华中—1型数控系统后处理程序的设计

   现代企业技术改造大量采用先进的高精度数控机床设备，其昂贵的造价限制了许多厂家的改造力度。购置先进的数控设备，既不经济，也不现实，比较可行的措施就是对现有设备进行大量的数控技术改造。

   我们对武汉重型机械厂3.4m立式车床和俄罗斯三坐标数控铣床的数控系统进行了数控改造，采用的数控系统是国产的华中—Ｉ型数控系统。该系统最大的优势就是经济，其缺陷是一般的编程软件中没有它的后处理程序。MasterCAM编程软件中就没有华中—Ｉ型数控系统的后处理程序，因此，机床改造后给数控编程带来了麻烦，每次编程都要进行手工修改，既耽误了时间，又容易出错。在分析、借鉴FANUC后处理程序的基础上，我们设计编写了华中数控系统后处理程序，解决了机床改造后数控编程手工干预的问题，减少了错误，提高了效率。

   一、计算机辅助数控编程过程
   一般交互式图形自动数控编程系统的编程步骤：经CAD软件将零件的结构、尺寸输入计算机，绘制出零件的二维或三维几何模型；通过结构、工艺分析，构建加工路径，设置工艺、刀具、进给等参数，由CAM软件自动生成刀具轨迹文件，并由计算机模拟、验证刀具轨迹；之后，经系统后处理程序将刀具轨迹文件转换成NC代码，生成数控加工程序；最后，将NC程序输入机床完成零件加工。这里，刀具轨迹文件转换成NC代码是编制数控程序中关键的一个环节，而支持这一环节的软件就是不同数控系统的后处理程序。

   二、后处理程序设计
   系统的后处理程序随不同的数控系统有不同的版本。MasterCAM编程软件集成了各个公司数控系统的后处理程序，惟独没有国产的数控系统——华中数控系统的后处理程序。

   后处理模块是CAD/CAM集成系统的重要组成部分，好的系统应该具有开放功能，允许用户在后处理模块中对未来数控能力进行描述。遗憾的是MasterCAM软件目前还没有提供这项功能，要想扩充它的适用范围，只有自己进行二次开发，制作适合自己数控系统的后处理配置文件。

   1. 后处理配置文件
   后处理配置文件是由不同数控系统后处理程序组合而成的可执行程序文件，它的后缀统一是*.PST。后处理程序是一种高级的结构化语言，分三部分：第一部分是一些注释语句，是关于程序和适应机床之类的描述；第二部分是对一些固定值、变量和变量初始值的设定；最后一部分是程序的可执行语句段。

   2. 华中-I型数控系统后处理程序HZ.PST的设计
   后处理程序随不同的数控系统而有所不同，其不同点主要在程序的开头和结尾处，中间相应的部分有些G代码也有差别。下面仅列出HZ.PST文件的开头部分程序：
   # Post Name : MPHUAZH
   # Product : MILL
   # Machine Name : GENERIC HUAZHONG
   # Control Name : GENERIC HUAZHONG
   # Description : GENERIC HUAZHONG MILL POST
   # Associated Post : NONE
   # Mill/Turn : NO
   # 4-axis/Axis subs. : YES
   # 5-axis : NO
   # Subprograms : YES
   # Executable : MP 8.00
   m_one : -1 #Define constant
   zero : 0 #Define constant
   one : 1 #Define constant
   two : 2 #Define constant
   three : 3 #Define constant
   four : 4 #Define constant
   five : 5 #Define constant
   c9k : 9999 #Define constant
   frdelta : 0 #Calculation for deg/min
   frinv : 0 #Feedrate inverse time
   frdeg : 0 #Feedrate deg/min actual
   prvfrdeg : 0 #Feedrate deg/min actual
   ldelta : 0 #Calculation for deg/min, linear
   cldelta : 0 #Calculation for deg/min, linear and rotary
   circum : 0 #Calculation for deg/min
   ipr_type : 0 #Feedrate for Rotary, 0 = UPM, 1 = DPM, 2 = Inverse
   sg20 G20 #Inch code
   sg21 G21 #Metric code
   "%001", e
   "(PROGRAM NAME - ", progname, ")", e
   "(DATE=DD-MM-YY - ", date, " TIME=HH:MM - ", time, ")", e
   "(HUAZHONG-1XING-XIXUE-SHUKONGXITONG )",e
   pbld, n, *smetric, e
   pbld, n, *sgcode, *sgplane, "G40", "G49", "G80", *sgabsinc, e
   sav_absinc = absinc
   if mi1 <= one, #Work coordinate system
   absinc = one
   pfbld, n, sgabsinc, *sg28ref, "Z0.", e
   pfbld, n, *sg28ref, "X0.", "Y0.", e
   ……

   三、华中-I型后处理程序应用实例
   我们在HZ.PST后处理程序的基础上对某工程减速箱箱体零件进行了数控编程，并一次性获得成功。我们所编制的NC程序的开头部分如下：
   %001
   (HUAZHONG-1XING-SHUKONGXITONG)
   (PROGRAM NAME - LD37019)
   (DATE=DD-MM-YY - 11-12-02 TIME=HH:MM - 09:01)
   N100G21
   N102G0G17G40G49G80G90
   /N104G91G28Z0.
   /N106G28X0.Y0.
   (UNDEFINED TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 20.)
   N110T1M6
   N112G0G90X-28.666Y-110.184S300M3
   N114Z50.
   N116Z10.
　　……

   四、结束语
   现已将设计出的“华中Ｉ型后处理程序”输入进MasterCAM编程软件内后出理程序配置文件*.PST库中，并成功应用MasterCAM编程软件中的华中Ｉ型数控系统的后出理程序编制出机械零件的加工程序，通过改造后的数控机床加工出了合格的零件。

   此次设计华中Ｉ型数控系统的后出理程序使我们探索出了编制数控系统后处理程序的方法，为以后其他数控系统设计编制后出理程序提供了借鉴。