基于Powermill的五轴加工中心后处理模块

0 引言

　　在CAM软件编程中，将刀位轨迹数据转换成具体机床的程序代码是多轴加工的关键技术之一。五轴加工中心结构复杂，其后处理与机床具体结构密切相关。DMU40monoBLOCK为五轴联动加工中心，采用单转台单摆头结构，机床通过X/Y/Z三个轴的直线运动、摆头绕B轴的摆动和转台绕C轴的转动实现五轴联动，其控制系统为德国的Hddenhai iTNC530。笔者开发了适合于该加工中心的后处理软件，不仅有效地保证了NC程序的正确性，还提高了编程效率和加工安全性。

1 PM--post与后处理程序定制

　　CAM软件常用的后处理方法主要有两种：①利用图形界面的后处理生成器，定义数控机床的运动方式．通过选取软件提供的机床标准控制系统，定义某一类型或某台数控机床的后处理，②利用计算机语言，按数控机床的运动方式和控制系统的编程规范．归纳出计算空间点坐标的教学公式．通过编制专用的后处理程序并生成可执行文件，定义数控机床的后处理。本文采用第一种方法，即运用Powermill的后处理工具PM—post定制DMU40monoBLOCK加工中心的后处理模块。

　　1.1 机床参教

　　DMU40monoBLOCK机床标配5轴．可选配转速
　　在10 000 r/min～42 000 r/min范围的主轴。其主要技术参数如下：
　　X轴700 mm；
　　Y轴400mm；
　　Z轴480mm；
　　B轴转角30°～-120° ；
　　C轴转角-360° 。～+360°连续；
　　主轴转速24 000 r／min；
　　快速进给30 000 ram／rain。
　　采用iTNC530数控系统。支持五轴转换功能。

　　1.2 定制后处理模块

　　(1)启动PM—post。选择“开始-所有程序-Delcam-PMPost-PMPost4501”，进入后处理程序定制模块。
　　(2)进入文件菜单，新建或打开Option文件，载人Heidenhain530．pmopt文件。
　　(3)创建和编辑摘要。
　　(4)设定全局常数．如图1所示。

　　(5)坐标控制，用于配置X、Y和Z坐标的计算方法。首次选择一个新的选项文件时，AutomaticCoordinate Control(ACC)畎认为“off”。对于具有RTCP和3+2功能的iTNC530数控系统的多轴机床，ACC在下拉式列表中选择为“开”。如图2所示。将Profile选项设为“多轴机器有RTCP和3+2支持”．系统将“workplane transformation”、“RTcPMode”自动设为“开”，如图3所示。

　　(6)设置进给率、圆弧插朴、钻孔等参数。最小进给率：“1”；最大快速进给率：“30000”；最大切削进给率：“15000”
圆弧插补时，圆弧XY、XZ、YZ平面配置分别有两个输出选项：①弧，圆弧后置处理为弧线；②线性化，圆弧后置处理为一系列线段来逼近圆弧。本文选择“弧”输出选项，最小半径为“0.2”，最大半径为“10000”。象限分割用于定义数控程序中弧是否进行象限分割，如需象限分割，则选为“yes”，iTNC530按默认选项“no”。线性化方法是用于定义如何将弧线性化，有自CLDATA文件和计算两种选择。
　　(7)机床运动形式配置。运动模式对话框可定义机床的轴效、机器倾斜轴的类型和位置。在下拉列表中选择“Extemal MTD”选项，如图4所示。

　　(8)多轴配置。此对话框用于定义多轴加工的一些必要设置选项。将“线性多轴运动”设置为“是”．表示对所有的多轴运动进行校验，以确保移动误差在全局常数设定的公差范围内，如果任何移动超过公差，PM—post会将其分成两个更小距离的移动；当设置为“否”时，PM—post不会在包含于CLDATA文件中的原移动位置点之间添加任何中间点。
Retract and Reconfigure是用于定义在刀路轨迹处理期间，机床运动达到其旋转轴极限位置时PM—post的处理方式。这些极限位置在机床运动学对话框中以标准的多轴模板形式定义或直接在MTD文件中定义，其具体设置如图5所示。