基于CATIA的DMU50后置處理器開發(fā)

賈志遠，王海飛，周 艷，蘭 天

(沈陽工程學(xué)院 機械學(xué)院，遼寧 沈陽 110136)

數(shù)控銑床制造領(lǐng)域廣泛使用CATIA軟件進行加工程序編制，在CATIA軟件中生成的前置文件為通用刀具位置源文件，與機床的具體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)無關(guān)，而后置處理生成機床指令，直接驅(qū)動數(shù)控機床運動，對保證數(shù)控加工的質(zhì)量至關(guān)重要。

基于CATIA軟件編程的后置處理方法有2種：

1)使用商品化的通用后置處理器，如IMSPOST和CAMPOST等。后置處理簡單但軟件價值昂貴，一般中小企業(yè)負擔(dān)不起，即使能夠生成加工程序，但需要人為利用編輯器軟件進行字段修改，增加了工作量和修改錯誤的風(fēng)險，將導(dǎo)致零件的報廢。

2)利用計算機語言通過編程實現(xiàn)自動后置處理，可以實現(xiàn)復(fù)雜的NC程序生成要求[1-3]。

1 后置處理

CATIA刀位源文件APT Source為類APT指令格式的文本文件，包括刀位信息、注釋信息、后置處理信息、刀具信息和運動信息等。利用C++語言編制后置處理器，包括文件的輸入模塊、輸出模塊、字符轉(zhuǎn)換和處理模塊、運動變換模塊、非線性誤差計算模塊、進給校驗?zāi)K[4-5]。

分析APT Source文件的結(jié)構(gòu)，將對應(yīng)的刀位源文件關(guān)鍵字段映射成相應(yīng)的Siemens 840D機床程序字，如表1所示。

DMU50機床可以實現(xiàn)五軸聯(lián)動(X、Y、Z、B、C)，機床的參數(shù)如表2所示。

設(shè)在CATIA中生成的刀位點P的坐標(biāo)為(xc,yc,zc,I,J,K)，需經(jīng)過計算求出程序加工所用的(X,Y,Z,B,C)。DMU50機床具有RTCP功能，可以保證5軸加工時不論刀具的刀長為多少，都可以圍繞刀位點進行自動旋轉(zhuǎn)變換，角度的位移不會改變直線坐標(biāo)的變化，即有：

刀軸初始向量為(0,0,1)T，如圖1所示。

表1 刀位源文件與NC文件映射

表2 DMU50機床參數(shù)

圖1 機床角度變換

經(jīng)過繞Y軸逆時針轉(zhuǎn)動B角，繞Y軸逆時針轉(zhuǎn)動C角得到加工刀軸(i,j,k)T，則坐標(biāo)變換關(guān)系為

解得：

程序開發(fā)流程圖如圖2所示。

2 應(yīng)用實例

選擇典型件進行加工驗證，刀位文件、轉(zhuǎn)換后的機床程序、DMU50機床仿真建模和加工結(jié)果如圖3所示。

圖2 開發(fā)流程

3 結(jié) 語

針對刀位文件的后置處理器構(gòu)造方法的問題，使用CATIA軟件選擇典型零件編制了后置處理程序，利用開發(fā)的后置處理器生成了機床加工程序，并通過實例加工得到了合格的零件，驗證了該方法的可行性，提高了數(shù)控編程能力。

[1] 李鐵鋼.基于Edgecam的車銑復(fù)合編程技術(shù)研究[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2015，11(4):374-377.

[2] 李鐵鋼.基于UG Postbuilder的五軸后置處理器設(shè)計[J].機床與液壓，2009，31(10):72-74.

[3] 李鐵鋼.基于UG的工裝標(biāo)準(zhǔn)件開發(fā)[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2009(8)：22-25.

[4] 金 榮.五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工技術(shù)[M].長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版杜，1995.