对子程序编写技术的再认识

杨娜

（兰州职业技术学院，甘肃兰州730000）

数控编程方法有自动编程方法和手动编程方法，在手动编程中，数控程序的编制有很多技巧，其中子程序简化编程就是一种。数控加工程序可分为子程序和主程序，当在加工一个程序中的若干位置上，有着连续的若干行程序在写法及格式上完全相同及相近时，为简化程序长度与编写工作，可将这些重复出现的程序段单独提出来，并按照一定的格式编写，这样的程序称为子程序。在执行程序时只需要不断地调用此子程序来完成规定的任务。子程序的编写格式与主程序完全相同，子程序在数控编程中属于高级功能，正确合理地使用子程序可以使某些程序的编制变得简单、明了、简洁，而且方便程序的修改，给某些零件的批量生产带来很大的方便，也为编写和修改加工程序带来方便，能大大提高工作效率。

子程序编写技术几乎被所有的教材介绍，它们都在讲述子程序编程技术运用的方法与好处，以下是关于子程序编程知识的部分描述。

1 子程序常见的应用范围

1．1 工件上有若干个相同的轮廓形状

在本示例中有三个槽的切削加工，比较有特点的是三个槽的宽度均为5mm，此为相同的轮廓形状，在程序编辑时有相同的程序段出现，此时利用子程序较为简单。

1．2 加工中经常出现或具有相同的加工路线轨迹

铣削图示工件上表面。所给的刀具为直径10mm的立铣刀。经分析，铣削长60mm、宽40mm的矩形上表面，使用直径为10mm的立铣刀，在程序编制上会有很多重复，可把程序中重复的内容编写成子程序，每次调用使用，大大减少了程序段的重复出现，从而简化了程序。

1．3 某一个轮廓或形状需要分层加工

被加工工件的深度较大不能一次进给切削，此时需要刀具在某一区域内分层进行多次反复走刀，走刀轨迹总是出现某一特定的形状，采用子程序比较方便，此时深度一定要以增量方式给定，否则刀具只会在同一深度处重复加工。

通常情况下，数控机床按主程序的指令进行工作，但当主程序执行过程中执行到某个地方需要子程序时，可通过一定格式随时调用，控制信息就按子程序执行。当子程序中遇到返回主程序的指令时，控制信息就返回主程序，继续按主程序执行。子程序可以被主程序调用，为了进一步简化加工程序，可以允许子程序再调用另一个子程序，这一功能称为子程序的嵌套，子程序可以多次重复调用，即所谓“多层嵌套调用”，从而大大简化编程工作，缩短程序长度，节约程序存储器的容量。子程序的嵌套层数是有限制的，限制层数根据不同机床的使用说明书确定。

使用子程序的一个好处是，当对未使用子程序编写的加工程序进行修改时，需要保证对涉及修改的每一个地方都要进行修改到，否则会出现差错，导致出现废品。而当使用子程序编程技术后，则可以一次完成，不必顾虑会有遗漏问题。

2 对子程序编辑的再认识

大多数教材仅对子程序的应用加以强调，并没有对子程序的编辑进行更深入的辨析，没有指出加工子程序在编辑、查找使用中存在的“查看不方便”和开始加工时界面操作不方便等缺点，也没有指出在调用子程序时，FANUC系统可能出现的只运行子程序、SIEMENS系统可以由主程序调用主程序等情况。

2．1 子程序查看操作

由于子程序同主程序一样，需要以一个单独的文件形式保存在数控系统存储器制定的路径下，当需要编辑修改主程序与子程序的语句，或查对主程序、子程序调用关系时，必须打开这两个文件并反复在屏幕上切换界面。当确定执行该加工程序时，必须在主程序界面上执行。既然是数控系统的规定操作方法，大家也都默认了。

在当代的经济型数控系统中，查看子程序的方法得到了改进。一些数控系统（如SINUMERIK 802Dsl系统）的分屏显示技术可以让操作者在屏幕上同时看到多个程序文本内容，改善了原来的主、子程序查看文本内容时要反复切换屏幕，必须返回到主程序界面再次运行程序的规则，提高了查看子程序的操作效率。

另外，人们所说的狭义上的宏程序的编程方式中，地址字可以使用表达式形式表述，变量编程技术和逻辑操作及条件分支控制指令的使用，也解决了编写加工程序长度与刀具路径流向控制的问题，可以大大减少对子程序编写技术的依赖。不把程序中相同指令或相同路径的程序块拿出去重组建一个子程序，使阅读程序比较方便。一些数控系统（如SIEMENS系统）允许使用区域内程序段重复执行指令（REPEAT），也可以改变程序流向和重复次数的控制问题。

2．2 子程序调用编写与操作

在FANUC系统中，子程序还有一个独特的调用方法，即不通过主程序调用，直接运行子程序。因为一般规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，如子程序运行完后找不到主程序，则返回子程序头继续运行。如果不进行人为终止操作，子程序会一直运行下去，这种情况虽然使用较少，但作为一种特殊的功能可使用在对机床导轨润滑、新机床的验收及烤机等循环运行中。

在SIEMENS系统中，主程序不仅可以调用子程序，还可以调用另一个主程序，此时，作为被调用的主程序结尾的M30指令仅作为M17指令使用，而不能像普通人们所认识的是一个“总开关”指令来结束机床运行，会中断调用主程序的运行。

3 结语

合理利用子程序编程可以简化程序，提高加工效率。在对子程序的编辑及查看操作进一步分析后，以上两种子程序调用编程的使用情况作为对子程序使用的认识，还是很有帮助的。

［1］胡如祥．数控加工编程与操作［M］．大连：大连理工大学出版社，2006．

［2］李娜．子程序在数控铣床编程中的应用［J］．机械工程师，2012，（2）．