基于UG NX平臺的后處理文件定制研究

汪洋+李凱波+萬洋

【摘 要】通過研究UG NX平臺UG/post builder工具的應(yīng)用，運(yùn)用TCL設(shè)計(jì)語言程序定制適合的FANUC數(shù)控系統(tǒng)后處理文件，使數(shù)控程序自動(dòng)生成的工藝信息包含刀具、加工余量、加工時(shí)間、文件容量大小、坐標(biāo)值等信息，提高數(shù)控程序的適用性、可靠性、指導(dǎo)性以及檢查驗(yàn)證其正確性。

【Abstract】Through the application of UG/post builder tools of UG NX platform， using the TCL program design language custom fit for post-processing file FANUC nc system， the NC programming process information automatically includes tools， machining allowance， processing time， file size， coordinates and other information， improves the NC program applicability， reliability， and guidance check and verify the correctness.

【關(guān)鍵詞】UG /post builder； 后處理； TCL語言

【Keywords】UG /post builder；post-processing； TCL language

【中圖分類號】TH122 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0122-03

1 引言

隨著科技迅猛發(fā)展，產(chǎn)品零件復(fù)雜程度越來越高，編程難度大，而生產(chǎn)周期短，且復(fù)雜型面采用手工編程不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)奏要求，對零件加工自動(dòng)編程的需求越來越迫切。

目前，計(jì)算機(jī)輔助編程后處理的數(shù)控程序中工藝信息較少，可操作性差、指導(dǎo)性不強(qiáng)。因此，開展了基于UG NX平臺的后處理文件定制的工藝方法研究，對UG NX后處理文件進(jìn)行二次開發(fā)。

2 CAM數(shù)控編程流程及后置處理用途

2.1 CAM數(shù)控編程流程

CAM數(shù)控編程流程含建模、編程、前置仿真、后處理、后置仿真、NC程序調(diào)用、NC加工；后置處理文件的好壞，直接影響最后生成的NC程序可靠性和加工質(zhì)量，可見其重要性[1]。

2.2 CAM后置處理用途

后置處理過程是指通過后置處理器讀取由CAM系統(tǒng)生成的刀具路徑文件，從中提取相關(guān)的加工信息，并根據(jù)指定數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及NC文件格式要求，最終生成數(shù)控機(jī)床所能直接識別的NC文件。

3 研究方法和解決關(guān)鍵工藝方法

通過對UG/Post Builder和TCL程序設(shè)計(jì)語言的研究，進(jìn)行UG NX7.0軟件二次開發(fā)，制定適合各類數(shù)控機(jī)床的后處理文件。

3.1研究方法

①采用UG/Post Builder的后處理開發(fā)工具對數(shù)控系統(tǒng)格式進(jìn)行修改，再根據(jù)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)，制定出適合數(shù)控機(jī)床的后處理文件。

②采用TCL設(shè)計(jì)語言對特殊動(dòng)作指令進(jìn)行編程開發(fā)。TCL是一種解釋執(zhí)行的腳本語言，它提供了通用的編程方法，支持變量、過程和控制結(jié)構(gòu)，在對字符的處理上很靈活。

3.2 對后置處理文件的定制

后處理后的NC程序中應(yīng)有以下工藝信息：

①加工余量信息顯示；

②加工刀具顯示；

③加工時(shí)間顯示；

④文件容量大小顯示；

⑤坐標(biāo)信息顯示。

4 后處理文件研究過程

4.1 數(shù)控機(jī)床選擇

選定FANUC-0i系統(tǒng)和機(jī)床KT1500V作為研究對象，根據(jù)機(jī)床KT1500V結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和數(shù)控系統(tǒng)NC程序的格式要求，在程序中增加工藝信息內(nèi)容[2]。

4.2 后處理文件定制

進(jìn)入U(xiǎn)G/Post Builder通用后處理開發(fā)工具，在Program & Tool Path菜單下Program里新建一個(gè)新的后處理文件，在相應(yīng)的序列內(nèi)容中進(jìn)行二次開發(fā)，定制適合數(shù)控機(jī)床的后處理文件。

4.2.1 NC程序頭定制

修改程序頭，取消刀具半徑補(bǔ)償、長度補(bǔ)償、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)等，坐標(biāo)平面選擇，絕對坐標(biāo)值定義等內(nèi)容加入。

選擇Program Start Sequence中 “G40G17G90G71”，將“G71”拖到回收站，再選擇G-adjust-G4、G-motion-G80、G-MCS Fixture offset加入。單擊“G49”，選擇Force Output；單擊“G80”，選擇Force Output；單擊“G69” ，選擇Force Output；單擊“G”，選擇Optiona。

4.2.2 NC程序尾定制

修改程序結(jié)尾，將主軸Z方向刀具長度補(bǔ)償取消，冷卻液關(guān)閉，主軸停止，Z軸、Y軸返回第二參考點(diǎn)，M30結(jié)束語等內(nèi)容加入。

選擇Program End Sequence下End Of Program中修改程序結(jié)尾。將New block添加到End of Path節(jié)點(diǎn)中，自動(dòng)彈出end_of_program_1，選擇More-M_coolant-M09、G-adjust-G49、G-motion-G00、Z0加入。采用相同方法將M05G00G91G28Z0和M30加入。

4.2.3 所需工藝信息制定

在Operation Start Sequence中插入用戶命令（custom_command），在空白處用TCL語言進(jìn)行編程開發(fā)。

①加工余量信息的源程序如下：

MOM_output_literal"（Stock_part=[format"%4.2f"$mom_stock_part] Stock_floor=[format "%4.2f" $mom_stock_floor]）"

②加工刀具信息的源程序如下：

MOM_set_seq_off

MOM_output_literal"（ToolName=$mom_tool_name

D=[format "%.2f"$mom_tool_diameter]

R=[format "%.2f" $mom_tool_corner1_radius]

F=[format "%.2f" $mom_tool_flute_length]

L=[format "%.2f" $mom_tool_length]）"

MOM_set_seq_on

③加工時(shí)間信息的源程序如下：

MOM_output_literal"（Total machine time= [format "%.2f"

$mom_machine_time] min）"

④程序容量信息的源程序如下：

MOM_close_output_file $ptp_file_name

Set ptp_size [file size $ptp_file_name]

MOM_open_output_file $ptp_file_name

MOM_output_literal "（ file size= [expr $ptp_size/1024] KB，if gt 256KB do DNC）"

⑤編程坐標(biāo)信息的源程序如下：

MOM_output_literal ""

MOM_output_literal "MAX X AXIS = [format "%3.4f" $max_x] IN"

MOM_output_literal "MIN X AXIS = [format "%3.4f" $min_x] IN"

if {$mach ！= "LATHE" } {

MOM_output_literal "MAX Y AXIS =[format "%3.4f" $max_y] IN"

MOM_output_literal "MIN Y AXIS =[format "%3.4f" $min_y] IN" }

if {$mach ！= "WEDM" } {

MOM_output_literal "MAX Z AXIS =[format "%3.4f" $max_z] IN"

MOM_output_literal "MIN Z AXIS =[format "%3.4f" $min_z] IN"

MOM_output_literal ""}

5 定制的后處理文件運(yùn)行結(jié)果與分析

以盒體為典型零件進(jìn)行編程后處理驗(yàn)證，采用UG NX軟件自帶后處理文件處理的NC程序，其格式與FANUC系統(tǒng)格式相差較大，且程序中無相關(guān)工藝信息。用定制的后處理文件進(jìn)行處理，如圖1所示，其格式與FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)格式相同，同時(shí)程序中出現(xiàn)相關(guān)的工藝信息有刀具、加工余量、加工時(shí)間、文件大小以及編程坐標(biāo)的信息，便于加工人員進(jìn)行相關(guān)信息的提取和校對，可操作性強(qiáng)，加工人員易于接受。

6 結(jié)論

基于UG NX平臺進(jìn)行后處理文件的二次開發(fā)，在數(shù)控程序中提供5個(gè)常用、重要的工藝信息，使程序指導(dǎo)性更強(qiáng)，也為UG NX編程軟件的后置處理文件定制提供了研究方向。

【參考文獻(xiàn)】

【1】UGS Corp. Ugnx/postbuilder Users manual 版本3.4.1.1 2005.8.

【2】藍(lán)螞蟻軟件工作室 Script.Net verisonl.1 Hepl Tcl 教程 2004.10.