（哈尔滨汽轮机有限责任公司）
摘要：介绍了采用西门子840D数控系统的加工工件典型结构时，子程序的一般编程思路，以数控卧车为例。详细介绍了整个循环子程序编制过程。
关键词：840D系统；数控；数控卧车；典型结构；循环
一 引言
随着数控机床的大量使用，数控程序的编制，尤其对于需要采用手工编程的工件，成为一项简单而繁琐的工作。因此为了方便起见，手工编程时针对一些常用的典型零件结构，工艺员会编制一些循环子程序，使用时只要通过简单赋值即可方便快捷的完成程序编制，本文以西门子840D系统为例介绍如何自行编制子程序。
二 子程序编制准备
a）确定要零件结构，
首先确定要加工零件部位结构，本文介绍的子程序是在转子外圆或端面上使用切刀粗车一方形槽。
b）确定结构参数
我们需要考虑，要确定这样一个方形槽需要哪些参数进行描述，如图1所示，需要槽X轴定位值R1，需要Z轴定位值R2，需要槽X方向深度R3，需要槽Z方向宽度R4，共4个参数即可完整的描述这个方槽的结构。
d）确定加工刀具参数
确定需要的所有与刀具T或D有关的参数，由于使用切刀粗加工方槽，一把刀（T号）必然需要两个刀刃D号，而刀具参数可以通过系统变量取出。
f）写出所有参数一览
最后写出之前所设所有参数如下：R0-安全直径；R1-X轴方向定位坐标；R2-Z轴方向定位坐标；R3-X轴方向切削深度；R4-以R2为零点Z轴方向槽宽度；R6-进给加工轴。
三 子程序结构确定
下面我们介绍一个子程序的编制形成需要哪些元素，需要考虑哪些因素。
a）变量定义区
此处主要用来定义一些需要的非实数型变量（REAL）,如下：
DEF AXIS _SA,_SB ---------定义两个轴变量(X或Z)
b）报警区域
请读者先考虑要加工一个这样的方槽会出现哪些问题？ 如刀具宽度大于槽宽报警如下：BJ3:MSG("刀宽大于槽宽")
在编程时，分析零件结构，找出可能存在的问题，并设置报警。采用条件语句（IF语句）使得保证一旦满足某条件跳转至（GOTOB语句）指定报警语句，并在报警语句处形成无限死循环，当然也可以设置为直接跳出子程序结束程序。
c）取出刀具需要参数，并进行相关计算
一般通过系统变量$P_TOOLNO取出当前使用刀具T号，通过系统变量$TC_DP，取出刀具的相关参数，如刀具半径，刀具刀尖类型，刀具X长度补偿，刀具Z长度补偿等。进行切刀刀宽等相关计算，并对需要报警情况判断，设置相关的条件跳转至报警区相关行，如：
R80=$TC_DP2[R5,R7] ----------------------------左侧刀具刀尖类型
IF (R6==1) AND (R80<>3) GOTOB BJ3-------加工类型与刀具刀尖类型不符，报警
d）计算该典型结构尺寸
计算结构相关尺寸，根据刀宽计算出加工次数及每次加工宽度，如：
R58=R55/(0.7*R57) —加工一次后槽宽除以每次切削宽度（刀宽的0.7倍）等于加工次数；T_NUM=ROUND(R58+0.5)—将加工次数规成整数（采用进1的方式）
R39=(R37/R57)*R55/T_NUM—计算每次加工宽度。
e) 计算加工方式
加工可以存在情况：对于这个方形槽加工应该存在两种情况， 1-槽宽等于槽宽；2-槽宽大于刀宽。对于第1种情形，刀具只需完成一次加工。对于第2种情况刀具需要完成两次以上加工。确定了以上两种情况，我们只需用逻辑关系比较刀宽与槽宽，并使用相关条件语句设置跳转即可。
f) 刀具走刀轨迹点坐标
图3
方槽的加工其实是一个循环的过程，每次循环都需要计算如图3中A、B、C点坐标，其中A为每次加工时刀具起始点坐标，B为每次加工时最终加工深度坐标，C为下一次加工时刀具起始点坐标，如此之类不断循环，最终完成整个加工过程所有坐标计算。加工结束条件：下一次加工后实际槽宽将等于理论槽宽，完成最后一次加工。
g) 加工G代码编制
最终根据计算出来的各关键点坐标值，形成最终加工G代码，也是最重要部分，如
G97 G90 G0 T=R5 D=R61 X=R0 Z=R2
G0 X=X_ZERO Z=Z_ZERO----------刀具加工移动至A点
G96 G1 AX[_SA]=R13 F.3------------刀具加工移动至B点
AX[_SA]=R11 F10 ---------------------刀具回退移动至A点
R14=R14+R37---------------------------刀具完成第一次加工
四 子程序形成
将各步骤中所编制出各程序段，连接起来，需要注意各程序段之间的相互逻辑关系。注意多使用，条件、跳转、分支等语句。最好建立一个变量清单，将原始变量及中间变量的含义罗列出来。请务必对重要的程序段使用分号进行注释标记，防止由于日久遗忘。还需要写一个测试主程序，最好将所有可能问题一一罗列。最后是在机床上进行模拟测试。调试完毕，好了恭喜你完成了一个相对柔性的子程序编制。
五 结语
通过对典型结构编制较为通用的循环子程序，可以大大的解放人力，并在一定程度上降低了由于人为因素造成的错误，从而提高产品质量。
论文作者:关震
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签：刀具论文; 加工论文; 子程序论文; 结构论文; 变量论文; 坐标论文; 参数论文; 《电力设备》2018年第2期论文;