子程序在数控车编程的应用.doc

子程序在数控车编程的应用 子程序在数控车编程的应用【1】 【摘要】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 【关键词】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 M99 (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：M98P(前四位为调用次数后四位为子程序号) 或M98PL(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 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35mm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 N10G50X100.0Z100.0;设定工件坐标系 N20M03S900;主轴正转转速900r/min N30T0202;换02号切槽刀 N40G00X38.0;快速定位到38mm处 N50Z20.0M08;快速定位准备切槽开冷却液 N60M98P31000;调用O1000的子程序3次 N70G00X50.0Z138.0;快速定位 N80G01X0F30;切断 N90M30;程序结束 2)子程序 O1000 N10G00W4.0;Z轴负向移动4mm至第一槽处 N20G01U13.0F30;切第一槽至指定尺寸 N30G04X1.0;槽底停留1S N40G01U13.0;X方向退出 N50G00W14.0;快速定位第二槽处 N60G01U13.0;切第二槽至指定尺寸 N70G04X1.0;槽底停留1S N80G01U13.0;X方向退出 N90G00W20.0;Z轴负向移动20mm N100M99;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28mm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 O0002 N10G50X100.0Z100.0;设定工件坐标系 N20M03S600;主轴正转转速600r/min N30T0101;选择1号外圆刀 N40G00X30.0Z2.0;定位至30mm距端面正向2mm N50G71U1.0R0.5;采用复合循环粗加工半圆球、外圆、外圆锥面等 N60G71P70Q130U0.5W0F100;X正方向留精加工余量0.5mm N70G42G01X0F50; N80Z0; N90G03X20.0W10.0R10.0; N100G01Z42.0; N110X25.0Z50.0; N120Z55.0; N130G40X30.0; N140M00M05;主轴停程序加工暂停检测工件 N150M03S1200;主轴正转转速1200r/min N160G70P70Q130;精加工半圆球、外圆、外圆锥面等 N170G00X100.0Z100.0;返回换刀点主轴停 N180M03S800;主轴正转转速800r/min N190T0202;换02号切槽刀 N200G00X22.0Z10.7M08;快速定位准备切槽开冷却液 N210M98P32000;调用O2000的子程序3次加工3处等距外沟槽 N220G00X100.0Z100.0;返回换刀点 N230M30;程序结束 2)子程序 O2000 N10G00W8.6;刀具沿Z轴负方向平移8.6mm N20G01U10.0F20;沿径向切槽至槽底 N30G04X1.0;槽底停留1S N40G00U10.0F500;快速退至22mm处 N50W1.3;沿Z轴正方向平移1.3mm N60G01U2.0;沿径向移动至20mm处 N70U8.0W1.3;刀具切沟槽右侧面至槽底 N80G00U10.0;快速退至22mm处 N90W1.3;沿Z轴正方向平移1.3mm N100G01U2.0;沿径向移动至20mm处 N110U8.0W1.3;刀具切沟槽左侧面至槽底 N120G00U10.0;快速退至22mm处 N130M99;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 参考文献： 1谢晓红.数控车削编程与加工技术.北京：电子工业出版社.7. 2黄康美.数控加工编程.上海交通大学出版社.8. 3宋放之.数控工艺培训教程.清华大学出版社.8. 主程序调用子程序的编程方案在数控教学中的应用【2】 一、手工编程在教学和生产中的概况及意义 在制造业非常发达的华南(以珠三角地区为代表)和(以江浙地区为代表)各类CADCAM软件的应用由来已久而且非常广泛和成熟即使在那些只有12部数控铣床或加工中心的“路边加工店”里也随处可见Mastercam、UG、PROE、Cimatron、Powermill、Surfcam等世界知名CADCAM软件的身影 到目前为止各类CADCAM软件应用日趋普及特别是数控三维曲面加工使手工编程几乎已没有用武之地 但是必须强调的是手工编程是根本是基础各种疑难杂症的解决往往还要利用手工编程;再者学习手工编程有利于进一步完善数控程序所以在学校中教学手工编程有着极其重要的意义特别是“模块式”课程教学手工程序 另外当一些中小型认为使用正版CADCAM软件成本过高时手工编程(更高层次的变量编程即宏程序的运用)就会显示其使用价值 因此手工编程在教学和生产中仍具有极其重要的地位 笔者根据多年的数控生产实践经验和教学实践提出采用主程序调用子程序的编程方案编写结构化数控程序有效地改善数控程序的可读性与安全性给教学和生产带来了安全与便利 二、用主程序调用子程序编程方案的优点 GSL990M铣床数控系统中在主程序中用M98指令调用子程序而在子程序中用M99指令返回主程序 采用主程序调用子程序进行编程有两大用途一是把需要重复使用的边界程序段编写成子程序避免了程序编写重复使程序简洁;二是把需要重复实现的功能用子程序来完成使程序清晰易读 阵列孔加工程序采用子程序结构充分说明了以上第一用途;多工序加工中系列辅助功能(如换刀、刀具长度补偿等)采用子程序结构说明了以上第二个用途 三、两个重要子程序 多工序加工中无原则经常换刀换刀后在刀具接近工件的过程中又需建立刀具的长度补偿 如果将这两项功能编写成两个子程序将使主程序结构清晰、易变而且不容易出错 下面介绍两个子程序 1.换刀子程序 O5555; N0001G80G40M09;撤消固定循环、撤消半径补偿、 关冷却液 N0002G91G28Z0M05;通过当前点返回参考点、主轴 停转 N0003G49;刀具长度偏移注销 N0004M06;换刀准备具体调用的刀具号由主程序 指定 N0005M99;返回主程序 由此可见换刀子程序除实现换刀功能外还撤销了固定循环、刀具半径补偿、刀具长度补偿实现关冷却液、停止主轴旋转功能使系统基本复原到初始状态起到防止误操作的作用提高了程序的安全性 2.刀具接近子程序 O5554; N0001G90G00X0Y0;检验X、Y坐标原点是否正确 N0002M03;主轴正转具体转速由主程序指定 N0003G43G00Z100;建立刀具长度补偿并移动到 Z=100mm的位置具体补偿参数由主程序指定 N0004M07;开冷却液 N0005M99;返回主程序 刀具接近子程序建立了刀具的长度补偿并且使刀具到坐标点(00100)的位置起到了检查工件坐标系(WCS)原点是否正确的作用提高了程序运行的安全性 四、数控加工中工序概念的定义 为了说明多工序加工数控编程需对数控加工中的工序概念进行重新定义 传统机械加工中的工序概念以两个方面区分工序一是工序过程是否连续完成;二是工作场地是否发生变化 显然这种传统的工序定义在数控加工中已不适用应对数控加工工序提出新的定义 数控加工以是否更换加工程序来区分工序更符合数控加工的实际情况 进一步说数控加工工序是指工件的一次安装中使用同一把刀具、同一工艺参数和同一数控加工程序对工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程 基于以上数控加工工序的定义数控加工工艺过程卡包括：工序号、工序名称(应说明加工部位、加工性质、加工阶段)、刀具、安装方案和有关工艺装备