应用UG后处理构造器定制海德汉iTNC530五轴加工中心后置程序 - 图文

应用UG后处理构造器定制 海德汉iTNC530五轴加工中心后置程序

陆建军

（江苏省盐城技师学院 数控技术系 江苏 盐城 224002）

【摘要】本文针对德西数控MCV850-5（海德汉iTNC530系统）双转台式五轴联动加工中心机床，介绍了运用UG软件中的后处理开发工具--后处理构造器（UG PostBuilder）定制五轴机床专用后处理一般步骤和方法。

【关键词】多轴加工；NX/后处理构造器；后置处理

近几年，随着数控技术的迅猛发展, 特别是一些高、精、尖产品加工技术的需求，使五轴联动数控机床技术应用越来越普遍，对五轴机床人才需求量也在迅速增加。为了紧跟社会与时代对人才培养的要求，盐城技师学院与南京德西数控新技术有限公司共同研发了德西数控MCV850-5双摆台式五轴联动加工中心机床。五轴联动机床的编程离不开CAD/CAM软件的应用，CAD/CAM软件要能产生适合机床加工的程序，后置处理程序是个关键。下面以德西数控MCV850-5机床为例说明五轴后置处理程序的定制过程。 一、 德西数控V850-5 post定制的过程

后置处理文件的获得一般由这样两种途径：一是由机床厂商提供或由软件厂商提供。但由于种种原因，很多企业在购买机床或软件时，往往忽略了后置处理文件的购买。单独购买后置处理文件，价格又比较昂贵，基于这样一些原因，部分企业在购买了机床后不能及时得到应用，甚至于造成设备的闲置。二是由专业技术人员根据机床的结构特点和数控系统的控制原理，进行后处理文件的定制开发。定制的一般方法是利用CAD/CAM软件的通用后置处理模块，如：UG软件的后处理构造器（UG Post Builder）模块，powermill软件的PM POST模块，cimatronE软件的IMSpost模块等，对数控机床的运动方式进行定义，通过对CAD/CAM软件提供的机床标准控制系统进行修改，得到我们需要的后置处理程序。 1、 后处理构造器(Post Builder)介绍

NX/后处理构造器是UG软件提供的一个非常方便的创建和修改后处理工具(如图1所

示)，用户可以通过NX/后处理构造器图形界面的交互方式来灵活定义建立NC程序的格式和输出内容，以及程序头尾、换刀、循环等每一个时间的处理方式。

图1 后处理构造器

采用NX/后处理构造器建立后处理文件的一般过程：

从手册获得机床和控制器数据 NX/后处理构造器 试验输出 机床类型 后置程序 图2 定制后处理文件的过程

2、德西数控V850-5机床的主要参数

定制后处理文件前需要充分了解机床的结构特点和主要参数。德西数控MCV850-5采用三轴直线机床加五轴数控回转台的形式（如图3），属双转台结构；数控系统：海德汉iTNC530；工作行程：X轴为800mm、Y轴500mm、Z轴为510mm, A轴：行程:-25°～120°；C轴转角：-360°～+360°，连续工作台面；600×600 ，主轴转速(r／min)： 100～10000rpm；功率： 10KW。

图3 德西数控MCV850-5五轴加工中心

假定工件不动、刀具运动，在此前提下来看A轴和C轴的摆动，此时符合笛卡尔坐标系(直角坐标系)下的右手定则；而工作台A轴和C轴的实际转动方向是与右手定则相反的。如图4所示

图4 A轴和C轴的转动方向

3、 海德汉iTNC 530数控系统辅助功能

能否充分发挥数控系统的控制功能是衡量后处理文件优劣的重要指标，该后处理文件中欲加入海德汉iTNC 530数控系统的一些辅助功能，如M128/M129/M126/M127/Cycle 32等。 1）M128/M129 指令：M128指令是刀尖点跟随功能，M129指令是取消刀尖点跟随功能。需要注意的是，五轴加工时应在换刀前输入M129，各摆轴复位，换刀后执行M128。

2）Cycle 32：该指令保证数控系统自动地将两个路径之间的轮廓平滑过渡（无论补偿与否）刀具与工件表面保持接触。

3）M126/M127指令：M126指令是旋转轴短路径运动指令，M127指令是旋转轴取消短路径运动指令。

4、MCV850-5专用后置处理程序的制作

1） 设置机床的基本参数

（1）启动NX/后处理构造器程序，新建后置文件，文件名为：MCV850_5。

（2）按图5设置以下参数:选择“后处理输出单位”为毫米，“机床”为铣床，“控制器”选择“heidenhain_conversational”，然后进入用户编辑界面。

图5 新建后处理

（3）设置机床的极限参数

① 按图6设置机床的一般参数。选择“机床”标签中的 “一般参数”页面，设置机床的线性轴的移动极限以及快速进给极限参数；

图6 设置机床的一般参数

② 设置第四轴参数。为防止A轴超程，在“第四轴”页面设置A轴的极限转角最小值为－25、最大值为120；

③ 设置第五轴参数。选择“第五轴”页面点击“配置”按钮，设置“第五轴”的旋转平面为“XY”，修改“文字指引线”为“C”，选择“退刀/重新进刀”单选框，以防止A轴连续插补过大造成反旋转向过切。

2) 定义程序头、刀轨移动部分、程序尾。

（1） 进入 →程序 →程序起始序列

在“程序开始”程序块里添加程序名、毛坯大小、取消最小角度转动功能与取消TCPM功能。如图7所示：

图7

(2) 进入 → 操作起始序列→初始移动

在“操作起始序列”程序块里添加刀具、启动M126、TCPM （M128）、公差等，如图8所示：

图8

(3) 进入 → 刀轨→ 运动→ 设定刀轨移动关系 ① 设定“线性移动” ，如图9所示：

图9

编辑X并设定表达式为 $mom_alt_pos(0) 编辑Y并设定表达式为 $mom_alt_pos(1) 编辑Z并设定表达式为 $mom_alt_pos(2) ② 设定“圆周移动”，如图10：

图10

编辑X并设定表达式为 $mom_alt_pos_arc_center(0) 编辑Y并设定表达式为 $mom_alt_pos_arc_center(1) 编辑Z并设定表达式为 $mom_alt_pos_arc_center(2) ③ 设定 “快速移动”，如图11所示：

图11

rap1 表达式为 $mom_alt_pos(0) rap2 表达式为 $mom_alt_pos(1) rap3 表达式为 $mom_alt_pos(2)

A 表达式 为 $mom_out_angle_pos(0) C 表达式 为 $mom_out_angle_pos(1)

4） 设定程序结束前的机床动作，如图12：

图12

5） 设定“程序结束”，如图13：

图13

最后保存退出，在保存目录下会生成这三个文件分别是：MCV850_5.def 、 MCV850_5.tcl、

MCV850_5.pui，利用后处理构造器中的实用程序下的“编辑模板后处理数据文件”命令编辑template_post.dat文件，如图14所示。编辑template_post.dat时有个小技巧，如本例中需添加MCV850_5的后处理，只要点击“new”按钮，然后浏览选择MCV850_5.pui，就会自动添加，非常人性化。

图14

5．后处理程序验证

如15图，采用UG多轴加工模块，对图示叶片零件进行加工，产生刀轨。

图15

刀轨生成后选择已经编写好的后置处理文件（MCV850_5）产生NC程序如下：

BEGIN PGM 100 MM

BLK FORM 0.1 Z X0.0 Y0.0 Z-20. BLK FORM 0.2 X100. Y100. Z0.0 M127 M129

TOOL CALL 1 Z S3000 M126 M128 F5000

CYCL DEF 32.O TOLERLANCE CYCL DEF 32.1 T0.005 CYCL DEF 32.1 TA0.05

L X121.08 Y33.056 FMAX M3 L Z224.955

L X67.18 Y8.72 Z33.899 FMAX L F250.

L X67.068 Y8.725 Z33.247 F250. M8 L X67.095 Y8.898 Z32.61 L X67.258 Y9.219 Z32.056

...... ......

L X58.544 Y4.401 Z12.93 A-15.273

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