cnc加工后置处理技能

详细内容

本文分析了c加工后置处理技能的特性、面对的标题和当前的成长趋势，先容了应用通用后置处理器开辟定制专用后置处理器的实践。c编程是CAM的紧张构成局部。它包括加工刀具路径文件的天生和机床c代码指令集的天生。加工刀具路径文件可利用CAD/CAM软件，根据加工东西的布局特性、加工环境特性(此中包括机床-夹具-刀具-工件所构成的具体工序加工体系的特性)以及加工工艺计划的具体特性来天生形貌加工进程的刀具路径文件。议决后置处理器读取由CAM体系天生的刀具路径文件，从中提取相干的加工信息，并根据指定c机床的特点及NC步骤模样要求举行分析、鉴定和处理，终极天生c机床所能直接辨认的NC步骤，便是c加工的后置处理c加工后置处理是CAD/CAM集成体系非常紧张的构成局部，它直接影响CAD/CAM软件的利用结果及零件的加工质量。如今国内许多CAD/CAM软件用户对软件的应用只停顿在CAD模块上，对CAM模块的应用效果不高，此中一个非常要害的因为便是没有配备专用的后置处理器，或只配备了通用后置处理器而没有根据c机床特点举行须要的二次开辟，由此天生的代码还需人工做大量的修改，紧张影响了CAM模块的应用结果。如今，从技能上讲，由于CAD/CAM体系硬件和软件的成长，对加工东西、加工体系创建三维模型、运用图形交互的要领实现刀具路径的天生、加工进程仿真和干涉碰撞查抄已经是可行的。北京市机电切磋院在工程实践中已付诸履行，并取得了精良结果。而要使天生的刀具路径文件转换成C步骤，驱动和控制机床履行加工，还务必以相应的后置处理器开辟为条件。对付利用多种CAD/CAM体系，配备多种机床种种类别c体系的环境就更为纷乱，这是由于后置处理面对如下纷纭的环境：一、刀具路径文件模样的多样性刀具路径文件采取APT语言模样，这种语言靠近于英语天然语言，它形貌当前的机床状态及刀尖的活动轨迹。它的内容和模样不受机床布局、c体系类别的影响。但差别的CAD/CAM软件天生的刀具路径文件的模样均有所差别,如："调用n号刀具，长度补偿选用a寄存器中的值"，表现这一作用的指令在差别的CAM体系表述模样差别。比方几种CAD/CAM体系的表述模样如表1所示。表1CAD/CAM体系的表述模样

CAD/CAM体系表述模样

UG-IILOAD/TOOL,n,ADJUST,a

SDRCMasterLOADTL/n,l,h

ProENGINEERLOADTL/n,OSETNO,a

CVCADDSLOAD/TOOL,n,OSETNO,a

二、NC步骤模样的多样性NC步骤由一系列步骤段构成，通常每一步骤段包括了加工支配的一个单步下令。步骤段通常是由N、G、X、Y、Z、F、S、T、M．．．．．地点字和相应的数字值构成的。

ISO-1056-1975准则对此中的局部预备代码作用、帮助作用代码的作用作了统一的法则，如：G00快速点位活动、G01直线插补、G02顺时针圆弧插补、G03逆时针圆弧插补、G04驻留。但另有大量的未作统一法则的‘不指定代码’，此中不指定的‘G’代码由c体系厂家根据必要自行订定其代码作用，如表2所示。

表2根据必要自行订定的‘G’代码作用

G码FANUC-15MA体系TOSNUC800-M

G10数据配置取消坐标转换

G11取消数据配置模式坐标转换

G15取悲观坐标下令

G16极坐标下令

M87A.P.CdoorrightopenA.P.C右侧门打开

M88A.P.CdoorleftopenA.P.C左侧门打开

M87A.P.CdoorcloseA.P.C门关闭

表3东芝c体系自行定义的G码作用

G码TOSNUC800-MISO

G20参考点返回查抄英制

G21第2、3、4参考点返回查抄公制

G44取消长度补偿刀具偏置-负

G93局部坐标设定时间倒数进给率

未做统一法则的‘M’代码由c机床制造厂根据其机床所具有的从属配置作用订定其代码作用。如日即日立精机公司制造的柔性加工单位HG500，带有16个托盘(PPL)，托盘可主动互换，实现无人加工。为了控制托盘主动进进主机，它用M87～M89代码控制A.P.C门的开关：有些c体系对局部G代码的作用并不严守ISO-1056准则的法则，而是自行定义，如表3所示。个别c体系的NC步骤采取了比较特别的代码模样，如HEIDENHAINTNC426体系，右补偿直线插补语句模样：FLX+10Y+10RL，对应于准则代码：G01G42X10Y10。

三、技能需求的多样性随着技能的成长和应用的转机，如今的后置处理技能已不克停顿在只是是对刀具路径文件的代码转换，而是增长了从具体的加工需求特性、具体的c机床和c体系的特性出发，付与后置处理器以更多的作用要求。高速c加工的出现不但对机床结协商c体系发起了新的要求，对付加工工艺的策划、工艺参数的配置和加工束缚的配置也发起了新的要求。于是有的厂商开辟了特意支持高速加工的后置处理器。这种后置处理器对付配备有高速加工控制器的机床，可借助该后置处理器所配置装备摆设的专家体系东西，形貌本身的高速加工需求特性，后置处理器可天生相应的代码，激活/撤除相应的高速加工支配指令，可根据利用需求举行仿真。对付未配备高速加工控制器的机床，该后置处理器还能设定进给速率变化的最大答应增量，根据答应惯性力设定答应的最大加/加速，设定加快时间常数和回路增益时间常数，设定速率超调数据等。又如种种c体系在曲面加工时，所用的曲面拟合模型不尽雷同，有的用Nurbs拟合模型，有的用Bezier拟合模型，有的用Polymial拟合模型，另有的用Spline拟合模型，后置处理器就面对支持相应的多种曲面拟合模型的标题。在工程实践中，当遇到相似加工东西的相似加工需求时，通常可以用已有的行之有效的NC加工步骤举行修改后利用。然而怎样确保修改结果的精确性则是个标题，不克都放到机床上往调试，这在单件加工时尤为紧张。别的，现有的许多CAD/CAM体系的加工仿真只因此所天生的刀具路径文件为根本举行加工仿真和干涉查抄，这显然是不敷的。因此，以NC代码指令集及其相应参数配置为信息源的仿真(包括逻辑仿真和进程仿真)就显得非常紧张。因此,一个美满的后置处理器应具备以下作用：

接口作用：后置处理器能主动地辨认、读取差别的CAD/CAM软件所天生的刀具路径文件。NC步骤天见作用：c机床具有直线插补、圆弧插补、主动换刀、夹具偏置、冷却等一系列的作用，作用的实现是议决一系列的代码配合实现的。代码的布局、次序由c机床法则的NC模样决定。当宿天下上一些知名的后置处理器公司开辟出通用后置处理器，它提供一种作用数据库模型，用户根据c机床的具体环境答复它所发起的标题，议决标题答复天生用户指定的c机床的专用后置处理器。用户只必要具有机床支配知识和NC编程知识，就能编出餍足的专用后置处理器。当所提供的数据库不克餍足用户的要求时，它提供的开辟器答应用户举行修改和编译。因此可以根据c机床的作用创建一个干系数据库，每个作用怎样实现，由用户根据机床的布局、利用的c体系指定控制的代码及代码布局。专家体系作用：后置处理器不但是对刀具路径文件举行处理、转换，还要能加进肯定的工艺知识。如高速加工的处理、加工丝杠时切削参数的选择等。反向仿真作用：以NC代码指令集及其相应参数配置为信息源的仿真。它包括两局部：NC步骤的主体布局查抄和NC步骤语法布局查抄；c加工进程仿真。以NC步骤为根本，模仿仿真加工进程，鉴定活动轨迹的精确性及加工参数的刚正性。差别布局的机床、差别的c体系、差别的编程民俗，其NC步骤的结协商模样千差万别。因此，反向仿真难度非常大。如今，尚未有较老练的商品性软件。综上所述，要使所天生的c步骤不经手工修改，直策应用于c机床加工，则务必针对每一台c机床定制专用的后置处理器。这就要求开辟职员熟识所用的CAM体系及所天生的刀具路径文件的模样、熟识所用c机床及其c体系代码作用及其表述模样，而这一劳动是智力茂密和劳动茂密兼而有之的进程。劈面对的CAM体系繁多，机床及其c体系繁多的环境下，重新开辟专用后置处理器的劳动就显得相当沉重。因此，比年来出现了以开辟通用后置处理器为根本，应用c代码导向等相干技能定制c机床专用后置处理器的做法，用通用后置处理器办理共性标题，用定制后置处理器办理本性标题。实践证明，这是一种有效的要领。该院应用这一要领从1996年起，连续开辟定制了包括龙门式五面加工中央、龙门式立式加工中央、卧式柔性加工单位、立式加工中央、c车床、车削中央等多种类别机床的十种专用后置处理器，c体系包括FANUC、TOSNUC、MITSUBISH、A2100、A850、MAZAK等，笼盖了该院的产品和利用的c配置，并在工程应用中取得了精良的结果。此中，对三轴带反转展转劳动台的卧式加工中央、五面加工中央的专用后置处理器的开辟，创建了该类布局机床的后置处理布局模型，积聚了开辟的阅历。以下扼要先容该院应用通用后置处理器定制开辟用于HC800/FANUC-15MA的专用后处理器的要领：利用的定制开辟软件Pro/E的NCPOST模块。该模块为加拿大ICAM技能公司生产的ICAM通用后置处理开辟器。利用的CAM软件Pro/E的CAM模块。应用Pro/E的CAM模块，计划加工环境，举行模仿加工仿真，天生刀具路径文件。NC步骤应用东西卧式加工中央HC800。该机床为日即日立精机公司制造生产，配备‘X’、‘Y’、‘Z’三条直线轴，一个反转展转劳动台，一个容量为120把刀的链状刀库，六个互换托盘；控制体系为FANUC-15MA重要用于箱体类零件的加工。
最终明白机床的布局、机床配备的从属配置、机床具备的作用及作用实现的方法(手动还是主动)。机床配备的c体系，熟识该体系的NC编程包括作用代码的构成、含义，是否有差别于ISO-1056-1975准则的代码模样。应用通用后置处理器导向模板，根据以上控制的知识，逐条答复模板发起的标题，定制专用后置处理器。通用后置处理器根据外界输进的信息，调用其内部数据库模型，经鉴定、分列、配合后，天生用户要求的专用后置处理器。应用按此要领定制的HC800/FANUC-15MA专用后置处理器处理刀具路径文件，天生的NC步骤约80%可用，另有20%需作进一步开辟。当通用后置处理器提供的数据模型不克全部餍足用户的要求，大概用户必要优化处理NC步骤时，则应用开辟软件修改数据库模型。这就必要开辟职员控制CAM模块的利用要领，控制刀具路径文件的模样，并具备软件开辟和加工工艺方面的阅历。
本专用后置处理器应用的机床为配备一个反转展转劳动台的三轴卧式加工中央，劳动台反转展转不克参加切削活动。机床配备六个互换托盘，可实现托盘的主动互换。刀库为链状布局，容量为120把刀的，在加工的同时可预选下一把刀具。在Pro/E的CAM模块和NCPOST模块中均无此类机床的数据库模型。为美满该专用后置处理器，使其主动天生的NC步骤不再必要人工做修改，可对CAM模块的加工环境参数举行特定的配置，并用NCPOST模块的开辟语言举行宏步骤式样，创建此类机床的数据模型。为优化天生的NC步骤，用宏步骤修改通用后置处理器内部数据输出布局。如：NC步骤中用到的全部工件坐标系与机床坐标系的数值干系，可在NC步骤开头主动配置，c机床可直接辩识，不需手工输进；劳动台反转展转前，主轴头退回很远；换刀前输出刀具名称等。议决上述劳动所定制的专用后置处理器天生的NC步骤已用于该院的主导产品VMC750B－30101主轴箱体的加工，加工出的零件全部餍足图纸要求。别的，他们在Pro/E的CAD/CAM集成软件环境下，可以实现"反向仿真作用"。如今商品化的通用后置处理器，加拿大ICAM公司的CAM-POST软件具有典范性。该软件可以笼盖国表里盛行的90%以上的CAD/CAM软件和90%以上的NC体系，作用较强。它可以读取所笼盖的CAD/CAM软件所天生的刀具路径文件，定制所笼盖的NC体系的专用后置处理器，它重要分为如下两局部：
QUEST:数据库模板体系。数据库模板中包括种种类别的机床及控制体系大概遇到的标题及办理的要领。用户根据必要，答复标题，得到专用的数据库。当数据库模板不克餍足用户的要求时，可用Post-processorDevelopment式样宏步骤，举行二次开辟。GENER：应用QUEST产生数据库，把由CAM体系产生的刀具路径文件转换成c机床所能直接辨认的NC步骤。
ICAM公司新推出的CAM-POSTV-12具有高速加工所要求的处理作用，能支持Bezier、NURBS、Polynomial和Spline四种曲面拟和模型，在QUEST中配置了专家体系东西等，使软件的作用又大有扩展。比年来，谋划机硬件技能奔驰成长，使微机的性能代价比连续进步。如今天下上许多着名的CAD/CAM软件公司已动手开辟了基于微机的CAD/CAM软件，使原来只能在劳动站上运行的软件，在微机上同样可以运行。硬件资本的大幅度低落，使CAD/CAM可以或许得以广泛应用。当代财产正在渐渐向多品种、小量量的方向成长，必要高效、快速、高度柔性的制造体系，CAD/CAM的广泛应用为其提供了大概，并且促进了这种成长。后置处理器的定制是联合CAD/CAM软件与加工配置的要害技能，它直接影响到CAD/CAM的集成。可以或许处理差别类别模样的刀具路径文件，并做优化处理，以合适差别类别的机床、差别类别的体系、差别类别的零件的加工需求，天生的NC步骤不需人工做二次修改，而直策应用于机床是后置处理器技能的成长方向。