基于NX的五坐标数控编程后处理程序开发应用

　　  2.3典型五坐标机床运动学配置与MOM变量设置

　　 五坐标数控铣削机床后处理程序开发首先是根据机床类型确定其旋转轴、旋转平面与刀具轴矢量、机床运动空间位置关系确定。然后对机床加工过程中的进退刀进行处理、格式转换输出等。在UGNXPostbuilder后处理环境中，其提供基本的多坐标机床类型包括：四轴回转工作台、主轴摆动四轴、五轴工作台回转摆转、五轴主轴头回转摆动、五轴主轴头摆动联合工作台回转、五轴主轴复合摆与五轴工作台复合摆。

　　  数控五轴铣削机床的配置形式多种多样，常见的有绕X轴和Y轴旋转的两个摆动工作台，或者为主轴绕X轴或Y轴摆动，另外的工作台则相应绕Y轴或X轴摆动来构造空间的五轴联动加工。对于主轴不摆动的五轴数控机床，其摆动轴存在主次依赖关系，即主摆动轴的运动影响次摆动轴的空间位置，而次摆动轴的运动则不影响主摆动轴的空间位置状态。数控五轴机床运动轴的运动合成典型配置如图3所示的几种。实际应用中，还有两种比较特殊的五轴配置机床，如德马吉公司的DMU125P为主轴在空间的一个非基准的平面内旋转，主轴在摆动的运动过程中，同时实现两个方向的复合运动，而其DMU50P则为工作台复合摆动，其后置处理通过方向余弦矢量来定义其程序代码的输出。表1为相对应机床运动及其刀具轴的MOM参数设置。

    图3 常见五坐标机床运动学示意图

    表1 五坐标机床刀具轴MOM参数设置

3 五坐标后处理开发实例应用

　　  3.1 FIDlA KR214六坐标两种类型的后处理

　　  FIDIA KR214为带旋转工作台的六轴五联动高速铣削加工中心，其中由AC轴构成的主轴，其C轴旋转、A轴摆动、W轴工作台旋转；由于现有的CAM软件大多不支持六轴联动的数控程序后处理，且实际加工中，一般的五轴联动足够满足生成的需要。针对该机床加工的特性，根据需要可编制三个线性轴X、Y、Z、A、C五个轴联动后处理程序以及X、Y、Z、A、C五轴后处理程序。这两种后处理程序方案即可满足工程需求，修改适合KR214(或K211)数控机床的后处理程序。其运动设置如图4所示，相应其MOM参数设置如表2所示。

    图4 FIDIA KRl4五坐标机床运动后处理模式

    表2 FIDIA KR214机床配置MOM参数定义

　　  五坐标机床其核心问题除机床运动学配置以外，其进退刀动作处理也很重要。由于程序起始点及进退刀动作路径在五轴加工时的特殊性要求：如果不正确可能导致碰撞，尤其是在加工内型零件，需要主轴伸入产品内部进行加工的场合，更应该注意。如下所示为FIDIA KR214的进退刀动作处理的TCL过程。