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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD / CAM 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，但由于市場上數(shù)控機床結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)的多樣性，機床對 NC 代碼的格式要求不一樣，所以 CAD / CAM 軟件自帶的后置處理文件生成的
NC 程序不能完全滿足要求，還需要做大量的修改工作，嚴重地影響加工效率。為提高自動編程效率，充分發(fā)揮自動編程的優(yōu)勢，作者擬在 MasterCAM9. 1 軟件自帶后處理文件的基礎(chǔ)上進行修改、優(yōu)化，制定出符合 VM-32SA 立式加工中心的后置處理文件，生成正確的 NC 程序，并通過產(chǎn)品加工驗證了該程序的正確性。
1   四軸機床結(jié)構(gòu)和程序格式特點分析及問題提出
1. 1   VM-32SA 加工中心結(jié)構(gòu)特點及相關(guān)參數(shù)
友嘉 VM-32SA 加工中心為四軸聯(lián)動數(shù)控機床，機床的結(jié)構(gòu)特點及各運動軸參數(shù)是后處理內(nèi)容的核心，而機床的控制系統(tǒng)則決定了輸出 NC 程序中 G 代碼的格式。因此，在進行機床后處理程序構(gòu)建之前，必須充分了解機床的結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制系統(tǒng)，才能保證運行后處理程序時，能滿足機床安全性及符合系統(tǒng)兼容性的要求。
VM-32SA 加工中心配 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)，采用三軸直線機床加第四軸數(shù)控回轉(zhuǎn)臺的形式，工作行程 X 軸為 800 mm、Y 軸 520 mm、Z 軸為 505 mm; A 軸為－ 99 999. 999° ～ 99 999. 999°; 工作臺面 520 mm× 950mm; 主軸轉(zhuǎn)速 60 ～ 8 000 r / min; 功率 11 kW; 刀庫容量 22 把刀。
1.2 程序及程序格式特點
( 1) 程序格式包括程序名、程序起始、刀具交換、加工過程、切削循環(huán)和程序結(jié)尾。FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的程序名以%開頭，程序名為以 O 開頭后面帶 4位整數(shù)，如 O1234。( 2) 四軸功能: 手動或手輪方式下控制第四軸旋轉(zhuǎn)，在自動和 MDI 的方式下，用程序控制第四軸旋轉(zhuǎn)，M25、M26 指令控制旋轉(zhuǎn)控制臺的夾緊與放松，并且旋轉(zhuǎn)臺松開才能旋轉(zhuǎn)。即在 NC 程序中 A 角度出現(xiàn)前要有 M26 出現(xiàn)，A 角度出現(xiàn)后要有 M25 出現(xiàn)，對工件夾緊了才可以加工。 ( 3 ) 一個 NC 程序里面只允許出現(xiàn)一個坐標(biāo)系。( 4) 換刀返回參考點時，返回第二參考點即 G30 Z0，G30
X0，Y0。
1.3   問題的提出
MasterCAM 是美國數(shù)控軟件公司所開發(fā)的 CAD /
CAM 系統(tǒng)軟件，由于其卓越的加工功能，在世界上有眾多的忠實用戶，廣泛應(yīng)用于武器、航空、船舶、模具等機械領(lǐng)域。其可靠的刀具路徑效驗功能使MasterCAM 可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況，真實反映加工過程中的實際情況，不愧為一優(yōu)秀的 CAD / CAM 軟件［1－2］。但在實際生產(chǎn)中，NC 程序的自動生成受到軟件的后處理文件功能的控制，MasterCAM9. 1 自帶后處理文件是針對 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的要求開發(fā)的。用戶需要根據(jù)機床數(shù)控系統(tǒng)、機床特點、加工操作者習(xí)慣等對 Mas- terCAM9. 1 軟件自帶的 Pst 文件進行編輯修改，以滿足選定的數(shù)控系統(tǒng)的需要［3］。例如: ( 1) VM-32SA 加工中心在進行四軸旋轉(zhuǎn)定面加工時，NC 程序只需要一個坐標(biāo)系 G54，但 MasterCAM9. 1 軟件自帶的 Pst 文件處理出來的 NC 程序會出現(xiàn) G55、G56、G57、G58、G59、G54. 1p1、……、G54. 1p18 等多個坐標(biāo)系，而且每增加一個旋轉(zhuǎn)定面，后置出來的 NC 程序中就會增加一個坐標(biāo)系，如圖 1 所示。

圖 1   自帶后處理文件后置 NC 程序圖
( 2) VM-32SA 加工中心在自動和MDI 的方式下，用程序控制第四軸旋轉(zhuǎn)，M25、M26 指令控制旋轉(zhuǎn)控制臺的夾緊與放松，并且旋轉(zhuǎn)臺松開才能旋轉(zhuǎn)，如果沒有 M26、M25 指令機床就會報警，停止運行。但MasterCAM9. 1 自帶后處理文件處理出來的NC 程序沒有 M26、M25 指令，它不能滿足 VM-32SA 加工中心的實際加工。 ( 3) VM-32SA 加工中心自動換刀返回參考點是第二參考點，即 G30 Z0，G30 X0，Y0，而MasterCAM9. 1 自帶后處理文件處理出來的NC 程序自動換刀返回參考點是第一參考點，即 G28 Z0，G28
X0，Y0，也不能滿足 VM-32SA 加工中心的實際加工。因此，有必要針對該機床開發(fā)專用的后置處理程序，以滿足教學(xué)、實際生產(chǎn)加工的需要，發(fā)揮 Mas- terCAM9. 1 軟件 CAM 模塊的最佳效果，從而提高生產(chǎn)效益。
作者經(jīng)過大量的探索嘗試，對 MasterCAM 自帶的后處理文件作一些修改、優(yōu)化，使后置出來的 NC 程序不需要人工處理，便可使用于 VM-32SA 加工中心上。下面是作者結(jié)合現(xiàn)有 VM-32SA 加工中心，對MasterCAM9. 1 后處理文件所做的修改、優(yōu)化。
2   問題解決方案
2.1   出現(xiàn)多坐標(biāo)系問題分析及解決方案
在四軸加工中，當(dāng)一個工件幾個面的加工內(nèi)容相同時，例如加工搓接鼓零件，因為孔圓周均勻分布，所以只需做一個孔加工的刀具路徑，通過路徑轉(zhuǎn)換里面的旋轉(zhuǎn)刀路來實現(xiàn)對其余各孔的加工，如圖 2 所示。但在旋轉(zhuǎn)定面刀具路徑后，后置出來的 NC 程序中會隨著旋轉(zhuǎn)定面次數(shù)的增加坐標(biāo)系遞增。一個加工 24 個孔的刀具路徑，后置出來的 NC 程序坐標(biāo)系會遞增，坐標(biāo)系從 G54 遞增到 G54. 1P18。在實際加工中，容易造成事故。解決上述問題的方案如下: 通過修改和優(yōu)化 MasterCAM9. 1 后處理文件，在文件中找到程序塊名 pwcs 的源代碼，并做修改，如表 1 所示。

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結(jié)束語
作者經(jīng)過反復(fù)修改與調(diào)試，成功地開發(fā)出了適合V32 機床應(yīng)用的 MasterCAM 9. 1 后處理程序文件。通過實踐檢驗，成功地解決了實際教學(xué)和實際生產(chǎn)中的問題。后置出來的 NC 程序不用手動修改，就可以直接上傳到機床加工，大大縮短了程序的修改及加工時間，提高了生產(chǎn)效率。

標(biāo)簽：加工中心

分類：加工中心

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V32立式加工中心MasterCAM9. 1的后置處理優(yōu)化

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