淺談MasterCAM90后置處理在立臥轉(zhuǎn)換加工中心中的的應用

1、本文通過對Mastercam軟件后處理文件的修改解決了立、臥式加工后處理的修改并對后處理文件進行了分析和討論，介紹了其編輯和設定的方法。一、前言    隨著計算機技術、CAD技術的發(fā)展，數(shù)控編程開始向交互式圖形編程過渡。借助CAD圖形，以人-機交互的方式將有關工藝路線及參數(shù)輸入編程系統(tǒng)，再由系統(tǒng)生成數(shù)控加工信息。運用CAD/CAM進行零件的設計和加工制造，可使企業(yè)提高設計質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品成本，從而取得良好的經(jīng)濟效益。MasterCAM就是這樣的一款CAD/CAM軟件，廣泛應用于機械加工、模具制造、汽車工業(yè)和航天工業(yè)等領域，它具有二維幾何圖形設計、三維曲

2、面設計、刀具路徑模擬、加工實體模擬等功能，并提供友好的人機交互，從而實現(xiàn)了從產(chǎn)品的幾何設計到加工制造的CAD/CAM一體化。是目前世界上應用最廣泛的CAD/CAM軟件之一。由CAD和CAM兩大部分組成，并分成Design(造型),Mill(銑削加工)、Lathe(車削加工)和Wire(線切割)4個功能模塊。集設計與制造于一體，通過對所設計的零件進行加工工藝分析，并繪制幾何圖形及建模，以合理的加工步驟得到刀具路徑，通過程序的后處理生成數(shù)控加工指令代碼，輸人到數(shù)控機床既可完成加工。 二、后處理的目的    后處理是處理機床及數(shù)控系統(tǒng)直接相關的信息，是計算機輔助制造基本

3、實現(xiàn)過程的最后一個關鍵環(huán)節(jié)，數(shù)控機床是根據(jù)數(shù)控程序來動作的，而數(shù)控程序是由一系列的特定數(shù)控指令構成。編程人員使用CAM軟件對加工零件進行交互式編程，所有工藝信息在編程過程中已設置好，由此生成刀具軌跡文件。后處理則根據(jù)刀具軌跡文件以規(guī)定的標準格式轉(zhuǎn)化為數(shù)控系統(tǒng)能夠識別和執(zhí)行的數(shù)控指令，實質(zhì)上是一個文本編輯處理的過程。后處理的最終目的就是要生成一個適合于實際數(shù)控系統(tǒng)的代碼程序。眾所周知目前數(shù)控機床所采用的控制系統(tǒng)各不相同，它們能識別的數(shù)控指令也不盡相同，如在我國應用十分廣泛的日本FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)、德國西門子公司的SINUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)。該軟件配置的是適應單一類型數(shù)控系統(tǒng)的通用后處理，

4、每個后處理文件對應一種數(shù)控系統(tǒng)模型。在MasterCAM軟件的Post文件夾下，有多種后處理文件。三、后處理臥式加工程序時的問題    本人在利用MasterCAM為臺灣永進立臥轉(zhuǎn)換加工中心（FANUC系統(tǒng)）做計算機編程的過程中發(fā)現(xiàn)，應用軟件默認的FANUC后處理程序(Mpfan.pst)輸出的刀路文件，需要大量的手工修改才能滿足實際加工的需要。并且該文件無法實現(xiàn)臥式加工所需的程序，生成的程序代碼只能滿足立式加工即只能加工XY平面也就是G17平面內(nèi)的零件加工。最初想用手工方法解決臥式加工的問題，但簡單的程序可以用這種方法解決，如果零件復雜工作量就很大效率就很低，因

5、此此方法不能很好的解決臥式加工的程序編制。通過多次的實驗也曾經(jīng)利用MasterCAM默認的FANUC后處理程序(Mpfan.pst)生成程序后修改程序中的坐標，把XY平面內(nèi)的坐標改為XZ平面內(nèi)的坐標，此方法雖然能解決復雜零件的程序編制但在修改時工作量也比較大，而且在修改過程中要求準確性要高，不能有一點失誤，否則將會加工出超差、甚至報廢的零件，嚴重的可能會撞機床以及傷害到操作者。為了滿足編程的高效率、準確性、唯一性使編出的程序在生產(chǎn)中充分發(fā)揮數(shù)控的優(yōu)勢，這時后處理文件的編程就至關重要了。    那么在做后處理時首先要清楚要編制什么樣的數(shù)控程序呢？就本文提出的問題如何

6、編制一個能滿足臥式加工的程序呢？ 那么平面的轉(zhuǎn)換成，圓弧的方向，坐標的正負號都是必須要考慮的問題。四、后處理文件的設定方法    后置處理文件簡稱后處理文件，是一種可以由用戶以回答問題的形式自行修改的文件。不同系列的后處理文件在內(nèi)容上略有不同，但其格式及主體部分是相似的，一般都包括以下幾個部分。    1Annotation（注釋）對后處理文件及其設定方法作一般性介紹。    2問題:該部分為后處理文件的主要部分，F(xiàn)ANUC系列的后處理文件中共包括200個問題，對這些問題的回答將決定將來輸出的NC程序的格

7、式。    3Commands（指令）指令的作用是對它后面的變量施加影響。如oldvars和newvars指令，在回答問題時若寫于刀具號碼變量t之前，則使用oldvars時將呼叫前一把刀具的號碼，使用newvars時將呼叫現(xiàn)在所使用的刀具號碼。     4Variables（變量）給出了問題中所使用的各種變量的定義FANUC系列的后處理文件中共定義了26個變量，如prog-n=程序號碼，f=進給率，s=主軸轉(zhuǎn)速，t=刀具號碼等。  一）、后處理文件編輯的一般規(guī)則     對后處理文件的編輯和設定

8、只需要對第（）部分的"問題"進行回答。文件的每個問題前都有一個號碼并在號碼后加一個小數(shù)點。若問題前沒有號碼，那么這個問題在執(zhí)行后處理時是被忽略不用的?；卮鹛柎a以前的問題時，需要在問題的下一行鍵入所回答的文字，而且回答的內(nèi)容可以包括多行，號以后問題均帶有問號且回答時直接寫在問號的后面，不得換行，這一類的問題常常是以"y""n"來回答?；卮饐栴}時用到變量，不能用引號，而字符串則必須包圍在引號之中（如""），引號中的文字將按字符串的原樣寫入程序中。變量和字符之間要用逗號隔開。     （二）

9、、變量的使用     變量的定義在后處理文件的開頭部分已經(jīng)作了說明，使用時可通過查閱來了解變量的意義。變量在回答問題時一經(jīng)使用，就會在生產(chǎn)的程序中表達確定的意義。如變量spindle-on,轉(zhuǎn)速為正或時定義為，為負時定義為，如果回答問題時使用了該變量，則會在程序的相應部分寫出或。變量prog-n若寫到問題或中，將對在程序規(guī)劃時給定的程序中起作用。變量irst-tool用來呼叫程序中所使用中的第一把刀的號碼，此變量通常用于程序結束時將使用中的刀具改變?yōu)榈谝话训兜奶柎a，以便在下一次執(zhí)行程序時使用。next-tool用于無字首的刀具號碼，使用這個變量可在刀具被呼叫前，選

10、擇另一把刀來進行換刀。變量xr、 yr、zr是用來定義程序中快速定位的、坐標位置，通常用于換刀和程序結束時使刀具返回機械原點。prev-x、prev-y、prev-z則是用來定義刀具所在的前一個、坐標的位置。其它變量的定義可參看文件開頭的說明。     （三）、后處理文件的設置方法 后處理文件中的大部分問題一般不需要作修改，使用時，通常辦需對其中固定的某幾個問題進行編輯。下面以系列的文件為例，來說明設定的方法。     （）問題的回答要用字符串，對于控制系統(tǒng)設置為""。     （）以

11、問題的回答以例說明、問題的回答方法。假設在設定參數(shù)時所給的程序名為test1，程序號為，順序號開始號碼為且增量值為，刀具號為，主軸轉(zhuǎn)速為mim，則.PST文件格式及產(chǎn)生的程序?qū)φ张_下。.PST文件格式 NC程序 prog_mane test1 prog_n 1234 N，"G90 G54 G49 G40" N100 G90 G54 G49 G40 N，"G00 X0 Y0" N102 G00 X0Y0 N，"M06" M104 M06 T01 N，S，spindle_on N106 s1500 M03   

12、0; （）問題是用來設定當銑削狀態(tài)改變面刀具號碼并不改變時，其使用的變量與問題、中所使用的變量相同。     （）問題、控制參數(shù)屏幕中ext1、所設定的文字。     （）問題要求規(guī)定進給速度值小數(shù)點后允許的位數(shù)，若寫時則為整數(shù)。     （）問題高定的比例因數(shù)可使寫到程序中的進給速度按此因數(shù)變化。    （）問題中要求設置快速進給速率的大小。     （）問題是若設定為e(表示圓弧插補指令中用程序）時，問題必須回答"

13、;"，則系統(tǒng)在后處理時將自動大于?圓弧打斷為兩段。     （）問題是使用權控制器中的cannedcycles指令（）被使用于程序中。     （）問題是用來設定幾何圖形中線與線或線與圓弧之間的精確度，使其值保證連接外形時能自動連接。     （）問題是用于程序與數(shù)控機床傳輸與接受時的對數(shù)設定。    （）當使用者在換馬中使用權用next_tool變量時，問題應回答為""。當后處理系統(tǒng)執(zhí)行時，電腦首先必須做一個刀具表，否則電腦無法了解在

14、換刀要用到次一把刀時，什么刀具要來到一把刀的位置。     （）問題是用于設定刀具路徑顯示時的內(nèi)定值。    （）問題中的雜項變量是在線切割后處理系統(tǒng)中使用的。  五、臥式加工后處理的修改     MasterCAM的后處理可以根據(jù)用戶需要進行編制，本人是通過修改MasterCAM軟件自帶的后處理文件后編制出滿足臥式加工的程序，這樣就不用對所有后處理的設置都熟悉，只要修改需要的部分就可以修改出用戶需要的后處理。下面是修改部分的文件。# -# Position calculations,

15、 generally these do not need to be modified# -pmiscint        #Capture the top level absinc for subprograms          absinc = mi2 pxyzcout        #Map coordinates    

16、;    xabs = vequ (-x)           yabs = vequ (y)        zabs = vequ (z)         feed = fr_pos           if feed > maxfeedpm

17、, feed = maxfeedpm # Check for over feed這是修改X坐標正負號的方法。# -# Toolchange / NC output Variable Formats# -fmt  T  4   t           #Tool numberfmt  T  4   first_tool  #First Tool used fmt  T  4 &#

18、160; next_tool   #Next Tool used  fmt  D  4   tloffno     #Diameter Offset numberfmt  H  4   tlngno      #Length Offset numberfmt  G  4   g_wcs      

19、#WCS G addressfmt  P  4   p_wcs       #WCS P addressfmt  S  4   speed       #Spindle Speedfmt  M  4   gear        #Gear range# -fmt  N 

20、 4   n           #Sequence numberfmt  X  2   xabs        #X position output (absolute)fmt  Y  2   yabs        #Y position output (

21、absolute)fmt  Z  2   zabs        #Z position output (absolute)# -# Toolchange / NC output Variable Formats# -fmt  T  4   t           #Tool numberfmt  T  4  

22、; first_tool  #First Tool used fmt  T  4   next_tool   #Next Tool used  fmt  D  4   tloffno     #Diameter Offset numberfmt  H  4   tlngno      #Length Offset numberfmt  G

23、  4   g_wcs       #WCS G addressfmt  P  4   p_wcs       #WCS P addressfmt  S  4   speed       #Spindle Speedfmt  M  4   gear