基于NX的車(chē)銑加工中心后置處理的開(kāi)發(fā)

董曉嵐

(蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系，江蘇蘇州215104)

奧地利車(chē)銑技術(shù)公司生產(chǎn)的WFL M35 能實(shí)現(xiàn)四軸聯(lián)動(dòng)車(chē)削、五軸聯(lián)動(dòng)銑削，可在多面體、任意斜面上銑削、鉆孔等，圖1 是M35 車(chē)銑加工中心工作區(qū)。WFL M35 采用西門(mén)子840D 數(shù)控系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖看(如圖2)，機(jī)床具有X1、Y1、Z1、B1、C1、Z2、Z4、S1、S39 個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，S1既是車(chē)削模式下的車(chē)削主軸，又是銑削模式下的C1軸;S3是銑削模式下的銑削主軸;Z2是中心架;Z4是尾座。

圖1 M35 車(chē)銑加工中心工作區(qū)

圖2 機(jī)床結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖

1 后置處理技術(shù)路線

為實(shí)現(xiàn)WFL M35 多面定位加工功能及主要車(chē)銑復(fù)合指令的后處理輸出，后置處理開(kāi)發(fā)的主要內(nèi)容包括:

(1)實(shí)現(xiàn)WFL 與西門(mén)子系統(tǒng)共同開(kāi)發(fā)的常用車(chē)銑加工指令。M35 主要車(chē)銑指令見(jiàn)表1。

(2)實(shí)現(xiàn)機(jī)床多軸聯(lián)動(dòng)，包括銑削模式下X1、Y1、Z1、B1、C1五軸聯(lián)動(dòng)、車(chē)削模式下X1、Y1、Z1、B1四軸聯(lián)動(dòng)。

表1 M35 主要車(chē)銑指令

(3)完成后置處理中的關(guān)鍵問(wèn)題:實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工中心多軸定位加工;坐標(biāo)平移與變換;五軸加工指令輸出等功能。

2 后置處理開(kāi)發(fā)流程

(1)新建UG NX Post Builder 后處理:WFL_M35_5AXIS，單位:mm;啟用UDE 編輯器;機(jī)床類(lèi)型:5 軸帶一擺頭一轉(zhuǎn)臺(tái)。

(2)機(jī)床參數(shù)配置:根據(jù)機(jī)床實(shí)際參數(shù)設(shè)置行程X =600、Y =250、Z =2 150;Traversal Feed Rate為12 000;B 軸擺角為－110° ～110°;Initial Spindle Axis 為Z 軸。

(3)通過(guò)Post Link 連接車(chē)削后置處理:五軸銑削后處理文件與兩軸車(chē)削后處理文件可以完成M35大部分的應(yīng)用需求。Post Link 圖見(jiàn)圖3。

圖3 Post Link 圖

(4)在Program ＆ Tool Path 的用戶(hù)自定義命令中添加PB_CMD_set_csys 命令，完成刀位點(diǎn)從UG 幾何坐標(biāo)系到MSYS 的坐標(biāo)平移與變換以及WFL 車(chē)銑指令的實(shí)現(xiàn)與輸出。

部分代碼如下:

這段程序指定了 MITRANON、MILL5AON、TLCH1 等指令的輸出。其中，PB_CMD_tlch1 用來(lái)指定B1軸、C1軸換刀后的角度，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的多軸定位加工，旋轉(zhuǎn)軸換刀后角度計(jì)算如下:

B1軸換刀后的角度計(jì)算代碼:

C1軸換刀后的角度計(jì)算代碼:

(5)在Program ＆ Tool Path 的用戶(hù)自定義命令中添加PB_CMD_recalculate 命令，用來(lái)實(shí)現(xiàn)五軸加工時(shí)的程序格式輸出，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下刀軌坐標(biāo)點(diǎn)的換算程序代碼如下:

(6)將PB_CMD_recalculate 添加至Tool Path－Motion，設(shè)置直線運(yùn)行與圓弧運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)圖4。

圖4 刀軌運(yùn)動(dòng)設(shè)置

(7)修改PB_CMD_end_of_path，在操作尾寫(xiě)入MITTRANOF，MILL5AOF 等命令，修改PB_CMD_end_of_program，寫(xiě)入程序結(jié)束時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)代碼“GOHOME;M3 =5;M66;TLEND;M30”。

(8)將后置處理程序添加入template_post.dat 文件，加工程序后置輸出測(cè)試。

XZC+XZ 模式樣例程序:

五軸模式樣例程序:

3 總結(jié)

上述后置處理程序基本能實(shí)現(xiàn)WFL M35 機(jī)床的多軸定位加工、多軸聯(lián)動(dòng)加工等功能。鑒于篇幅，復(fù)合機(jī)床的配置、程序指令地址符、輸出格式等基本步驟修改，以及車(chē)削的后處理開(kāi)發(fā)等內(nèi)容文中沒(méi)有贅述。M35 的多軸定位鉆孔與B 軸聯(lián)動(dòng)車(chē)削的實(shí)現(xiàn)擬另起篇幅。

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