文档介绍：数控加工后置处理技术
本文分析了数控加工后置处理技术的特征、面临的问题和当前的发展趋势,介绍了应用通用后置处理器开发定制专用后置处理器的实践。
数控编程是CAM 的重要组成部分。它包括加工刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成。加工刀具路径文件可利用CAD/CAM 软件,根据加工对象的结构特征、加工环境特征(其中包括机床-夹具-刀具-工件所组成的具体工序加工系统的特征)以及加工工艺设计的具体特征来生成描述加工过程的刀具路径文件。通过后置处理器读取由CAM 系统生成的刀具路径文件,从中提取相关的加工信息,并根据指定数控机床的特点及NC 程序格式要求进行分析、判断和处理,最终生成数控机床所能直接识别的NC 程序,就是数控加工的后置处理数控加工后置处理是CAD/CAM 集成系统非常重要的组成部分,它直接影响CAD/CAM 软件的使用效果及零件的加工质量。目前国内许多CAD/CAM 软件用户对软件的应用只停留在CAD 模块上,对CAM 模块的应用效率不高,其中一个非常关键的原因就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数控机床特点进行必要的二次开发,由此生成的代码还需人工做大量的修改,严重影响了CAM 模块的应用效果。
目前,从技术上讲,由于CAD/CAM 系统硬件和软件的发展,对加工对象、加工系统建立三维模型、运用图形交互的方法实现刀具路径的生成、加工过程仿真和干涉碰撞检查已经是可行的。北京市机电研究院在工程实践中已付诸实施,并取得了良好效果。而要使生成的刀具路径文件转换成数控NC 程序,驱动和控制机床实施加工,还必须以相应的后置处理器开发为条件。
对于使用多种CAD/CAM 系统,配备多种机床各种类型数控系统的情况就更为复杂,这是因为后置处理面临如下纷繁的情况:
一、刀具路径文件格式的多样性
刀具路径文件采用APT 语言格式,这种语言接近于英语自然语言,它描述当前的机床状态及刀尖的运动轨迹。它的内容和格式不受机床结构、数控系统类型的影响。
但不同的CAD/CAM 软件生成的刀具路径文件的格式均有所不同,如:“调用n 号刀具,长度补偿选用a 寄存器中的值”,表示这一功能的指令在不同的CAM 系统表述格式不同。例如几种CAD/CAM 系统的表述格式如表1 所示。
表1 CAD/CAM系统的表述格式
CAD/CAM系统
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
二、NC 程序格式的多样性
NC 程序由一系列程序段组成,通常每一程序段包含了加工操作的一个单步命令。程序段通常是由N、G、X、Y、Z、F、S、T、M.....地址字和相应的数字值组成的。
ISO-1056-1975 标准对其中的部分准备代码功能、辅助功能代码的功能作了统一的规定,如:G00 快速点位运动、G01 直线插补、G02 顺时针圆弧插补、G03 逆时针圆弧插补、G04 驻留。但还有大量的未作统一规定的‘不指定代码’,其中不指定的‘G’代码由数控系统厂家根据需要自行制定其代码功能,如表2 所示。
表