對子程序編寫技術的再認識

楊娜

（蘭州職業(yè)技術學院，甘肅蘭州730000）

數(shù)控編程方法有自動編程方法和手動編程方法，在手動編程中，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，當在加工一個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，為簡化程序長度與編寫工作，可將這些重復出現(xiàn)的程序段單獨提出來，并按照一定的格式編寫，這樣的程序稱為子程序。在執(zhí)行程序時只需要不斷地調用此子程序來完成規(guī)定的任務。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。

子程序編寫技術幾乎被所有的教材介紹，它們都在講述子程序編程技術運用的方法與好處，以下是關于子程序編程知識的部分描述。

1 子程序常見的應用范圍

1．1 工件上有若干個相同的輪廓形狀

在本示例中有三個槽的切削加工，比較有特點的是三個槽的寬度均為5mm，此為相同的輪廓形狀，在程序編輯時有相同的程序段出現(xiàn)，此時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，在程序編制上會有很多重復，可把程序中重復的內(nèi)容編寫成子程序，每次調用使用，大大減少了程序段的重復出現(xiàn)，從而簡化了程序。

1．3 某一個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給切削，此時需要刀具在某一區(qū)域內(nèi)分層進行多次反復走刀，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，此時深度一定要以增量方式給定，否則刀具只會在同一深度處重復加工。

通常情況下，數(shù)控機床按主程序的指令進行工作，但當主程序執(zhí)行過程中執(zhí)行到某個地方需要子程序時，可通過一定格式隨時調用，控制信息就按子程序執(zhí)行。當子程序中遇到返回主程序的指令時，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用，為了進一步簡化加工程序，可以允許子程序再調用另一個子程序，這一功能稱為子程序的嵌套，子程序可以多次重復調用，即所謂“多層嵌套調用”，從而大大簡化編程工作，縮短程序長度，節(jié)約程序存儲器的容量。子程序的嵌套層數(shù)是有限制的，限制層數(shù)根據(jù)不同機床的使用說明書確定。

使用子程序的一個好處是，當對未使用子程序編寫的加工程序進行修改時，需要保證對涉及修改的每一個地方都要進行修改到，否則會出現(xiàn)差錯，導致出現(xiàn)廢品。而當使用子程序編程技術后，則可以一次完成，不必顧慮會有遺漏問題。

2 對子程序編輯的再認識

大多數(shù)教材僅對子程序的應用加以強調，并沒有對子程序的編輯進行更深入的辨析，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”和開始加工時界面操作不方便等缺點，也沒有指出在調用子程序時，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)可能出現(xiàn)的只運行子程序、SIEMENS系統(tǒng)可以由主程序調用主程序等情況。

2．1 子程序查看操作

由于子程序同主程序一樣，需要以一個單獨的文件形式保存在數(shù)控系統(tǒng)存儲器制定的路徑下，當需要編輯修改主程序與子程序的語句，或查對主程序、子程序調用關系時，必須打開這兩個文件并反復在屏幕上切換界面。當確定執(zhí)行該加工程序時，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，大家也都默認了。

在當代的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中，查看子程序的方法得到了改進。一些數(shù)控系統(tǒng)（如SINUMERIK 802Dsl系統(tǒng)）的分屏顯示技術可以讓操作者在屏幕上同時看到多個程序文本內(nèi)容，改善了原來的主、子程序查看文本內(nèi)容時要反復切換屏幕，必須返回到主程序界面再次運行程序的規(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式形式表述，變量編程技術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)程序段重復執(zhí)行指令（REPEAT），也可以改變程序流向和重復次數(shù)的控制問題。

2．2 子程序調用編寫與操作

在FANUC系統(tǒng)中，子程序還有一個獨特的調用方法，即不通過主程序調用，直接運行子程序。因為一般規(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，如子程序運行完后找不到主程序，則返回子程序頭繼續(xù)運行。如果不進行人為終止操作，子程序會一直運行下去，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床導軌潤滑、新機床的驗收及烤機等循環(huán)運行中。

在SIEMENS系統(tǒng)中，主程序不僅可以調用子程序，還可以調用另一個主程序，此時，作為被調用的主程序結尾的M30指令僅作為M17指令使用，而不能像普通人們所認識的是一個“總開關”指令來結束機床運行，會中斷調用主程序的運行。

3 結語

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一步分析后，以上兩種子程序調用編程的使用情況作為對子程序使用的認識，還是很有幫助的。

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

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