子程序在數(shù)控車編程中的運用

劉好勝

（焦作市技師學(xué)院，河南 焦作 454003）

在實際生產(chǎn)加工中許多機械零件具有對稱性、結(jié)構(gòu)的重復(fù)性、形狀的全等性，如果純粹應(yīng)用G00、G01、G02、G03等指令一步一步的編程，不但會使程序冗長繁瑣，且在大量的程序段輸入時很容易出錯。如果在手工編程中應(yīng)用子程序的調(diào)用來實現(xiàn)，將大大提高編程效率，簡化程序編制，節(jié)約數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部資源，降低生產(chǎn)成本。下面以生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛的FANUC系統(tǒng)為例進行探討。

1 子程序的概念及調(diào)用格式

（1）子程序的概念。在編制加工程序中，有時會遇到一組程序段在一個程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個程序中都要用到，那么將這一組加工程序段編制成固定程序，并單獨予以命名，這組程序段即稱為子程序。

原則上主程序和子程序結(jié)構(gòu)上沒有什么區(qū)別，只是程序結(jié)束指令不同，主程序結(jié)束指令為M02或M30，子程序結(jié)束指令為M99。如某一確定的輪廓形狀，對稱性、結(jié)構(gòu)的重復(fù)性、形狀的全等性的零件，就可以利用子程序編程，使子程序位于主程序中適當(dāng)?shù)奈恢茫谛枰獣r進行調(diào)用、運行。

（2）子程序的調(diào)用格式，如表1所示。

表1 子程序的調(diào)用格式表

2 編寫子程序的要點和步驟

在數(shù)控編程中，不論是主程序還是子程序，所編寫出的程序都是描繪刀位點的走刀軌跡的過程，不過在編寫子程序時，所描繪的刀位點的走刀軌跡是利用相對坐標的形式實現(xiàn)的，即是增量（相對）指令編程。

具體方法步驟如：①確定子程序的起刀點（一般在主程序中說明）；②根據(jù)起刀點的位置和最終加工尺寸的位置，確定總加工余量；③根據(jù)總加工余量來確定每次子程序循環(huán)的切削深度，并確定子程序的循環(huán)次數(shù)。此處選用的切削深度范圍應(yīng)在所用刀具和被加工工件所適應(yīng)的范圍之內(nèi)，為了計算方便一般取整數(shù)；④描述被加工工件的輪廓，即運用增量編程描述刀位點的走刀軌跡；⑤描述刀位點退刀軌跡；⑥描述刀位點到下一次循環(huán)的起始點。一般選擇下一次循環(huán)的起始點與該次循環(huán)中下切點重合，形成一個封閉的循環(huán)。

3 利用子程序在數(shù)控車床中靈活實現(xiàn)復(fù)合循環(huán)功能

在FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床上，有一些功能強大的復(fù)合循環(huán)指令，如：G70、G71、G72、G73 指令等。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)這些復(fù)合循環(huán)指令也可以用子程序調(diào)用方法實現(xiàn)?，F(xiàn)舉例說明，如圖1所示：

圖1 某工件加工面

具體方法如：對刀設(shè)置工件前端面中心為工件零位，七個基點的坐標依次為：（18,0），（22，-2），（22,22.8），（22，24.86），（34.7，-53.7），（34.7，-57.7），（42，-62.2），在寫子程序時沿加工路線X向用增量坐標寫出走刀路線，Z向坐標值可用增量坐標也可用絕對坐標。為了留精車余量0.5mm，從Φ44.5mm處開始車削，最終粗車倒角處直徑Φ18.5mm，粗車總余量26mm，每次進刀2mm，加工13次到粗車最終直徑Φ18.5mm。調(diào)用子程序13次，倒角為2×45°，在這里忽略刀尖圓角補償，毛坯直徑Φ43mm。

加工中所選用刀具1號刀位為粗車刀，2號刀位為精車刀；粗加工中留0.5mm的精加工余量。在主程序中調(diào)用子程序13次來實現(xiàn)對該零件的粗加工，相當(dāng)于運用FANUC 0I系統(tǒng)中的G71復(fù)合循環(huán)指令加工；在主程序中調(diào)子程序用1次來實現(xiàn)對該零件的精加工，相當(dāng)于運用FANUC 0I系統(tǒng)中的G70復(fù)合循環(huán)指令加工。

［1］崔兆華.數(shù)控車工加工工藝與編程操作［M］.江蘇：江蘇教育出版社，2010.