數(shù)控車床基本坐標(biāo)關(guān)系及幾種對(duì)刀方法比較
上海工程技術(shù)大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心 羅治平
在數(shù)控車床的操作與編程過(guò)程中，弄清楚基本坐標(biāo)關(guān)系和對(duì)刀原理是兩個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。這對(duì)我們更好地理解機(jī)床的加工原理，以及在處理加工過(guò)程中修改尺寸偏差有很大的幫助。
一、基本坐標(biāo)關(guān)系
一般來(lái)講，通常使用的有兩個(gè)坐標(biāo)系：一個(gè)是機(jī)械坐標(biāo)系 ；另外一個(gè)是工件坐標(biāo)系，也叫做程序坐標(biāo)系。兩者之間的關(guān)系可用圖1來(lái)表示。
圖1 機(jī)械坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系
在機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中設(shè)有一個(gè)固定的參考點(diǎn)(假設(shè)為(X，Z))。這個(gè)參考點(diǎn)的作用主要是用來(lái)給機(jī)床本身一個(gè)定位。因?yàn)槊看伍_機(jī)后無(wú)論刀架停留在哪個(gè)位置，系統(tǒng)都把當(dāng)前位置設(shè)定為(0，0)，這樣勢(shì)必造成基準(zhǔn)的不統(tǒng)一，所以每次開機(jī)的第一步操作為參考點(diǎn)回歸(有的稱為回零點(diǎn))，也就是通過(guò)確定(X，Z)來(lái)確定原點(diǎn)(0，0)。
為了計(jì)算和編程方便，我們通常將程序原點(diǎn)設(shè)定在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)、裝配基準(zhǔn)重合。機(jī)械坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所以必須要弄清楚程序原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置。這通常在接下來(lái)的對(duì)刀過(guò)程中完成。
二、對(duì)刀方法
1. 試切法對(duì)刀
試切法對(duì)刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對(duì)刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L數(shù)控系統(tǒng)的RFCZ12車床為例，來(lái)介紹具體操作方法。
工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)刀架至工件試切一段外圓。然后保持X坐標(biāo)不變移動(dòng)刀具遠(yuǎn)離工件，測(cè)量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長(zhǎng)中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)用刀具當(dāng)前X坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標(biāo)系X原點(diǎn)的位置。再移動(dòng)刀具試切工件一端端面，在相應(yīng)刀具參數(shù)中的刀寬中輸入Z0，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將此時(shí)刀具的Z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得工件坐標(biāo)系Z原點(diǎn)的位置，參見圖2。
例如，2#刀刀架在X為150.0車出的外圓直徑為25.0，那么使用該把刀具切削時(shí)的程序原點(diǎn)X值為150.0-25.0=125.0；刀架在Z為180.0時(shí)切的端面為0，那么使用該把刀具切削時(shí)的程序原點(diǎn)Z值為180.0-0=180.0。分別將(125.0，180.0)存入到2#刀具參數(shù)刀長(zhǎng)中的X與Z中，在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐標(biāo)系。
事實(shí)上，找工件原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點(diǎn)的實(shí)際位置，而是找刀尖點(diǎn)到達(dá)(0，0)時(shí)刀架的位置。采用這種方法對(duì)刀一般不使用標(biāo)準(zhǔn)刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對(duì)好。
圖2試切法對(duì)刀
2. 對(duì)刀儀自動(dòng)對(duì)刀
現(xiàn)在很多車床上都裝備了對(duì)刀儀，使用對(duì)刀儀對(duì)刀可免去測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差，大大提高對(duì)刀精度。由于使用對(duì)刀儀可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長(zhǎng)與刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件的時(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。需要注意的是使用對(duì)刀儀對(duì)刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具，在對(duì)刀的時(shí)候先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀。
下面以采用FANUC 0T系統(tǒng)的日本W(wǎng)ASINO LJ-10MC車削中心為例介紹對(duì)刀儀工作原理及使用方法。對(duì)刀儀工作原理如圖3所示。刀尖隨刀架向已設(shè)定好位置的對(duì)刀儀位置檢測(cè)點(diǎn)移動(dòng)并與之接觸，直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號(hào)(通常我們可以聽到嘀嘀聲并且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點(diǎn)時(shí)將刀具所在點(diǎn)的X坐標(biāo)存入到圖2所示G02的X中，將刀尖接觸到b點(diǎn)時(shí)刀具所在點(diǎn)的Z坐標(biāo)存入到G02的Z中。其他刀具的對(duì)刀按照相同的方法操作。
圖3 對(duì)刀儀工作原理
事實(shí)上，在上一步的操作中只對(duì)好了X的零點(diǎn)以及該刀具相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刀在X方向與Z方向的差值，在更換工件加工時(shí)再對(duì)Z零點(diǎn)即可。由于對(duì)刀儀在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置總是一定的，所以在更換工件后，只需要用標(biāo)準(zhǔn)刀對(duì)Z坐標(biāo)原點(diǎn)就可以了。操作時(shí)提起Z軸功能測(cè)量按鈕“Z-axis shift measure”，CRT出現(xiàn)如圖4所示的界面。
圖4 對(duì)刀數(shù)值界面
手動(dòng)移動(dòng)刀架的X、Z軸，使標(biāo)準(zhǔn)刀具接近工件Z向的右端面，試切工件端面，按下“POSITION RECORDER”按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄刀具切削點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中Z向的位置，并將其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀在Z方向的差值與這個(gè)值相加從而得到相應(yīng)刀具的Z原點(diǎn)，其數(shù)值顯示在WORK SHIFT工作畫面上，如圖5所示。
圖5 WORK SHIFT工作界面
三、小結(jié)
以上根據(jù)筆者在多年的數(shù)控機(jī)床編程與操作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，介紹了在數(shù)控車床操作中容易犯錯(cuò)的幾個(gè)地方，所述內(nèi)容皆經(jīng)過(guò)筆者的實(shí)際操作驗(yàn)證。
數(shù)控加工后置處理技術(shù)
摘要:
本文分析了數(shù)控加工后置處理技術(shù)的特征、面臨的問(wèn)題和當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，介紹了應(yīng)用通用后置處理器開發(fā)定制專用后置處理器的實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:
自動(dòng)編程工具 刀具路徑文件 數(shù)控代碼 后置處理器 數(shù)控加工程序
數(shù)控編程是CAM的重要組成部分。它包括加工刀具路徑文件的生成和機(jī)床數(shù)控代碼指令集的生成。加工刀具路徑文件可利用CAD/CAM軟件，根據(jù)加工對(duì)象的結(jié)構(gòu)特征、加工環(huán)境特征（其中包括機(jī)床-夾具-刀具-工件所組成的具體工序加工系統(tǒng)的特征）以及加工工藝設(shè)計(jì)的具體特征來(lái)生成描述加工過(guò)程的刀具路徑文件。通過(guò)后置處理器讀取由CAM系統(tǒng)生成的刀具路徑文件，從中提取相關(guān)的加工信息，并根據(jù)指定數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及NC程序格式要求進(jìn)行分析、判斷和處理，最終生成數(shù)控機(jī)床所能直接識(shí)別的NC程序，就是數(shù)控加工的后置處理數(shù)控加工后置處理是CAD/CAM集成系統(tǒng)非常重要的組成部分，它直接影響CAD/CAM軟件的使用效果及零件的加工質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)許多CAD/CAM軟件用戶對(duì)軟件的應(yīng)用只停留在CAD模塊上，對(duì)CAM模塊的應(yīng)用效率不高，其中一個(gè)非常關(guān)鍵的原因就是沒(méi)有配備專用的后置處理器，或只配備了通用后置處理器而沒(méi)有根據(jù)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)進(jìn)行必要的二次開發(fā)，由此生成的代碼還需人工做大量的修改，嚴(yán)重影響了CAM模塊的應(yīng)用效果。
目前，從技術(shù)上講，由于CAD/CAM系統(tǒng)硬件和軟件的發(fā)展，對(duì)加工對(duì)象、加工系統(tǒng)建立三維模型、運(yùn)用圖形交互的方法實(shí)現(xiàn)刀具路徑的生成、加工過(guò)程仿真和干涉碰撞檢查已經(jīng)是可行的。北京市機(jī)電研究院在工程實(shí)踐中已付諸實(shí)施，并取得了良好效果。而要使生成的刀具路徑文件轉(zhuǎn)換成數(shù)控NC程序，驅(qū)動(dòng)和控制機(jī)床實(shí)施加工，還必須以相應(yīng)的后置處理器開發(fā)為條件。
對(duì)于使用多種CAD/CAM系統(tǒng)，配備多種機(jī)床各種類型數(shù)控系統(tǒng)的情況就更為復(fù)雜，這是因?yàn)楹笾锰幚砻媾R如下紛繁的情況：
1.刀具路徑文件格式的多樣性
刀具路徑文件采用APT語(yǔ)言格式，這種語(yǔ)言接近于英語(yǔ)自然語(yǔ)言，它描述當(dāng)前的機(jī)床狀態(tài)及刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡。它的內(nèi)容和格式不受機(jī)床結(jié)構(gòu)、數(shù)控系統(tǒng)類型的影響。
但不同的CAD/CAM軟件生成的刀具路徑文件的格式均有所不同,如：“調(diào)用n號(hào)刀具，長(zhǎng)度補(bǔ)償選用a寄存器中的值”，表示這一功能的指令在不同的CAM系統(tǒng)表述格式不同。例如幾種CAD/CAM系統(tǒng)的表述格式如表1所示。
表1 CAD/CAM系統(tǒng)的表述格式
CAD/CAM系統(tǒng) 表 述 格 式
UG-II LOAD/TOOL，n，ADJUST，a
SDRC Master LOADTL/n，l，h
Pro/ENGINEER LOADTL/n，OSETNO，a
CV CADDS LOAD/TOOL，n，OSETNO，a
2.NC程序格式的多樣性
NC程序由一系列程序段組成，通常每一程序段包含了加工操作的一個(gè)單步命令。程序段通常是由N、G、X、Y、Z、F、S、T、M．．．．．地址字和相應(yīng)的數(shù)字值組成的。
(1) ISO-1056-1975標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其中的部分準(zhǔn)備代碼功能、輔助功能代碼的功能作了統(tǒng)一的規(guī)定，如：G00快速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、G01直線插補(bǔ)、G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)、G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)、G04駐留。但還有大量的未作統(tǒng)一規(guī)定的‘不指定代碼’，其中不指定的‘G’代碼由數(shù)控系統(tǒng)廠家根據(jù)需要自行制定其代碼功能，如表2所示。
表 2 根據(jù)需要自行制定的‘G’代碼功能
G碼 FANUC-15MA系統(tǒng) TOSNUC 800-M
G10 數(shù)據(jù)設(shè)置 撤消坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
G11 取消數(shù)據(jù)設(shè)置模式 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
G15 取消極坐標(biāo)命令
G16 極坐標(biāo)命令
未做統(tǒng)一規(guī)定的‘M’代碼由數(shù)控機(jī)床制造廠根據(jù)其機(jī)床所具有的附屬設(shè)備功能制定其代碼功能。如日本日立精機(jī)公司制造的柔性加工單元HG500，帶有16個(gè)托盤（PPL），托盤可自動(dòng)交換，實(shí)現(xiàn)無(wú)人加工。為了控制托盤自動(dòng)進(jìn)入主機(jī)，它用M87～M89代碼控制A.P.C門的開關(guān)：
M87 A.P.C door right open A.P.C右側(cè)門打開
M88 A.P.C door left open A.P.C左側(cè)門打開
M89 A.P.C door close A.P.C門關(guān)閉
(2)有些數(shù)控系統(tǒng)對(duì)部分G代碼的功能并不嚴(yán)守ISO-1056標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而是自行定義，如表3所示。
表 3 東芝數(shù)控系統(tǒng)自行定義的G碼功能
G碼 TOSNUC 800-M ISO
G20 參考點(diǎn)返回檢查 英制
G21 第2、3、4參考點(diǎn)返回檢查 公制
G44 取消長(zhǎng)度補(bǔ)償 刀具偏置-負(fù)
G93 局部坐標(biāo)系設(shè)定 時(shí)間倒數(shù)進(jìn)給率
(3)個(gè)別數(shù)控系統(tǒng)的NC程序采用了比較特殊的代碼格式，如HEIDENHAIN TNC 426系統(tǒng)，右補(bǔ)償直線插補(bǔ)語(yǔ)句格式： FL X+10 Y+10 RL，對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)代碼 ：G01 G42 X10 Y10。
3.技術(shù)需求的多樣性
隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的進(jìn)展，現(xiàn)在的后置處理技術(shù)已不能停留在僅僅是對(duì)刀具路徑文件的代碼轉(zhuǎn)換，而是增加了從具體的加工需求特征、具體的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的特征出發(fā)，賦予后置處理器以更多的功能要求。
高速數(shù)控加工的出現(xiàn)不僅對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)提出了新的要求，對(duì)于加工工藝的策劃、工藝參數(shù)的設(shè)置和加工約束的設(shè)置也提出了新的要求。于是有的廠商開發(fā)了專門支持高速加工的后置處理器。這種后置處理器對(duì)于配備有高速加工控制器的機(jī)床，可借助該后置處理器所配置的專家系統(tǒng)工具，描述自己的高速加工需求特征，后置處理器可生成相應(yīng)的代碼，激活/撤消相應(yīng)的高速加工操作指令，可根據(jù)使用需求進(jìn)行仿真。對(duì)于未配備高速加工控制器的機(jī)床，該后置處理器還能設(shè)定進(jìn)給速度變化的最大允許增量，根據(jù)允許慣性力設(shè)定允許的最大加/減速，設(shè)定加速時(shí)間常數(shù)和回路增益時(shí)間常數(shù)，設(shè)定速度超調(diào)數(shù)據(jù)等。
又如各種數(shù)控系統(tǒng)在曲面加工時(shí)，所用的曲面擬合模型不盡相同，有的用Nurbs擬合模型，有的用Bezier擬合模型，有的用Polymial擬合模型，還有的用Spline擬合模型，后置處理器就面臨支持相應(yīng)的多種曲面擬合模型的問(wèn)題。
在工程實(shí)踐中，當(dāng)遇到相似加工對(duì)象的相似加工需求時(shí)，常常可以用已有的行之有效的NC加工程序進(jìn)行修改后使用。然而如何確保修改結(jié)果的正確性則是個(gè)問(wèn)題，不能都放到機(jī)床上去調(diào)試，這在單件加工時(shí)尤為重要。此外，現(xiàn)有的許多CAD/CAM系統(tǒng)的加工仿真只是以所生成的刀具路徑文件為基礎(chǔ)進(jìn)行加工仿真和干涉檢查，這顯然是不夠的。因此，以NC代碼指令集及其相應(yīng)參數(shù)設(shè)置為信息源的仿真（包括邏輯仿真和過(guò)程仿真）就顯得十分重要。因此,一個(gè)完善的后置處理器應(yīng)具備以下功能：
(1）接口功能：后置處理器能自動(dòng)地識(shí)別、讀取不同的CAD/CAM軟件所生成的刀具路徑文件。
(2）NC程序生成功能：數(shù)控機(jī)床具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、自動(dòng)換刀、夾具偏置、冷卻等一系列的功能，功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)一系列的代碼組合實(shí)現(xiàn)的。代碼的結(jié)構(gòu)、順序由數(shù)控機(jī)床規(guī)定的NC格式?jīng)Q定。當(dāng)前世界上一些著名的后置處理器公司開發(fā)出通用后置處理器，它提供一種功能數(shù)據(jù)庫(kù)模型，用戶根據(jù)數(shù)控機(jī)床的具體情況回答它所提出的問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題回答生成用戶指定的數(shù)控機(jī)床的專用后置處理器。用戶只需要具有機(jī)床操作知識(shí)和NC編程知識(shí)，就能編出滿意的專用后置處理器。當(dāng)所提供的數(shù)據(jù)庫(kù)不能滿足用戶的要求時(shí)，它提供的開發(fā)器允許用戶進(jìn)行修改和編譯。因此可以按照數(shù)控機(jī)床的功能建立一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，每個(gè)功能如何實(shí)現(xiàn)，由用戶根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)、使用的數(shù)控系統(tǒng)指定控制的代碼及代碼結(jié)構(gòu)。
(3）專家系統(tǒng)功能：后置處理器不只是對(duì)刀具路徑文件進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換，還要能加入一定的工藝知識(shí)。如高速加工的處理、加工絲杠時(shí)切削參數(shù)的選擇等。
(4）反向仿真功能：以NC代碼指令集及其相應(yīng)參數(shù)設(shè)置為信息源的仿真。它包括兩部分：
NC程序的主體結(jié)構(gòu)檢查和NC程序語(yǔ)法結(jié)構(gòu)檢查；數(shù)控加工過(guò)程仿真。以NC程序?yàn)榛A(chǔ)，模擬仿真加工過(guò)程，判斷運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性及加工參數(shù)的合理性。
不同結(jié)構(gòu)的機(jī)床、不同的數(shù)控系統(tǒng)、不同的編程習(xí)慣，其NC程序的結(jié)構(gòu)和格式千差萬(wàn)別。因此，反向仿真難度非常大。目前，尚未有較成熟的商品性軟件。
綜上所述，要使所生成的數(shù)控程序不經(jīng)手工修改，直接應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床加工，則必須針對(duì)每一臺(tái)數(shù)控機(jī)床定制專用的后置處理器。這就要求開發(fā)人員熟悉所用的CAM系統(tǒng)及所生成的刀具路徑文件的格式、熟悉所用數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控系統(tǒng)代碼功能及其表述格式，而這一工作是智力密集和勞動(dòng)密集兼而有之的過(guò)程。當(dāng)面臨的CAM系統(tǒng)眾多，機(jī)床及其數(shù)控系統(tǒng)眾多的情況下，從頭開發(fā)專用后置處理器的工作就顯得相當(dāng)繁重。因此，近年來(lái)出現(xiàn)了以開發(fā)通用后置處理器為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)控代碼導(dǎo)向等相關(guān)技術(shù)定制數(shù)控機(jī)床專用后置處理器的做法，用通用后置處理器解決共性問(wèn)題，用定制后置處理器解決個(gè)性問(wèn)題。實(shí)踐表明，這是一種有效的方法。該院應(yīng)用這一方法從1996年起，陸續(xù)開發(fā)定制了包括龍門式五面加工中心、龍門式立式加工中心、臥式柔性加工單元、立式加工中心、數(shù)控車床、車削中心等多種類型機(jī)床的十種專用后置處理器，數(shù)控系統(tǒng)包括FANUC、TOSNUC、MITSUBISH、A2100、A850、MAZAK等，覆蓋了該院的產(chǎn)品和使用的數(shù)控設(shè)備，并在工程應(yīng)用中取得了良好的效果。其中，對(duì)三軸帶回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的臥式加工中心、五面加工中心的專用后置處理器的開發(fā)，建立了該類結(jié)構(gòu)機(jī)床的后置處理結(jié)構(gòu)模型，積累了開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。
以下簡(jiǎn)要介紹該院應(yīng)用通用后置處理器定制開發(fā)用于HC800/FANUC-15MA的專用后處理器的方法：
* 使用的定制開發(fā)軟件……Pro/E的NCPOST模塊。該模塊為加拿大ICAM技術(shù)公司生產(chǎn)的ICAM通用后置處理開發(fā)器。
* 使用的CAM軟件……Pro/E的CAM模塊。應(yīng)用Pro/E的CAM模塊，設(shè)計(jì)加工環(huán)境，進(jìn)行模擬加工仿真，生成刀具路徑文件。
* NC程序應(yīng)用對(duì)象……臥式加工中心HC800。該機(jī)床為日本日立精機(jī)公司制造生產(chǎn)，配備‘X’、‘Y’、‘Z’三條直線軸，一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，一個(gè)容量為120把刀的鏈狀刀庫(kù)，六個(gè)交換托盤；控制系統(tǒng)為FANUC-15MA主要用于箱體類零件的加工。
(1)首先了解機(jī)床的結(jié)構(gòu)、機(jī)床配備的附屬設(shè)備、機(jī)床具備的功能及功能實(shí)現(xiàn)的方式（手動(dòng)還是自動(dòng)）。
(2)機(jī)床配備的數(shù)控系統(tǒng)，熟悉該系統(tǒng)的NC編程包括功能代碼的組成、含義，是否有不同于ISO-1056-1975標(biāo)準(zhǔn)的代碼格式。
(3)應(yīng)用通用后置處理器導(dǎo)向模板，根據(jù)以上掌握的知識(shí)，逐條回答模板提出的問(wèn)題，定制專用后置處理器。通用后置處理器根據(jù)外界輸入的信息，調(diào)用其內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)模型，經(jīng)判斷、排列、組合后，生成用戶要求的專用后置處理器。
應(yīng)用按此方法定制的HC800/FANUC-15MA專用后置處理器處理刀具路徑文件，生成的NC程序約80%可用，還有20%需作進(jìn)一步開發(fā)。
(4)當(dāng)通用后置處理器提供的數(shù)據(jù)模型不能全部滿足用戶的要求，或者用戶需要優(yōu)化處理NC程序時(shí)，則應(yīng)用開發(fā)軟件修改數(shù)據(jù)庫(kù)模型。這就需要開發(fā)人員掌握CAM模塊的使用方法，掌握刀具路徑文件的格式，并具備軟件開發(fā)和加工工藝方面的經(jīng)驗(yàn)。
本專用后置處理器應(yīng)用的機(jī)床為配備一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的三軸臥式加工中心，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)不能參與切削運(yùn)動(dòng)。機(jī)床配備六個(gè)交換托盤，可實(shí)現(xiàn)托盤的自動(dòng)交換。刀庫(kù)為鏈狀結(jié)構(gòu)，容量為120把刀的，在加工的同時(shí)可預(yù)選下一把刀具。在Pro/E的CAM模塊和NCPOST模塊中均無(wú)此類機(jī)床的數(shù)據(jù)庫(kù)模型。為完善該專用后置處理器，使其自動(dòng)生成的NC程序不再需要人工做修改，可對(duì)CAM模塊的加工環(huán)境參數(shù)進(jìn)行特定的設(shè)置，并用NCPOST模塊的開發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行宏程序編制，建立此類機(jī)床的數(shù)據(jù)模型。為優(yōu)化生成的NC程序，用宏程序修改通用后置處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)輸出結(jié)構(gòu)。如：NC程序中用到的所有工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的數(shù)值關(guān)系，可在NC程序開頭自動(dòng)設(shè)置，數(shù)控機(jī)床可直接辯識(shí)，不需手工輸入；工作臺(tái)回轉(zhuǎn)前，主軸頭退回最遠(yuǎn)；換刀前輸出刀具名稱等。
經(jīng)過(guò)上述工作所定制的專用后置處理器生成的NC程序已用于該院的主導(dǎo)產(chǎn)品VMC750B－30101主軸箱體的加工，加工出的零件全部滿足圖紙要求。此外，他們?cè)赑ro/E的CAD/CAM集成軟件環(huán)境下，可以實(shí)現(xiàn)“反向仿真功能”。
目前商品化的通用后置處理器，加拿大ICAM公司的CAM-POST軟件具有典型性。該軟件可以覆蓋國(guó)內(nèi)外流行的90%以上的CAD/CAM軟件和90%以上的NC系統(tǒng)，功能較強(qiáng)。它可以讀取所覆蓋的CAD/CAM軟件所生成的刀具路徑文件，定制所覆蓋的NC系統(tǒng)的專用后置處理器，它主要分為如下兩部分：
（1）QUEST:數(shù)據(jù)庫(kù)模板系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫(kù)模板中包含各種類型的機(jī)床及控制系統(tǒng)可能遇到的問(wèn)題及解決的方法。用戶根據(jù)需要，回答問(wèn)題，得到專用的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)模板不能滿足用戶的要求時(shí)，可用Post-processor Development編制宏程序，進(jìn)行二次開發(fā)。
（2）GENER：應(yīng)用QUEST產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(kù)，把由CAM系統(tǒng)產(chǎn)生的刀具路徑文件轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床所能直接識(shí)別的NC程序。
ICAM公司新推出的CAM-POST V-12具有高速加工所要求的處理功能，能支持Bezier、 NURBS、Polynomial和Spline四種曲面擬和模型，在QUEST中設(shè)置了專家系統(tǒng)工具等，使軟件的功能又大有擴(kuò)展。
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)飛躍發(fā)展，使微機(jī)的性能價(jià)格比不斷提高。目前世界上許多知名的CAD/CAM軟件公司已著手開發(fā)了基于微機(jī)的CAD/CAM軟件，使原來(lái)只能在工作站上運(yùn)行的軟件，在微機(jī)上同樣可以運(yùn)行。硬件成本的大幅度降低，使CAD/CAM能夠得以廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)代工業(yè)正在逐漸向多品種、小批量的方向發(fā)展，需要高效、快速、高度柔性的制造系統(tǒng)，CAD/CAM的廣泛應(yīng)用為其提供了可能，并且促進(jìn)了這種發(fā)展。后置處理器的定制是聯(lián)結(jié)CAD/CAM軟件與加工設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，它直接影響到CAD/CAM的集成。
能夠處理不同類型格式的刀具路徑文件，并做優(yōu)化處理，以適應(yīng)不同類型的機(jī)床、不同類型的系統(tǒng)、不同類型的零件的加工需求，生成的NC程序不需人工做二次修改，而直接應(yīng)用于機(jī)床是后置處理器技術(shù)的發(fā)展方向。
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發(fā)表于 2006-7-12 08:45:16
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