子程序应用

一、任务布置

完成如图3-24所示子程序应用内槽零件的加工。零件材料为LY12，毛坯尺寸为80mm×80mm×12mm（长×宽×高）。

图3-24　子程序应用内槽零件

【知识目标】

熟练掌握各系统子程序指令及其应用。

【技能目标】

（1）能简单分析加工工艺。

（2）会灵活使用子程序简化程序的编制。

（3）能利用刀具半径补偿功能完成工件的粗、精加工。

二、知识链接

为了简化程序，把重复的程序段按一定格式编成一个独立的程序，称为子程序。主程序通过子程序调用指令执行子程序，子程序执行完后用结束子程序指令返回主程序，继续执行后面的程序段。子程序还可以调用另一个子程序，FANUC系统嵌套深度为4级（如图3-25所示），而SINUMERIK和HNC系统可以嵌套8级。

图3-25　子程序嵌套

1.子程序的调用

指令格式：见表3-43。

表3-43　FANUC、SINUMERIK和HNC系统子程序调用格式

续表

注：（1）数控程序有主程序和子程序之分，发那科系统主程序与子程序命名规则相同；
（2）西门子系统主程序名后缀.MPF，子程序名用后缀.SPF来区分；
（3）华中系统子程序名命名规则与主程序相同，子程序直接跟在主程序结束指令后编写，程序名不
能和主程序名或其他子程序名相同。

2.子程序结束指令

FANUC和HNC系统用M99指令结束子程序并返回；SINUMERIK系统用M2或RET指令结束子程序并返回。

三、工艺分析

（一）加工工艺分析

1.结构分析

从零件几何轮廓分析，主要完成两排均布槽的铣削加工。由于每个槽形状一致，位置不同，可利用子程序来简化编程。

2.精度分析

由图3-24可知，四个槽加工尺寸都为自由公差，加工时尺寸精度按IT14级。

3.加工刀具分析

根据零件材料及加工结构和精度分析，选用φ10mm高速钢立铣刀进行零件内槽的粗精加工，就可以达到其加工要求。

4.零件装夹方式分析

根据材料规格及零件加工要求，使用机用精密平口钳直接装夹零件的方式，该装夹方式简单可靠。

（二）加工工艺文件

1.数控编程任务书

数控编程任务书如表3-44所示。

表3-44　数控编程任务书

2.零件安装方式

数控加工工件安装和工件坐标系设定卡参照表3-11所列。

3.数控铣削加工工序

数控铣削加工一次性完成切削加工，其数控加工工序参照表3-12所列。

4.数控铣削加工刀具

使用φ50mm面铣刀和φ10mm立铣刀完成内槽的加工。其数控刀具明细表及数控刀具卡参照表3-13所列。

5.刀具运行轨迹

编程尺寸相对简单，由图3-24所示就可以直接得到。机床刀具运行轨迹如表3-45所示。

表3-45　机床刀具运行轨迹

6.程序编制

FANUC、 SINUMERIK和HNC系统子程序应用内槽零件加工程序卡如表3-46所示。

表3-46　FANUC、SINUMERIK和HNC系统子程序应用内槽零件加工程序卡

四、技能实训

1.实训准备

根据工艺方案设计要求以及项目任务要求，给出子程序应用内槽零件加工工具、量具、刃具等准备清单，参照表3-16所列。

2.加工准备、程序输入、模拟加工、自动加工、结束准备参照任务一直线槽的操作步骤。

五、质量评价

根据各自实训结果，按照项目评分表对加工零件进行质量评价。评分表如表3-47所示。

表3-47　子程序应用内槽零件评分表

六、常见问题解析

（1）注意工件坐标系偏置、转换。

（2）子程序编程时，注意G90、G91指令的使用，防止刀具在原位重复加工。

（3）合理选择切削用量。原则上刀具直径越小，转速就越高。

七、巩固训练

根据自己所掌握的数控系统完成如图3-26所示孔的铣削加工。要求分层铣完成孔的加工，每层加工深度为2mm。零件材料为LY12，毛坯尺寸为100mm×100mm×15mm，零件评分表如表3-48所示。

图3-26　内孔零件图

表3-48　内孔零件评分表

思考与练习

1.什么是子程序？有什么作用？

2.简述不同数控系统的子程序调用方法。