子程序查看操作

由于子程序同主程序一樣，需要以一個(gè)單獨(dú)的文件形式保存在數(shù)控系統(tǒng)存儲(chǔ)器制定的路徑下，當(dāng)需要編輯修改主程序與子程序的語句，或查對主程序、子程序調(diào)用關(guān)系時(shí)，必須打開這兩個(gè)文件并反復(fù)在屏幕上切換界面。當(dāng)確定執(zhí)行該加工程序時(shí)，必須在主程序界面上執(zhí)行。既然是數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)定操作方法，大家也都默認(rèn)了。

在當(dāng)代的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中，查看子程序的方法得到了改進(jìn)。一些數(shù)控系統(tǒng)（如SINUMERIK 802Dsl系統(tǒng)）的分屏顯示技術(shù)可以讓操作者在屏幕上同時(shí)看到多個(gè)程序文本內(nèi)容，改善了原來的主、子程序查看文本內(nèi)容時(shí)要反復(fù)切換屏幕，必須返回到主程序界面再次運(yùn)行程序的規(guī)則，提高了查看子程序的操作效率。

另外，人們所說的狹義上的宏程序的編程方式中，地址字可以使用表達(dá)式形式表述，變量編程技術(shù)和邏輯操作及條件分支控制指令的使用，也解決了編寫加工程序長度與刀具路徑流向控制的問題，可以大大減少對子程序編寫技術(shù)的依賴。不把程序中相同指令或相同路徑的程序塊拿出去重組建一個(gè)子程序，使閱讀程序比較方便。一些數(shù)控系統(tǒng)（如SIEMENS系統(tǒng)）允許使用區(qū)域內(nèi)程序段重復(fù)執(zhí)行指令（REPEAT），也可以改變程序流向和重復(fù)次數(shù)的控制問題。

2．2 子程序調(diào)用編寫與操作

在FANUC系統(tǒng)中，子程序還有一個(gè)獨(dú)特的調(diào)用方法，即不通過主程序調(diào)用，直接運(yùn)行子程序。因?yàn)橐话阋?guī)定在子程序的尾部使用M99指令（不使用M30指令）返回主程序指定位置，如子程序運(yùn)行完后找不到主程序，則返回子程序頭繼續(xù)運(yùn)行。如果不進(jìn)行人為終止操作，子程序會(huì)一直運(yùn)行下去，這種情況雖然使用較少，但作為一種特殊的功能可使用在對機(jī)床導(dǎo)軌潤滑、新機(jī)床的驗(yàn)收及烤機(jī)等循環(huán)運(yùn)行中。

在SIEMENS系統(tǒng)中，主程序不僅可以調(diào)用子程序，還可以調(diào)用另一個(gè)主程序，此時(shí)，作為被調(diào)用的主程序結(jié)尾的M30指令僅作為M17指令使用，而不能像普通人們所認(rèn)識(shí)的是一個(gè)“總開關(guān)”指令來結(jié)束機(jī)床運(yùn)行，會(huì)中斷調(diào)用主程序的運(yùn)行。

3 結(jié)語

合理利用子程序編程可以簡化程序，提高加工效率。在對子程序的編輯及查看操作進(jìn)一步分析后，以上兩種子程序調(diào)用編程的使用情況作為對子程序使用的認(rèn)識(shí)，還是很有幫助的。

［1］胡如祥．?dāng)?shù)控加工編程與操作［M］．大連：大連理工大學(xué)出版社，2006．

［2］李娜．子程序在數(shù)控銑床編程中的應(yīng)用［J］．機(jī)械工程師，2012，（2）．