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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.doc

发布时间：2022-06-15 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.33M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    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 （江苏省盐城技师学院 数控技术系 江苏 盐城 224002） 陆建军 【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。 采用 NX/后处理构造器建立后处理文件的一般过程： 图 1 后处理构造器 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 3、 海德汉 iTNC 530 数控系统辅助功能 图 4 A 轴和 C 轴的转动方向 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： (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 图 7 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： 5） 设定“程序结束”，如图 13： 图 12 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。 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： 图 15 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 L X59.777 Y4.707 Z12.942 A-15.699 L X60.902 Y5.149 Z12.954 A-16.085 L X61.929 Y5.71 Z12.966 A-16.441 L X62.873 Y6.386 Z12.977 A-16.779 L X65.515 Y7.55 Z22.551 L X118.353 Y30.818 Z214.037 FMAX M129 M127 CYCL DEF 32.O TOLERANCE CYCL DEF 32.1 M05 M09 L A0 C0 F MAX M91 L Z50 F MAX M91 M30 END PGM 100 MM 先后应用 VERICUT 软件和实际 MCV850-5 机床对产生的程序进行切削验证，验证了程序的正确性和 实用性。 6．结束语 本文介绍了应用 NX/后处理构造器对 MCV850-5 机床后置文件的定制过程：收集机床参数----设定机床、 程序和刀轨的相应参数----调试后置---- 切削验证。在程序的相应位置添加了 M126/M127/M128/M129 等指 令，并且通过 VERICUT 软件和实际机床进行验证成功。当然，该后置文件的定制还仅仅停留在一般的应 用层面，要产生优化的程序，充分发挥数控系统的功能，还需要更加深入的研究。 参考文献： [1] 《海德汉 iTNC530 使用手册》 [2] 张磊.《UGNX6 后处理技术培训教程》.清华大学出版社，2009 [3] 刘镝时.《用 UGPosl 创建 AB-8400MP 数控系统后处理文件[J].CAD/CAM 与制造业信息化,2006, (11): 76-77
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