数控编程软件的后处理技术

1 数控编程软件与后处理技术

　　1.1 数控编程软件

　　随着计算机技术及数控技术的发展，产生了一些高效、实用、优秀的CAD／CAM软件系统，将手工编程提升到计算机编程，把烦琐的刀路轨迹计算交给计算机来运算，大大提高了编程效率和准确度。实践中常见的CAD／CAM软件有CAXA—ME、MasterCAM、Pro／ENGINEER、UG等。

　　1.2 后处理技术

　　经过自动编程刀具轨迹计算产生的是刀位数据(Cutter location date)文件，而不是数控程序。因此，这时需要设法把刀位数据文件转变成指定数控机床能执行的数控程序，然后采用通信的方式或DNC方式输入数控机床的数控系统，才能进行零件的数控加工。把刀位数据文件转换成指定数控机床能执行的数控程序的过程就称为后置处理。刀位数据文件必须经过后置处理转换成数控机床各轴的运动信息后，才能驱动数控机床加工出设计的零件。后处理程序是在设计完成的待加工零件模型基础上，对已安排好的加工方式、刀具选择、下刀方式、刀路安排及切削参数等工艺参数进行运算，并编译生成机床能识别的G代码。这一步的代码处理准确与否，直接关系到零件的加工质量及数控机床的安全。

　　在安装数控编程软件(CAD／CAM)时系统会自动设置好一些后置处理程序，当编程者采用的数控系统与之相对应，就可以直接选择相对应的后置处理程序，而实际加工时选择的后置处理程序也应与编程者的数控系统相一致，所以在利用编程软件进行数控编程时，必须对后处理器进行必要的设定和修改，以符合编程格式和数控系统的要求。若编程人员在数控编程时不了解数控系统的基本要求，没有对后处理程序进行设置，结果生成的数控代码中就会有很多错误或多余的指令格式。这就要求在程序传人数控机床前，必须对NC程序进行手动增加或删减，如果没有修改正确，极易造成事故。下面介绍实施方案及验证方法：

2 实施方案

　　数控程序是保证加工产品精度要求的重要因素，而后置处理器的作用就是处理刀路轨迹、生成数控程序，下面介绍几种常见CAD／CAM软件设置后处理器的方法：

　　2.1  Pro／E软件

　　Pro／ENGINEER加工模块(Pro／NC)是一种功能十分强大的自动化CAM加工模块。在利用Pro／E软件设计数控加工的后处理程序时，一般按照NC程序格式的特点，对PST文件的结构模块进行设计。Pro／E本身已配置了当今世界上知名度较高的数控厂商的后置处理文件，但这仅仅只能满足部分用户的需要。为了使一般数控机床能够处理Pro／NC的加工工艺文件，Pro／E所带的后置处理模块通过设置机床配置文件的方式，扩充后置处理的功能。Pro／NC可以生成通用的刀位数据文件(CLData File)，这个文件包含着以ASCⅡ码格式存储的刀具运动轨迹和加工工艺参数等重要数据信息。Pro／E软件是以NC／POST为开发平台，对其后置处理器进行二次开发，开发了KNDl00M数控系统的专用后置处理器，并且设置后置处理器的选配文件为UNCX01。p02。配置文件的各参数，这些参数包括：机床类型，如选择机床MILL wITHOUT TOTARY AXES；定义选配文件的格式，如定义名称为KNDl00M CNCKXK7250；定义程序开始和结束的一般选项，在此可添加程序头代码(G54 G40 G90 G17)，程序尾代码(G00 Z50 M30)；定义程序段标号的选项；设置与机床运动有关的选项，直线插补(G01)与圆弧插补(G02＼G03)；机床加工代码的描述(G＼M＼S等指令)等。此后置处理器较好地应用于KXK7250数控铣床，提高了Pro／E的自动编程能力。

　　2.2 MasterCAM软件

　　MasterCAM软件是基于微机平台最经济、最有效的CAD／CAM集成软件，侧重于数控加工，在零件加工和模具制造中应用非常广泛。MasterCAM具有很强的数控自动编程能力，应用软件本身内嵌的后置处理器可实现简单及复杂模型的自动编程，针对不同的数控系统不同的加工模块(如车削、铣削、线切割等)都具有相对应的后置处理文件。MasterCAM铣削模块系统缺省的后处理文件为MPFAN。PST，适用于FANUC系统数控代码的控制器。在利用KXK7250数控铣床(数控系统为北京KNDl00M)进行实际加工时，也应该选择相应的后处理程序，用缺省的后处理程序时，输出的NC文件不能直接用于加工。所以需要对MPFAN.PST文件进行修改，使之适合于KXK7250数控铣床的后置处理程序。图1为风筒模型Master—CAM 软件仿真加工图形。

图1 风筒模型Master—CAM 软件仿真加工图形 

　　2.3 UG软件

　　UG软件是利用UG／POST加工后处理模块建立加工后置处理程序的，该模块适用于目前世界上几乎所有主流NC机床和加工中,hi5|。UG／POST的后处理过程是先将UG的刀轨作为输入，它需要两个文件，一个是Event Handler，扩展名为。tcl，包含一系列指令用来处理不同的事件类型；另一个是Definition File，扩展名为。def，包含一系列机床、刀具的静态信息。这两个文件可以利用UG自带的工具Post Builder来生成，并将它们加入后置环境中进行后置处理，完成从简单到复杂机床结构、控制系统的处理。通过PostBuilder开发后置处理器主要涉及到以下四项：(1)机床参数项；(2)程序和刀轨参数项；(3)NC数据定义项； (4)后置处理文件列表项。基于KXK7250数控铣床(数控系统为北京KNDl00M)的特点，利用Post Builder工具进行修改，从而建立专用的后置处理程序。